Вибір системи і виду освітлення, норм освітленості, коефіцієнтів запасу використання світлового потоку

3. Вибір системи і виду освітлення, норм освітленості, коефіцієнтів запасу використання світлового потоку

Для основного приміщення вибираємо систему загального освітлення з рівномірним і локалізованим розміщення світильників.

В освітлювальних установках існують такі види освітлення: робоче, чергове, аварійне, охоронне, архітектурне, декоративне та інші.

В нашому випадку ми застосовуємо лише робоче та чергове освітлення. Світлотехнічна арматура є частиною світильника, яка призначена для перерозподілу світла лампи, для її кріплення і підключення до системи живлення, для захисту лампи від механічних пошкоджень і ізоляції її від навколишнього середовища.

Світильник складається із світлотехнічної арматури і лампи, тому при комплектних поставках вибираємо тип світильника під лампу. Тип світлотехнічної арматури (світильника) вибирамо із врахуванням його світлорозподілу (класу світлорозподілу або кривої сили світла), умов навколишнього середовища в освітлюваному приміщенні і економічності.

В нашому випадку приймаємо світильники класу прямого світла (П), для яких найменша відносна відстань між світильниками має найменше значення. При цьому збільшується кількість світильників в приміщенні і зменшується їх одинична потужність.

В основних приміщеннях, висота яких становить 3,5 м , можна використати світильники з люмінісцентними лампами. У допоміжних виробничих приміщеннях можна використовувати світильники з лампами розжарювання. Розрахунок електричного освітлення приміщення для телят виконуємо за методом використання світлового потоку, що застосовується при розрахунках загального рівномірного освітлення горизонтальної поверхні в закритих приміщеннях, а також робимо перевірку за допомогою точкового методу. Інші приміщення розраховуємо по питомій потужності.

Коефіцієнт запасу вибираємо в залежності від характеристики приміщення і типу джерела світла по галузевим нормам освітлення, спеціальній довідковій літературі. При розрахунку освітленості в любій точці враховуємо світлові потоки найближчих світильників. Для урахування дії віддалених світильників і відбитих потоків в розрахунковій формулі використовуємо коефіцієнт додаткової освітленості. Його значення залежить від коефіцієнтів відбивання стін і стелі приміщення і від світлорозподілу світильників, тобто від їх типу. Коефіцієнт запасу для освітлювальних установок сільськогосподарських приміщень з лампами розжарювання приймається рівним 1,15 (Л.1 дод 7).

4. Розрахунок освітлення основних приміщень методом коефіцієнту використання світлового потоку.

Довжина приміщення для телят – А = 78 м, ширина – В = 9м, площа – S = 702м², висота – Н = 3,5м.

Коефіцієнти відбиття - r_с = 50 % ; r_ст = 50 % ; r_п =30 % .

Навколишнє середовище –нормальне.

Прийнята система загального рівномірного освітлення.

Вид освітлення - робоче.

Коефіцієнт запасу - к = 1,3 , коефіцієнт нерівномірності освітлення – Z = 1,15.

Світильники з люмінісцентними лампами ЛСП15 1 х 40. Найвигідніша відносна відстань - l = L / Н_р= 1,5.

Число світильників в приміщенні визначаємо з умови найкращої відносної відстані між ними по відомих параметрах приміщення: довжині, ширині і розрахунковій висоті.

Розрахункова висота визначається по формулі:

H_р = H – h_с – h_р ,

де H_р – розрахункова висота, м;

Н – висота приміщення, м;

h_с – відстань від стелі до світлового центру світильника;

h_р – рівень робочої поверхні над підлогою, м .

Н_р = 3,5 – 0,8 – 1 = 1,7 м

Для прийнятого типу світильника по кривій силі світла (КСС) приймаємо значення найвигіднішої відносної відстані між світильниками  і визначаємо розрахункову відстань між світильниками L,

L = l H_р, м

де L – відстань між світильниками, м.

l – найвигідніша відносна відстань.

l для даного типу світильника має слідуючі значення:  = 1,4  1,6;

Вибираємо l = L / Н_р= 1,5.

L = 1,5· 1,7 = 2,55 м

Приймаєм L = 2,6 м.

Визначаємо кількість світильників по довжині приміщення

N_а =; L_c = 0,5 • L ;

де А – довжина приміщення, м;

N_а – кількість світильників в ряду

N_а =

Приймаємо N_а – 29 шт

Визначаємо кількість світильників по ширині приміщення

N_в = =

Приймаємо N_в – 4 шт

Визначаємо кількість світильників в приміщенні:

N = N_а ·N_в = 29 · 4 = 116 шт

Визначаємо розрахунковий світловий потік лампи

Ф_л =

де Е_н− нормована освітленість у приміщенні, Е_н = 100 Лк;

S – площа приміщення, S = 702 м²;

N – кількість світильників у приміщенні

К_з – коефіцієнт запасу, К_з = 1,3;

z – коефіцієнт нерівномірності світлового потоку для світильників з ЛЛ : z = 1,15;

η – коефіцієнт використання світлового потоку.

Для визначення η приймаємо коефіцієнт відбиття світлового потоку беремо згідно табличних данних [Л.1, дод. 5]

Далі визначаємо індекс приміщення по формулі:

і = =

Отже згідно (Л1 дод 5) коефіцієнт використання світлового потоку 41%

Отримані дані підставляєм у формулу:

Ф_л =  лм

По [Л.1 дод.1] вибираєм лампу світловим потоком наближаючи до розрахункового

Вибираєм лампу ЛДЦ 40, Р_л = 40 Вт

Ф_л = 2340 лм

Визначаємо фактичну освітленість :

Е_ф = Е_н ·

де m – кількість ламп у світильнику

Е_ф = 100 · лк

Визначаєм відхилення освітленості

Е % =

Для сільськогосподарських приміщень допускається відхилення фактичної освітленості від нормованої в межах -10% … +20 %, розрахунки виконані вірно.

Визначаєм встановлену потужність освітлювальних установок:

Р_уст = Р_л · N = 40 ·116 = 4640 Вт

5. Перевірка точковим методом відповідності фактичної освітленості нормованій в контрольних точках (з найкращою і найгіршою освітленістю) в основному приміщенні

Точковий метод застосовуємо при розрахунку місцевого, локалізованого та вуличного освітлення, а також загального рівномірного освітлення світильниками прямого світла та негоризонтальних площин.

Намічаємо контрольні точки на робочій поверхні з вірогідними мінімальними та максимальними освітленостями.

Розрахункова формула :

е_і=

де Е – горизонтальна освітленість в точці розрахунку, лк;

І_a- сила світла від світильника в напрямку до точки розрахунку, кд;

a - кут між віссю симетрії світильника та напрямком до точки розрахунку, град;

n –кількість світильників ,освітленість від яких враховується в даній точці поверхні.

Еі – освітленість у даній точці, створена від і-го світильника.

Н_р – розрахункова висота підвісу світильника, м.

Послідовність перевірки освітленості в точці розрахунку точковим методом

Визначається тангенс кута падіння світлового променя в точку розрахунку .

tg a = d / Н_р ,

де d – відстань від точки розрахунку до проекції осі симетрії світильника на площину, яка їй перпендикулярна і проходить через точку розрахунку, м. Дану відстань вимірюють на плані приміщення з урахуванням масштабу.

Н_р – розрахункова висота підвісу, м.

1) tg a₁ = 1,35/1,7 = 0,79

2) tg a₂ = 2,5/1,7 = 1,47

1) tg a₃ = 3,5/1,7 = 2,06

2) tg a₄ = 5,6/1,7 = 3,3

По знайденому тангенсу вираховуємо  та сos³ :

a₁ = 38 сos³a = 0,49.

a₂ = 56 сos³a = 0,17.

a₃ = 64 сos³a = 0,08

a₄ =73 сos³a = 0,02

Користуючись [Л.1 дод.8] (І_1)_т = 150 кд; (І_2)_т = 106 кд; (І_3)_т = 80 кд; (І_4)_т = 54 кд

Визначаємо силу світла :

І_a= (І_a)_т Ф_л / 1000 ,

де ( І_a)_т – сила світла світильника з умовною лампою 1000 лм

Ф_л – світловий потік вибраної лампи, лм.

І_a1 = 150 · (2340 / 1000) = 351 кд

I_α2 = 106·(2340/1000) = 254 кд

I_α3 = 80•(2340/1000) = 187 кд

I_α4 = 54 • (2340/1000) = 126 кд

Визначаємо загальну освітленість в розрахунковій точці сумуючи освітленості від кожного світильника і розрахунки зводимо в таблицю 2.

Рорахунку в точці А.

Таблиця 2

	d,м	Hр,м	tg a		сos a	сos3 a	Іaтабл., кд	І,кд	еi,лк
1	1,35	1,7	0,79	38	0,78	0,49	150	351	60
2	2,5	1,7	1,47	56	0,56	0,17	106	254	15
3	3,5	1,7	2,06	64	0,44	0,08	80	187	6
4	5,6	1,7	3,3	73	0,29	0,02	54	126	1

Е_A=e₁+e₂+e₃+e₄=60+15+6+1=82 лк

Для точки В розрахунки проводимо аналогічно точці А.

Розрахунок в точці В

Таблиця 3

	d,м	Hр,м	tg 		сos 	сos3 	Ітабл., кд	І,,кд	еi,лк
1	1,3	1,7	0,7	35	0,81	0,51	155	362	58
2	1,3	1,7	0,7	35	0,81	0,51	155	362	58
3	2,8	1,7	1,6	58	0,5	0,25	106	248	11
4	2,8	1,7	1,6	58	0,5	0,25	106	248	11

Е_B=2е₁ + 2е₃= 138 лк

Отже ми бачимо що даний метод набагато точніший ніж метод коефіцієнта використання світлового потоку. Внаслідок того ,що розрахунок проводився методом використання світлового потоку, результати перевірки дещо не співпали.