Расчет мощности осветительной установки

Станочное отделение

Расчет электрического освещения в станочном отделении проводим методом коэффициента использования светового потока

Метод применяют для расчета освещения помещений со светлыми потолками и стенами при светильниках рассеянного и отраженного света.

Расчетную освещенность на горизонтальной поверхности определяем с учетом светового потока, падающего от светильников и отраженного от стен, потолка и самой поверхности. [5]

Коэффициент использования светового потока осветительной установки это отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность к суммарному потоку всех ламп.

η= (2.1)

где Ф_п – световой поток, падающий от светильников на поверхности (лм);

Ф_отр – световой поток, отраженный и вновь падающий на поверхность (лм);

Ф_л – световой поток каждой лампы (лм);

N – число ламп, участвующих в освещенности поверхности.

Значения коэффициента использования всегда меньше единицы, т.к. часть светового потока поглощается осветительной арматурой, стенами, потолком.

На коэффициент использования оказывает влияние:

Тип и КПД светильника. Чем больше выбранный светильник направляет светового потока Ф_п на освещаемую поверхность, тем выше КПД светильника h, тем меньше потери.

Геометрические размеры помещения. Чем больше освещаемая поверхность по сравнению с отражающими, тем выше коэффициент использования, т.к. при этом возрастает Ф_п.

Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью. Чем больше светового потока поглощается стенами и потолками, тем меньше Ф_п. следовательно, коэффициент использования уменьшается.

Окраска стен и потолка. Чем светлее окраска стен и потолка, тем выше коэффициент отражения, Ф_отр. возрастает, возрастает и коэффициент использования.

Влияние геометрических размеров на величину коэффициента использования характеризуется показателем индекса помещения.

Нормируется минимальная освещенность Е_min. Средняя освещенность Е_ср всегда больше Е_min. Учитывая, что световой поток падающий на поверхность распределяется не равномерно, вводят поправочный коэффициент минимальной освещенности z. На практике принимают: z = 1,1 для люминесцентных ламп. Чтобы учесть снижение освещенности в период эксплуатации осветительной установки вводят коэффициент запаса. К_зап. = 1,5 ¸ 2 для люминесцентных ламп. [5]

Определяем высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью:

h = Н – (h_р + h_с)

h= 8 – (1,2 + 0,8) = 6 м

где Н – высота помещения;

h_р – высота рабочей поверхности (м);

h_с – высота свеса светильника (м)

Определяем индекс помещения:

(2.2)

где А и Б – длина и ширина помещения, м;

S – площадь помещения, м^2;

h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Коэффициенты отражения:

- от стен ρ_с = 50%

- от потолка ρ_п =30%

Коэффициент рассеяния ρ_р = 10%

По таблице [5] для светильников ПВЛМ при заданных коэффициентах r_п, r_с, r_р и индексе помещения определяем коэффициент использования светового потока, h = 0,53

В светильниках устанавливаем лампы ЛБ 40, расчетный световой поток лампы по таблице [4] Ф_л = 3200 лм.

Количество светильников:

(2.3)

=154 шт

Для светильников типа ПВЛМ по таблице [4] принимаем наиболее рациональное отношение расстояния между рядами светильников к высоте подвеса светильников над рабочей поверхностью.

L / h = 1,1

Расстояние между рядами светильников:

L = 1,1 * h (2.4)

L = 1,1 * 6 =6,6 м

принимаем L_а = 6 м

Светильники размещаем рядами вдоль длинной стороны.

Количество рядов:

n = A / L (2.5)

n = 22 / 6 ≈ 4 ряда

Количество светильников в ряду

N_а = N_св / n (2.6)

N_а = 154 / 4 = 38,5» 39 шт.

Расстояние между осями светильников в ряду

в= В / N_а (2.7)

в= 48 / 39=1,29м

Всего светильников принимаем 156 шт.

Светильники размещаем в 4 ряда по 39 светильников в ряду. Расстояние между рядами а=6м, между рядом светильников и стеной а/2 = 3м.

Расстояние между крайним светильником и стеной в/2=1,29/2=0,64м

Фактическая освещенность

(2.8)

Отклонение расчетной освещенности от нормируемой

(2.9)

что меньше допустимой 1% < 20%

Общая установленная мощность светильников без учета потерь в ПРА

Р_уст = 156 (2*40) = 12480 Вт

Бытовые и административные помещения

Расчет проводим методом удельных мощностей при освещении светильниками с люминесцентными лампами.

Расчет проводим методом удельных мощностей. Удельной мощностью называется отношение суммарной мощности всех ламп установленных в помещении, к площади освещаемой поверхности (пола). [5]

Р_уд = N ∙ P_л / S (Вт /м²), (2.10)

где N – число ламп, (шт.)

P_л – мощность лампы, (Вт)

S – площадь, (м²)

Этот метод, он позволяет без выполнения светотехнического расчета определить мощность всех ламп общего равномерного освещения, необходимый в данном помещении. В основу этого метода положен метод коэффициента использования.

Световая отдача лампы:

W = Ф_л / Р_л (лм/Вт), (2.11)

Световой поток лампы:

Ф_л = P_л ∙ W (2.12)

(лм) (2.13)

(Вт) (2.14)

таблицы удельной мощности при равномерном размещении стандартных светильников общего освещения составлены на основании светотехнических расчетов [5].

Между значениями освещенности и удельной мощности имеет место прямая пропорциональная зависимость. Поэтому для определения удельной мощности по принятой освещенности следует значение, найденное по таблице для 100 лк увеличить или уменьшить во столько раз, во сколько нормируемая освещенность для данного помещения больше или меньше 100 лк.

Рассмотрим методику на примере кабинета начальника цеха.

В кабинете начальника нормируемая освещенность составляет 300лк, по таблице для освещенности 100 лк удельная мощность Р_уд. =9,5 Вт/ м² , фактическую удельную мощность необходимо увеличить в 3 раза Р_уд. =28,5 Вт/ м²

суммарная установленная мощность ламп

Р_уст = Р_уд ∙ S (Вт) (2.15)

Р_{уст 1} =28,5∙32=919 (Вт)

Количество светильников с лампами мощностью 2*80Вт:

N₁ = Р_уст / P_л (шт) (2.16)

N₁= 919 / 80 = 11,48(шт), принимаем 12 светильников

Таблица 2.1- Сводный светотехнический расчет

Наименование помещения	Размеры помещения	Удельная мощность, Вт/ м2	Норм. освещенность Ен,, лк	Суммарная установленная мощность Вт	Расстояние между светильниками, м	Тип светильника	Фактическая освещенность, лм	Кол. светильников, шт	Световой поток лампы, лк	Мощность одной лампы, Вт	Мощность всех ламп, кВт
длина, м	ширина, м	высота, м	Площадь м2	При 100лк	фактическая	между рядами	в ряду
	Общее рабочее освещение
Установка с ЛЛ
Помещение Т1			3,6		9,5	9,5			-		ШОД				2*40
Помещение Т1			3,6		9,5	9,5			-		ШОД				2*40
Помещение РУ-0,4			3,6		9,5						ШОД				2*40
Бытовка			3,6		9,5						ШОД				2*80
Кабинет начальника цеха			3,6		9,5	28,5				2,6	ШОД				2*80
Сварочный участок			3,6		6,6	13,2		884,9		2,6	ШОД				2*40
Склад			3,6		9,5	7,1			-	2,6	ШОД				2*40
Гальванический участок			3,6		6,6	13,2		1267,9			ШОД				2*80
Вентиляторная			3,6		9,5	7,1		113,6	-		ШОД				2*40
итого

расстояние между рядами светильников. Светильники располагаем 3 рядами вдоль длинной стороны кабинета:

- расстояние между рядами

4/2= 2 (м)

-расстояние между светильниками в ряду

8/3= 2,66 (м)

Светильники крепятся к потолку

Установленная мощность всех светильников вспомогательных и административных помещений составила 4,4 кВт