§ 3. Электрическое освещение предприятий.
В настоящее время для освещения практически всех помещений используются люминесцентные лампы и лишь в отдельных случаях (например, при низкой температуре) используются лампы накаливания.
Поэтому упрощенный расчет проводится только для люминесцентных ламп.
Светотехнический расчет проводится различными методами.
Для помещений площадью более 50 м2 расчет проводят по методу коэффициента использования светового потока осветительной установки.
Для помещений площадью менее 50 м2 расчет проводят методом удельной мощности.
Расчет освещения помещений методом коэффициента использования светового потока осветительной установки.
Для проведения расчета необходимы следующие исходные данные.
1. Назначение помещения. (Торговый зал или обеденный зал, производственное помещение и т.д.).
2. Размеры помещения.
А – длина, м;
В – ширина, м;
Н – высота, м.
Порядок расчета.
3.1. Из таблицы 3.1 выбирается тип люминесцентной лампы.
Таблица 3.1. Характеристики люминесцентных ламп.
Тип лампы |
Мощность одной лампы Рл, Вт |
Световой поток одной лампы Fл, лм |
ЛДЦ 20 - 4 |
20 |
820 |
ЛД 20 - 4 |
20 |
920 |
ЛБ 20 - 4 |
20 |
1180 |
ЛХБ 40 - 4 |
40 |
2600 |
ЛТБ 40 - 4 |
40 |
2580 |
ЛД 80 - 4 |
80 |
4250 |
Расшифровка обозначений.
ЛД, ЛДЦ – лампы дневного цвета;
ЛБ – лампа белого цвета;
ЛХБ – лампа холодного белого цвета;
ЛТБ – лампа.
Для торговых и обеденных залов рекомендуются лампы ЛТБ, так как они хорошо передают цвета.
Для производственных помещений предпочтение отдается лампам ЛБ, ЛД, ЛХБ, как более экономичным и позволяющим лучше различать цветовые оттенки.
3.2. Рассчитывается площадь помещения, S
S = A·B м2 (3.1)
3.3. Определяется расчетная высота помещения, h
h = H – hраб м (3.2)
где hраб – высота рабочей поверхности (стола, плиты и т.д., она обычно равна 0,8 м).
3.4. Вычисляется индекс помещения, i
i
=
(3.3)
3.5. Из таблицы 3.2 выбирается коэффициент использования светового потока осветительной установки, U.
Таблица 3.2. Зависимость коэффициента использования светового потока осветительной установки, U.
Назначение помещений |
Индекс помещений, i |
|||||||||||||||
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
5,0 |
|
Торговые и обеденные залы кондитерские цеха |
0,31 |
0,36 |
0,39 |
0,43 |
0,46 |
0,49 |
0,52 |
0,56 |
0,59 |
0,62 |
0,64 |
0,66 |
0,69 |
0,71 |
0,73 |
0,77 |
Производствен-ные помещения |
0,22 |
0,26 |
0,3 |
0,33 |
0,36 |
0,38 |
0,4 |
0,44 |
0,47 |
0,49 |
0,51 |
0,53 |
0,55 |
0,56 |
0,58 |
0,6 |
3.6. Определяется норма освещенности Е (люкс)
Для торговых и обеденных залов и кондитерских цехов Е = 300 лк
Для производственных помещений Е = 200 лк.
3.7. Расчетное число ламп в помещении nр находится из выражения (3.4)
np
=
(3.4)
где :
Е – выбранная освещенность, лк;
S – площадь помещения, м2;
К = 1,5…1,7 – коэффициент запаса, учитывающий запыленность и старение ламп;
Z = 1,15…1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерность освещения;
U – коэффициент использования светового потока осветительной установки;
Fл – световой поток выбранной лампы, лм.
3.8. Оптимальный пролет между рядами светильников, Lo.
Lo = k·h м (3.5)
где h – расчетная высота помещения, м;
к = 1,4…1,5 – коэффициент оптимальности.
3.9. Число светильников по длине и ширине помещений ПА и ПВ.
- по длине
ПА
=
(3.6)
- по ширине
ПВ
=
(3.7)
Полученные значения ПА и ПВ округляются до целых значений в сторону увеличения.
3.10. Общее число светильников в помещении, N.
N = ПА·ПВ шт (3.8)
3.11. Число ламп в одном светильнике, n1
n1
=
шт (3.9)
Рассчитанное значение n1 округляется до целого в сторону увеличения.
3.12. Окончательное число ламп в помещении, n
n = n1·N шт (3.10)
3.13. Мощность, затрачиваемая на освещение помещения, Рос
Рос = n·Pл Вт (3.11)
3.14. Удельная мощность освещения, ω
ω
=
Вт (3.12)
3.15. Пример расчета методом коэффициента использования светового потока осветительной установки.
Дано: тип помещения – обеденный зал;
размеры помещения: А = 20 м;
В = 10 м;
Н = 3,5 м.
1. Из таблицы 3.1 выбираем тип лампы ЛТБ40 – 4 у которой Рл = 40 Вт, Fл = 2580 лм
2. Площадь помещения:
S = A·B = 20·10 = 200 м2
3. Расчетная высота помещения:
H = H – hраб = 3,5 – 0,8 = 2,7 м
4. Индекс помещения:
i
=
5. Из таблицы 3.2 для I = 2,5 находим коэффициент использования светового потока:
U = 0,66
6. Выбираем норму освещенности:
Е = 300 лк
7. Расчетное число ламп в помещении при К = 1,6 и Z = 1,17 определяется из выражения (3.4):
np
=
принимаем np = 66 шт.
8. Оптимальный пролет между рядами светильников при К = 1,4:
Lo = 1,4·2,7 = 3,78 м
9. Число светильников по длине и ширине:
ПА
=
ПВ
=
Принимаем ПА = 6; ПВ = 3.
10. Число светильников в помещении:
N = ПА·ПВ = 6·3 = 18 шт.
11. Число ламп в одном светильнике:
n1
=
Принимаем n1 = 4 шт.
12. Окончательное число ламп в помещении:
n = n1·N = 4·18 = 72 шт.
13. Мощность, затрачиваемая на освещение помещения
Рос = n·Pл = 72·40 = 2880 Вт или 2,88 кВт.
14. Удельная мощность освещения
ω =
Расчет освещения помещений методом удельной мощности.
Этот метод применяется для помещений площадью S < 50 м2. Порядок расчета здесь следующий.
3.16. Все помещения разбиваются на отдельные однородные группы и для каждой группы определяется величина удельной мощности в соответствии с таблицей 3.3.
Таблица 3.3. Значения удельной мощности, затрачиваемой на освещение различных групп помещений.
№ |
Наименование группы помещений |
Ко |
ω Вт/м2 |
1 |
Торговые и обеденные залы |
0,9 |
13 - 30 |
2 |
Производственные помещения |
0,8 |
18 - 24 |
3 |
Раздаточные, кондитерские, пирожковые |
0,8 |
25 - 35 |
4 |
Складские помещения |
0,6 |
8 - 12 |
5 |
Экспедиция, загрузочные, тарные помещения |
0,6 |
14 - 18 |
6 |
Холодильные камеры |
0,6 |
5 - 8 |
7 |
Технические помещения |
0,7 |
10 - 15 |
8 |
Административно – хозяйственные помещения |
0,9 |
16 - 20 |
9 |
Вестибюль |
0,7 |
12 - 16 |
10 |
Сантехнические помещения |
0,6 |
14 - 18 |
11 |
Коридоры |
0,7 |
8 - 10 |
12 |
Рекламные щиты |
1 |
10 - 30 |
3.17. В каждой группе определяется суммарная площадь F м2.
3.18. Для каждой группы определяется мощность, затраченная на освещение
Рос = ω·F (3.13)
Результаты расчетов по выражению (3.13) заносятся в таблицу 3.4.
Таблица 3.4. Сводная таблица мощностей освещения по группам помещений.
№ |
Группы помещений |
F м2 |
ω |
Рос |
1 |
Группа №1 |
F1 |
ω1 |
Рос 1 |
2 |
Группа №2 |
F2 |
ω2 |
Рос 2 |
… |
………………………………………. |
…… |
….. |
….. |
j |
Группа № j |
Fj |
ωj |
Pос j |
После определения мощности освещения двумя методами составляются суточные графики потребления электроэнергии на освещение по всем группам потребителей аналогичные таблице 3.5.
Почасовой расход энергии определяется для каждой группы по выражению (3.16)
Wi = Koi · Pосi · t (3.16)
где Koi = 0,6 … 1 – коэффициент одновременности включения ламп для
каждой группы;
t – время работы освещения, час.
По этому выражению считается и почасовое потребление электроэнергии для помещений, рассчитываемых по методу коэффициента использования светового потока осветительной установки.
Суточный расход электроэнергии для каждой i - ой группы помещений определяется по выражению (3.17)
Wсут
i
=
(3.17)
Рассчитанные значения Wсут i для всех групп помещений также заносятся в таблицу (3.5).
Таблица 3.5. Сводная таблица суточного распределения потребляемой энергии на освещение.
№ |
Тип помещений
|
Ко
|
Часы
|
Суточный расход электро- энергии Wсут кВт·час |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5- 6 |
6- 7 |
7- 8 |
8- 9 |
9-10 |
10-11 |
11-12 |
12-13 |
13-14 |
14-15 |
15-16 |
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20-21 |
21-22 |
22-23 |
23-0 |
|||||||||||||||||||||||||||||
1 |
Обеденный зал |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
|
|
|
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
2,59 |
|
|
|
28,5 |
|||||||||||||||||||||||||
2 |
Раздаточные и кондитерские помещения |
0,8 |
|
|
|
|
|
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
|
|
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
0,97 |
|
|
|
12,61 |
|||||||||||||||||||||||||
3 |
Складские помещения
|
0,6 |
|
|
|
|
|
0,18 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,18 |
1,18 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,36 |
0,18 |
0,09 |
|
|
|
|
4,41
|
|||||||||||||||||||||||||
4 |
Холодильные камеры |
0,6 |
|
|
|
|
|
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
1,7 |
|||||||||||||||||||||||||
5 |
Административные помещения |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
|
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
9,6 |
|||||||||||||||||||||||||
6 |
Технические помещения |
0,7 |
|
|
|
|
|
0,15 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,1 |
0,15 |
0,1 |
|
|
|
|
3,8 |
|||||||||||||||||||||||||
7 |
Коридоры
|
0,7 |
|
|
|
|
|
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
|
8,5 |
|||||||||||||||||||||||||
8 |
Реклама
|
1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
1,5 |
|||||||||||||||||||||||||
Итого |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
1,03 |
2,33 |
4,12 |
6,12 |
6,02 |
6,02 |
3,43 |
1,08 |
2,28 |
6,02 |
6,02 |
6,02 |
4,62 |
4,59 |
4,45 |
4,26 |
0,7 |
0,1 |
0,1 |
70,62 |
|||||||||||||||||||||||||||
Примечания. Для групп «Складские помещения» и«Технические помещения» расход в разные часы разный, т.к. в течение часа освещение включается на разное время.