12.6.2. Искусственное освещение

Пример 3

Определить электрическую мощность осветительной установки W, количество светильников N, высоту подвеса светильников Н_р, схему размещения светильников по потолку для создания общего равномерного освещения в аппаратном зале электростанции.

Дано: Длина аппаратного зала А = 20 м, ширина В = 10 м, высота h = 5 м. Потолок побелен, стены окрашены голубой краской.

Решение. Выбираем напряжение питающей сети U = 220 В, лампы накаливания мощностью W_л = 300 Вт и светильники типа Люцетта. Произведем сначала расчет по метолу коэффициента использования. Минимальная освещенность для создания общего освещения в помещении определяется по формуле (12.6), а необходимое количество светильников N для создания требуемого нормированного общего освещения в помещении определяется по формуле (12.16):

E_min = (F_л·N·η·Z)/(Sk·Z)

откуда необходимое количество светильников равно:

N = (E_min·S·k·Z)/(F_л·η),

где:

k - коэффициент запаса; для помещений, где отсутствуют выделение пыли k = 4,5; (табл. П2, приложения)

S = A·B= 20·10 = 200 м²;

E_min = 200 лк. для ламп накаливания;

F_л - световой поток, создаваемый одной лампой, лм, определяется из таблицы 12.11. Он зависит от выбранной мощности лампы. Для лампы накаливания мощностью W_л = 300 Вт – F_л = 4100 лм;

Z - коэффициент неравномерности освещения, вводят для получения минимальной освещенности (см. пункт 12.5.2). Принимаем Z = 0,95; коэффициент использования светового потока, определяется по таблице 12.12. Значение коэффициента η зависит от показателя помещения φ, коэффициентов отражения стен ρ_ст и потолка ρ_п помещения, а также от высоты подвеса светильников Н_р. Коэффициенты отражения стен и потолка определяются из таблицы 12.8.

ρ_ст = 0,5 и ρ_п = 0,7 Высота подвеса светильников Н_р определяется как расстояние между уровнем рабочей горизонтальной поверхности h_раб и светильником (см. рис. 12.8.а).

В нашем случае:

Н_р = h - (h_pa6 +h_пад),

где:

h - высота помещения, h = 5 м;

h_раб - уровень (высота) рабочей поверхности, h_раб = 1,5;

h_пад - расстояние между светильником и потолком, h_пад = 0,5 м.

Тогда:

Н_р = 5-(1,5 + 0,5) = 3 м.

Показатель помещения (р , определяется по формуле (12.17):

φ = (А·В)/(Н_р·(А+В)) = (20·10)/(3·(20+ 10)= 1,9.

Из таблицы 12.12 находим, что η = 0,56. Таким образом, количество светильников N равно:

N = (200·200·1,5·0,90)/(4100·0,56) = 24 шт.

Для удобства размещения, примем N = 30 шт. Разместим светильники симметрично по потолку аппаратного зала, тремя параллельными рядами по десять светильников в каждом ряду, то есть разместим светильники в прямоугольной сетке координат со сторонами 2x3 м.

Схема размещения светильников приведена на рис. 12.8.6. Электрическая мощность осветительной установки для создания общего освещения в аппаратном зале телеграфа равна:

W = W_л·n = 300·30 = 9 кВт.

Проверочный расчет произведем по ориентировочному методу удельной мощности (по методу Ватт). По этому методу общая электрическая мощность установки для создания общего освещения определяется по формуле:

W = (E_min·S·k)/E_сp,

где:

E_min - минимальная, нормируемая общая освещенность (таблица П.1), лк

Е_min = 200 лк;

S - плошадь пола, S = А·В = 20·10 = 200 м²;

k - коэффициент запаса, определяется по таблице П.2 (приложения), к = 1,5;

Е_ср - средняя освещенность при равномерном размещении светильников, определяется по таблице 12/13. Для ламп накаливания мощностью W = 300 Вт - Е_ср=7,6 лк.

Необходимое количество светильников N₂ определяется по формуле (12.18):

N₂ = W/ W_л = 7900/300 = 26,3 шт.,

где:

W - общая электрическая мощность установки, Вт;

W_л - электрическая мощность одной лампы, Вт.

Учитывая, что этот метод дает достаточно хорошее приближение к более точному методу коэффициента использования окончательно выбираем количество светильников N = 30 шт.

Пример 4.

Определить электрическую мощность W осветительной установки, количество светильников N, высоту подвеса светильников Н и схему размещения светильников по потолку для создания общего освещения в аппаратном зале телеграфа. Выбрать тип светильника.

Дано: Длина аппаратного зала А = 20 м, ширина В = 10 м, высота h = 5 м. Потолок побелен, стены покрашены голубой краской. Напряжение сети 220 В. Расчет вести по методу светового потока, использовать люминисцентные лампы.

Решение: Рекомендуемые типы светильников определяем по таблицам П5-П8 (приложения). Выбираем светильник типа АОД-Ш, в котором применяются две лампы типа ЛБ-30, т. е. люминисцентные, белого цвета, мощностью 30 Вт. Длина светильника 945 мм, расстояние от потолка до светильника равно 400 мм. Минимальная освещенность для создания общего освещения, определяется по формуле (12.16):

E_min = (F_л·N·η)/(S·k·Z)

откуда необходимое количество светильников N, равно:

N = (E_min·S·k·Z)/(F_л·η),

где:

E_min - минимальная, нормируемая общая освещенность в аппаратном зале, определяется по табл. П1. При использовании люминисцентных ламп Е_min = 300 лк;

S - площадь пола в аппаратном зале S =А·В = 20·10 = 200 м²;

k - коэффициент запаса, определяется из таблицы П.2 (приложения); для помещений, где отсутствует выделение пыли k = 1,5;

F_л - световой поток, создаваемый одной лампой, лм; определяется по табл. 12.11. Зависит от выбранной мощности и типа лампы. Для лампы типа ЛБ-30 – F_л = 1740 лм;

Z - коэффициент неравномерности освещения, вводят для получения величины минимальной освещенности Z = 1,1 - 1,2;

η - коэффициент использования светового потока, определяется по табл. 12.11. Значение коэффициента η зависит от показателя помещения φ и коэффициентов отражения стен ρ_ст и потока ρ_пт, а также от высоты подвеса светильников Н_р. Высота подвеса светильников Н_р определяется как расстояние между уровнем горизонтальной рабочей поверхностью h_paб и светильником. (См. рис. 12.8, 12.9). В нашем случае:

Н_р =h -(h_раб + h_пад),

где:

h - высота помещения равная 5 м;

h_раб = 1.5м;

h_пад = 0,4 м.

Тогда:

Н_р = 5-(1,5+ 0,4) = 3,1 м.

Показатель помещения φ, определяется по формуле (5.3):

φ = (А·В)/(Н_р·(А+В)) = (20·10)/(3,1·(20 + 10) = 200/94 = 2,1

Из таблицы 12.8 находим коэффициенты отражения стен и потолка:

ρ_ст = 0,5; ρ_пт = 0,5.

Из таблицы 12.8 находим, что η = 0,62.

Количество ламп в светильнике n = 2 шт.

Таким образом, количество светильников равно:

N = (300·200·1,5·1,1)/(1740·0,62·2) = 46 шт.

Разместим светильники по потолку, четырьмя параллельными рядами по 9 светильников в каждом ряду. Схему размещения светильников с учетом их размера (таблица 12.9) показана на рис. 12.9.6.

Электрическая мощность установки будет равна:

W = W_л·n·N = 30·45·2 = 2,7 кВт

Сравнивая затраты электрической энергии на создание общего освещения в однотипных зданиях при использовании ламп накаливания (W₁ = 9 кВт) и люминисцентных ламп (W₂ = 2,7 кВт) пример 3 и пример 4 соответственно, видим, что значительно более экономично использовать люминисцентные лампы.