3 Расчет электрического освещения производственных помещений

3.1 Светотехнический расчет осветительной установки

Главной задачей современной светотехники является создание комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии.

Целью данного расчета является расчет системы общего равномерного освещения цеха. Основными задачами проекта являются выбор источников света для каждого помещения цеха; выбор типа светильников, их количества и размещения, высоты подвеса и мощности источников света; а также выбор необходимого электрического оборудования (распределительных щитов, защитного оборудования, проводов и др.).

Выбор источников света осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков указанных источников света, а также в соответствии с требованиями ПУЭ, ПТЭ и ПТБ. Предпочтение необходимо отдавать газоразрядным и светодиодным источникам света, как наиболее экономичным, так как в настоящее время довольно остро стоит проблема экономии энергоресурсов за счет экономии электроэнергии. Лампы ДРЛ рекомендуется применять в помещениях, где присутствуют требования к цветопередаче. Лампы ДНаТ имеют высокую световую отдачу, большой срок службы, но очень плохую цветопередачу, использовать их можно на производстве, но только там, где нет необходимости различать цвета деталей или материалов (т.к. лампа имеет оттенок желтого цвета). ЛЛ рекомендуется применять в помещения, где работа связана с длительным напряженным зрением; в которых отсутствует естественное освещение; в помещениях, где присутствует требование к цветопередаче; по архитектурно-художественным соображениям. При низких нормируемых величинах освещенности

(50 Лк и ниже), в связи с тем, что при газоразрядных лампах нельзя достичь зрительного комфорта, применяются ЛН.

Произведем выбор источников света для системы общего равномерного освещения участков инструментального цеха. Выбор источников света сведен в таблицу 3.1

Таблица 3.1 – Выбор источников света цеха
№	Наименование помещения	Размеры помещения, м.			Площадь, м	Тип лампы	Обоснование выбора источников света
		Ширина	Длина	Высота
1.1	Основной участок	10	36	6	360	ДРЛ	Применяются в помещениях с высотой перекрытия от 6 м, высокая светоотдача, высокий световой поток.
1.2	Основной участок	10	27	6	270	ДРЛ
1.3	Основной участок	8	16	6	128	ДРЛ
2	Вспомогательный участок	8	13	3,5	104	ЛЛ	_
3	Вспомогательный участок	8	23	3,5	184	ЛЛ	_
4	Вспомогательный участок	10	10	3,5	100	ЛЛ	_

Выбор видов и систем освещения заключается в выборе источника света и величины освещенности в зависимости от характера помещения, вида и системы освещения

Таблица 3.2 Характеристика помещений по разряду зрительной работы
№	Наименование помещения	Разряд зрительной работы	Енор, Лк		F, м
			Всего	В т.ч. общего
1.1	Основной участок	II б	3000	300	360
1.2	Основной участок	II б	3000	300	270
1.2	Основной участок	II б	3000	300	128
2	Вспомогательный участок	II в	2000	200	104
3	Вспомогательный участок	II в	2000	200	184
4	Вспомогательный участок	II в	2000	200	100

В помещениях производственного характера, в которых выполняется зрительная работа 1-4 разрядов, следует, как правило, применять систему комбинированного освещения. Устройство одного только местного освещения запрещено нормами. В помещениях, имеющих естественное освещение, общее освещение в системе комбинированного должно создавать на рабочих поверхностях 10% освещенности, установленной нормами для комбинированного освещения.

Согласно нормам в цехах искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное (эвакуационное освещение, освещение безопасности), охранное и дежурное.

Рабочее освещение является главным видом освещения. Рабочее освещение должно обеспечивать надлежащее восприятие объектов зрительного процесса. В случае погасания, по каким либо причинам рабочего освещения, предусматривается аварийное освещение, а именно – эвакуационное, необходимое для создания условий безопасного выхода людей. Для этого в местах прохода людей должна быть обеспечена

освещенность не менее 0,5лк в помещениях и 0,2лк на открытых территориях. Выбор источника света производится исходя из особенностей каждого типа источника, с учетом целевого назначения осветительной установки, особенностей строительно-архитектурного решения помещения, режима эксплуатации источника, экономических сравнений и других факторов. В целях достижения максимальной экономичности освещения во всех помещениях, где присутствует обслуживающий персонал, применяем люминесцентные лампы. Для производственных помещений с тяжелыми условиями среды – люминесцентные лампы в герметичном исполнении. Для местного освещения предпочтение отдается лампам накаливания. Лампы накаливания могут применяться в коридорах, санузлах, гардеробах и т.д.

При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. Нормы освещенности принимаются в соответствии с требованиями, которые определяют нормируемую освещенность в зависимости от точности выполняемых работ, характера помещения, контраста объекта с фоном, вида источника света, коэффициентов отражения поверхностей.

Помещения по электробезопасности подразделяются на 3 группы:

1. Помещение без повышенной опасности БПО (сухое, хорошо отапливаемое, помещение с ток непроводящими полами, с температурой 18—20°,с влажностью 40—50%.

2. Помещение с повышенной опасностью ПО (где имеется один из следующих признаков: повышенная температура, влажность 70—80%, токопроводящие полы, металлическая пыль, наличие заземления, большого количества оборудования).

3. Помещения особо опасные OO, в которых имеется наличие двух признаков из второй группы или имеются в помещении едкие или ядовитые взрывоопасные вещества.

Результаты выбора источников света оформлены в таблицу 3.3

Таблица 3.3 Рекомендуемые источники света
№	Наименование помещения	Электробезопастность помещения	Источник света	Условия окружающей среды
1.1	Основной участок	ПО	ДРЛ	Пыльная
1.2	Основной участок	ПО	ДРЛ	Пыльная
1.3	Основной участок	ПО	ДРЛ	Пыльная
2	Вспомогательный участок	ПО	ЛЛ	Пыльная
3	Вспомогательный участок	ПО	ЛЛ	Пыльная
4	Вспомогательный участок	ПО	ЛЛ	Пыльная

Выбор типа светильников производится с учетом характера их светораспределения, экономической эффективности и условий окружающей среды. Светильники располагаются в зависимости от характера помещения, особенностей, светотехнической рациональности и системы освещения. При выборе источников света рекомендуется руководствоваться следующими указаниями.

Произведем расчёт осветительной нагрузки на примере 3 помещения:

Площадь помещения S = A*B = 8*23=184 (м²) с p_п = 0,5, p_c = 0,3, p_p = 0,1 на расчётной высоте h_р = 3,5 м предполагается установить светильник типа ЛСП24- 2х40-002 (КСС типа Д-2, КПД = 60%) с ЛЛ типа ЛБ40.

Определим число светильников, необходимое для создания освещённости Е = 200 Лк при коэффициенте запаса К_з = 1,5 и коэффициент неравномерности z = 1.15.

По удельной мощности определяется мощность осветительной установки помещения:

(3.1.1)

Где W – удельная мощность при заданной освещённости, диапазона

высоты подвеса светильников и площади помещения, (Вт/м²); S – освещаемая площадь, (м²).

Для перехода к удельной мощности, необходимо для создания освещённости отличной от табличной:

(3.1.2)

Где W_100% - удельная мощность при освещенности 100 лк, (Вт/м²);

Е – нормируемая освещённость для выбранного помещения, (лк);

Е_таб – нормируемая освещённость по таблице, (лк);

– КПД устанавливаемого источника света;

К_з – выбранный коэффициент запаса;

К_з.таб – коэффициент запаса по таблице

10,33

Число светильников света определяется по формуле:

(3.1.3)

Где P_p.o. – мощность осветительной установки, (Вт);

P_л – мощность лампы в светильнике, (Вт).

24

Таким образом предусматривается 3 рядов светильников по 8 светильников в каждом.

Расчётная реактивная мощность освещения

(3.1.4)

Где tgφ_{0 –} коэффициент реактивной мощности

1178,45

Коэффициент мощности осветительной нагрузки (cosφ₀) для многоламповых светильников с люминесцентными лампами низкого давления – 0,85.

Аналогично производят расчёты для других помещений, результаты расчёта сводятся в таблицу 3.4

Таблица 3.4 Расчет количества светильников
№	Тип светильника	Площадь помещения м2	Удельн. мощность Вт/м2	Расч. удельн. мощн. Вт/м2	Мощн. лампы Вт	Мощн. освет. установки кВт	Кол-во свет-ов
1.1	РСП 20-400-121	360	5,1	20,68	1*400= 400	7,44	19
1.2	РСП 20-400-121	270	5,1	20,68	1*400= 400	5,58	14
1.3	РСП 20-400-121	128	6,9	27,97	1*400= 400	3,58	9
2	ЛСП24- 2х40-002	104	3,7	12,33	2*40=80	1,28	16
3	ЛСП24- 2х40-002	184	3,1	10,33	2*40=80	1,9	24
4	ЛСП24- 2х40-002	100	3,7	12,33	2*40=80	1,23	15