4.6. Розрахунок електричного освітлення.

4.6.1. Загальні вказівки.

Розподіл проекту освітлювальної установки на світлотехнічну та електричну частини є достатньо умовним, тому що ці частини пов’язані між собою і більшість питань електротехнічної та світлотехнічної частин вирішуються разом. Не можна починати світлотехнічні розрахунки без попереднього вибору напруги мережі, джерела живлення, без урахування умов прокладки електричної мережі. При вирішенні питання надійності роботи освітлювальної установки необхідно одночасно приймати до уваги як світлотехнічні вимоги (рівні освітленості, якість освітлення, розміщення світильників), так і вимоги до джерел та схем живлення. Поряд з цим необхідні знання технології виробництва підприємства або призначення, специфіки використання та архітектури для громадських приміщень. Крім цього повинні бути прийняті до уваги вимоги до безперебійності дії освітлювальної установки, зручності обслуговування світильників та економічність.

Широкий асортимент джерел світла ставить перед проектувальником питання правильного їх вибору. До числа основних характеристик, що визначають їх використання в тих чи інших умовах, слід віднести напругу, потужність, розміри та форму колби, світловіддача, строк служби, яскравість, спектральний склад і кольоровість випромінення, економічність.

Вибір рівня нормованої освітленості на робочій поверхні знаходиться в залежності від розміру об’єкту розрізнення, контрасту об’єкту з фоном, коефіцієнту відбиття фону та ін. Для полегшення задачі вибору освітленості в практиці проектування використовують галузеві норми, що складені на основі загальних норм і включають поряд з рівнями освітленості для приміщень та робочих місць вказівки по розташуванню робочих поверхонь, вибору видів освітлення та систем освітлення.

Розраховуючи освітлення слід приймати до уваги, що в процесі експлуатації освітлювальної установки освітленість на робочих місцях зменшується внаслідок зменшення світлового потоку ламп із – за їх старіння, зменшення коефіцієнту корисної дії світильників в результаті забруднення ламп та відбивачів, забруднення стін та стелі приміщення. Для часткового запобігання негативних наслідків, пов’язаних з цими явищами, в розрахунки вводиться коефіцієнт запасу, який регламентується будівельними нормами в залежності від рівня забруднення приміщення та виду джерела світла.

Велике значення для якості, надійності та економічності дії проектуємої освітлювальної установки має вибір освітлювальних приладів. При цьому основними показниками, що визначають вибір світильника є: конструктивне виконання світильника та умови його роботи, світлорозподілення світильника, його блисткість та економічність.

Елементи, що світяться, в залежності від їх розміру та відстані до освітлюваної поверхні можна розбити на три групи: точкові, лінійні та поверхні кінцевих розмірів.

Д о першої групи відносяться освітлювальні прилади з лампами розжарення та газорозрядними лампами, розташовані до освітлюваної поверхні на відстані, що перевищує в 5 раз і більше розміри приладів, що дає можливість характеризувати світлорозподіл кривими сили світла. Положення освітлювального приладу відносно розрахункової точки визначається координатами h_Р, α, φ (мал. 4.20, а), де h_Р – висота підвісу світильника над освітлюваною поверхнею, α і φ – кути, що визначають напрям сили світла в розрахункову точку.

Мал. 4.20. Координати, що визначають положення а) точкового,

б) лінійного елементу, що світиться, відносно розрахункової точки А.

Положення симетричного освітлювального приладу, світлорозподіл якого характеризується одною і тією ж кривою сили світла в любій повздовжній площині, повністю визначається двома координатами: h_Р та α.

При розташуванні освітлювального приладу на невеликій відстані до освітлюваної поверхні, порівнюваній з розміром приладу, останній не може розглядатися точковим і його світлорозподіл характеризується кривими рівної освітленості розрахункової поверхні.

До другої групи елементів, що світяться, відносяться люмінесцентні світильники, розташовані безперервною лінією або лініями з розривами. Їх світлорозподіл характеризується кривими сили світла в повздовжній та поперечній площинах, віднесеними до одиниці довжини лінії, що світиться. Положення лінії, що світиться, відносно розрахункової точки визначається висотою підвісу h_Р та двома кутами: кутом γ в поперечній до осі лампи площині, яка проходить через розрахункову точку та кутом φ, під яким видна лінія, що світиться, з розрахункової точки.

Поверхні, що світяться, представляють собою або установки відбитого світла, або стелі, що світяться, чи панелі, перекриті глушеним склом, пластмасою чи рішітчатими розсіювачами. Поверхня, що світиться має при цьому розміри, порівнювані з відстанню до освітлюваної поверхні. Їх світлорозподіл характеризується розподілом яскравості в просторі і по поверхні, що світиться.

Найбільш широке розповсюдження в практиці проектування мають елементи першої та другої групи. В гірничій промисловості в виробничих приміщеннях та виробках використовують точкові елементи, що світяться. Тому в нижче викладених методах розрахунку освітлення передбачається використання елементів першої групи.

Після того, коли вибрані основні параметри освітлювальної установки (освітленість, система освітлення, тип світильників та їх розташування) проводиться світлотехнічний розрахунок.

Взагалі при розрахунку освітлення різних виробничих чи громадських приміщень розглядається різноманітність варіантів, які обумовлені: широким вибором типу світильника, можливістю установки ламп різної потужності, можливістю варирування висотою підвісу світильників та відстанню між ними. Але при розрахунку освітлення підземних виробок кількість варіантів різко обмежується.

Дійсно, вибір типу рудникового світильника – невеликий; потужність лампи в світильнику практично не міняється, висота їх підвісу часто визначається висотою виробки. Таким чином основними задачами є вибір типу світильника та відстані між ними, при якій забезпечується мінімальна нормована освітленість робочої поверхні. Метою розрахунку може бути також визначення освітленості при вибраному чи заданому розташуванні світильників та заданому його типі і потужності лампи.

За результатами розрахунку освітленості допускається відхилення її значення від нормованого в межах – 10 ÷ +20%.

Всі існуючі методи розрахунку освітлювальних установок можна розділити на дві групи:

• розрахунок за світловим потоком: методом коефіцієнту використання, методом питомої потужності;

• розрахунок точковим методом.