5. Расчет освещения прожекторами

При расчете освещения карьеров прожекторами определяются: минимальная освещенность по нормам, коэффициент запаса, тип и число прожекторов, высота установки прожектора, наивыгоднейший угол наклона оптической оси прожектора, места установки прожекторов.

Число прожекторов и мощность ламп определяются методом светового потока.

Необходимый суммарный световой поток:

, (5.1)

где E_min – требуемая освещенность для отдельных участков, лк; S – площадь отдельных освещаемых участков, м²; k_з = 1,2  1,5 – коэффициент запаса; k_п = 1,15  1,5 – коэффициент, учитывающий потери света в зависимости от конфигурации освещаемых площадей.

Требуемое число прожекторов:

, (5.2)

где Ф_л – световой поток лампы прожектора, лм; _пр = 0,35  0,37 – к.п.д. прожектора; Ф_пр – световой поток прожектора, лм.

Высота установки прожектора:

, (5.3)

где I_max – максимальная (осевая) сила света прожектора, кд.

При известном числе прожекторов и высоте их установки, пользуясь точечным методом, можно определить освещенность в отдельных точках площади.

Прожектор заливающего света, установленный в точке А над точкой В освещаемой поверхности на высоте h, испускает пучок лучей в виде конуса с углом , который образует световое пятно, по форме близкое к эллипсу с большой осью CD (рис. 5.1)

Освещенность в точках, расположенных на оси эллипса:

горизонтальная освещенность:

; (5.4)

вертикальная освещенность:

, (5.5)

где I_ – сила света луча прожектора, направленного под углом , кд; h – высота установки прожектора, м; k_з – коэффициент запаса;  – угол, образуемый оптической осью пучка лучей прожектора и вертикалью к освещаемой площади.

Оптимальный угол наклона _г оптической оси прожектора:

, (5.6)

где m и n – коэффициенты углов рассеяния прожекторов в горизонтальной и вертикальной плоскостях (табл. П.2.8); – когда освещение выполняется одним прожектором, – когда световые пятна прожекторов перекрывают друг друга; E_min – требуемая освещенность, лк.

Когда требуется определить освещенность вертикальной поверхности, оптимальный угол определяется по формуле:

, (5.7)

где Е_в – расчетная вертикальная освещенность, лк.

ПРИМЕР 5.1.

Рассчитать прожекторное освещение территории лесного склада размером S = 100x70 = 7000 м² с механической погрузкой леса. Напряжение осветительной сети 220 В.

РЕШЕНИЕ

Принимаем коэффициент, учитывающий потери света k_п = 1,3, коэффициент запаса k_з = 1,2, прожектор ПСЗ-45 с лампой Р_л = 1000 Вт, при напряжении 220 В, Ф_л = 16180 лм, I_max = 130000 кд (табл. П.2.8), минимальная горизонтальная освещенность согласно нормам освещенности E_min = 3 лк (табл. П.2.13).

Общий световой поток, необходимый для освещения склада:

 лм.

Необходимое число прожекторов:

.

Принимаем n = 6, где _пр = 0,35 – к.п.д. прожектора по технической характеристике.

Высота установки прожектора:

 м.

Принимаем h = 21 м.

Оптимальный угол наклона оптической оси прожектора:

,

где m = 0,03, n = 0,00077 – коэффициенты углов рассеяния прожекторов соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскости (табл. П.2.8).

 лк.

.

ПРИМЕР 5.2.

Определить число светильников для освещения тупика на отвале пустых пород точечным методом расчета. Длина тупика L = 240 м. Осветительная воздушная линия электропередачи, на которой подвешены светильники, расположена на расстоянии а = 3 м от оси железнодорожного тупика, расстояние между светильниками  м.

РЕШЕНИЕ

Для освещения тупика принимаем светильники СПОР-250 с лампами ДРЛ-250 (табл. 2.14); расстояние между светильниками  м; высоту подвески светильников h = 5 м; коэффициент запаса k_з = 1,5. Допустимая минимальная освещенность на горизонтальной плоскости E_min = 3 лк (табл. П.2.13).

Определяют угол наклона лучей светильников в точке А наименьшей освещенности железнодорожных путей тупика:

;

 = 66; cos³ = 0.064.

По светотехнической характеристике светильника СПОР-250 определяем силу света, соответствующую углу  = 66, I_ = 90 кд.

Приняв по светотехнической характеристике лампы ДРЛ-250 световой поток Ф_л = 10 000 лм, определяют коэффициент условной лампы:

.

Горизонтальная освещенность в точке А:

лк;

Е_г.А  Е_min; 3,07  3 лк.

Число светильников для освещения разгрузочного тупика

шт.

Принимаем n = 10 шт.