2 Расчет электрического освещения цеха

При выборе расположения и способов установки светильников должно обеспечиваться:

1. Высокое качество освещения, в частности уменьшение ослепленности или необходимое направление света на рабочую поверхность;

2. Удобство доступа к светильникам при их эксплуатации;

3. Наиболее экономичное создание нормированной освещенности.

При расчетах освещения расположение светильников выбирается в индивидуальном порядке или на основе типовых решений. Здесь необходимо учесть качество освещения, для чего светильники располагают в зависимости от длины рабочей поверхности.

Размеры, определяющие расположение светильников:

1. Высота помещения Н, м;

2. Высота подвеса светильника h_п, м;

3. Свес светильника от потолка h_с, м;

4. Расчетная высота h, м;

5. Высота рабочей поверхности h_р, м;

6. Расстояние между светильниками L, м;

7. Расстояние от светильников до стен l, м.

Расчетная высота h, м, определяется по формуле

(2.1)

h′=Н-h_с-h_р (2.2)

h′′=h_п-h_р (2.3)

Расчет освещения производится в следующем порядке:

1. Определение мощности ламп, необходимой для получения нормированной освещенности при уже выбранном типе и монтаже светильников;

2. Определение числа светильников;

3. Определение ожидаемой расчетной нормы освещения при уже известном типе, мощности и числе светильников.

Основным при проектировании является определение мощности ламп в тех случаях, когда по тем или иным причинам она неизвестна. Мощность ламп необходима для того, чтобы определить норму освещения в качестве самоконтроля и проверки правильности расчета. По итогам расчета мощности ламп принимается световой поток лампы и производится выбор стандартных ламп. Ее поток должен быть либо равным расчетному значению, либо превышать его на двадцать процентов, либо быть меньше на десять процентов. Если перепад оказывается в большую сторону, то изменяется число светильников.

Поток лампы в светильнике F, лм, определяется по формуле

, (2.4)

где Е – минимальная освещенность, лк;

k_з – коэффициент запаса;

N – количество светильников;

η – коэффициент использования светового потока, то есть это отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп;

z – отношение средней освещенности к минимальной;

S – площадь помещения, м².

После расчета потока лампы в светильнике принимается тип светильника.

Уменьшение расчетной высоты выгодно в маленьких помещениях. Также необходимо стремиться к тому, чтобы принимать расстояние между светильниками, соответствующее наивыгоднейшему соотношению λ

(2.5)

Если увеличение расстояния между светильниками не приводит к увеличению мощности ламп, то следует принимать значение λ_с, в остальных принимается λ_э.

По условиям размещения и крепления светильников помещений допустимо более и менее отступление от значения L. Существенное отступление в ту или иную сторону может преобразовываться, если при наивыгоднейшем L в расчете получается неимоверно большая мощность ламп. Однако в помещениях рекомендуется не уменьшать L, а монтировать сдвоенные или строенные светильники.

Расстояние от светильников до стен при монтаже в проходах, складах, инструментальной можно принимать как половину расстояния между светильниками. В производственных помещениях оно составляет одну третью.

При расчетах освещения учитываются коэффициенты отражения:

1. Коэффициент отражения от стен ρ_с;

2. Коэффициент отражения от потолка ρ_п;

3. Коэффициент отражения от рабочей поверхности ρ_р.

При выборе люминесцентных ламп необходимо рассчитать число рядов, тип и мощность лампы, что определяет ее поток. Необходимое число светильников определяется по формуле

, (2.6)

где Е_норм – нормированная освещённость;

Z = 1,1 – коэффициент, учитывающий снижение светового потока при эксплуатации;

К_з = 1,5 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения светового потока на освещаемой поверхности;

S – площадь помещения, м²;

Делением числа светильников на число рядов определяется количество светильников в каждом ряду. Зная длину светильника, можно определить длину ряда всех светильников. Если она приблизительно равна длине помещения, то ряд будет сплошным. Если длина ряда меньше, то с разрывами. Если длина ряда больше длины помещения, то либо делается больше число рядов, либо увеличивается число ламп в одном светильнике. При низких помещениях выгодно принимать мощность лампы 40 Вт, при высоких 80 Вт.

Коэффициент использования светового потока зависит от следующих факторов:

1. КПД светильника;

2. Расчетная высота;

3. Площадь помещения;

4. Отношение длины помещения к ширине;

5. Коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности.

Для определения коэффициента использования светового потока необходимо найти индекс помещения i, который определяется по формуле

, (2.7)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м.

Коэффициент минимальной освещенности z является сложной функцией многих переменных, его расчет очень трудоемок, поэтому коэффициент минимальной освещенности принимается равным для ламп накаливания и ДРЛ 1,15, для ламп дневного света 1,1 при условии, что соблюдается наивыгоднейшее соотношение λ. Если это соотношение больше допустимого значения, то происходит быстрое увеличение z, что делает данный метод не точным. В этом случае расчет производят по методу удельной мощности.

По данному методу определятся число светильников и уже по их типу и площади помещения рассчитывается удельная мощность ω, Вт/м². произведение удельной мощности на площадь помещения дает полную потребную мощность, а ее деление на число светильников дает мощность каждой лампы. После этого производится выбор стандартных ламп, при необходимости изменяется число светильников. Для помещений, у которых длина в два с половиной раза больше ширины, находится условная площадь S_у, м²

(2.8)

По условной площади определяется значение удельной мощности.