Энергопотребление в зданиях и сооружениях

Сила света I, кд, – пространственная плотность светового потока, численно равная отношению потока излучения к телесному углу, в пределах которого поток распространяется и равномерно распределяется.

где Ф — световой поток, лм; ω — телесный угол, ср (стерадиан).

Сила света измеряется в канделах (кд). 1 кандела равна силе света, испускаемой в перпендикулярном направлении с площади в 1/600000 м2 абсолютно черного тела при температуре застывания платины 2045 К и давлении 101325 Па.

На практике используется понятие средней силы света, кд, когда принимается световой поток Фω, лм, распределенный равномерно в

Телесный угол ω, ср, – измеряется отношением площади S,м2, которую он вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины, к квадрату радиуса этой сферы:

где S — вырезаемая конусом площадь в поверхности сферы, м2; R — радиус сферы, м.

За единицу телесного угла стерадиан (ср) принимается угол, который, имея вершину в центре сферы, вырезает на ее поверхности участок, равный квадрату радиуса.

Для облегчения определения зональных световых потоков пользуются заранее рассчитанными значениями телесных углов для десятиградусных зон (Приложение 7). Распределение силы света источников света в различных направлениях пространства представляют в виде таблиц и графиков, в прямоугольных и в угловых координатах.

Освещенность, Е, лк, отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Измеряется в люксах (лк), где люкс – освещенность, при которой на 1 м2 поверхности равномерно распределен световой поток в 1 люмен:

171

где Ф – световой поток, лм; S – площадь поверхности, м2. Освещенность поверхности, лк, прямо пропорциональна свето-

вому потоку и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника закон обратных квадратов Кеплера:

где I – сила света, кд; l – расстояние от источника до точки наблюдения, м.

Эффективность электрических источников света

Основные характеристики, по которым оценивается эффективность работы электрического источника света:

Номинальное напряжение электрическое напряжение тока в сети в вольтах, при котором лампа (источник) предназначен к работе.

Эффективность источника света (лампы) оценивают световой отдачей, Н, лм/Вт, – значением светового потока, приходящегося на единицу мощности лампы. Величина светоотдачи учитывает, какая часть излученной мощности лежит в видимом диапазоне.

где Ф световой поток, лм; N потребляемая электрическая мощность источником света, Вт.

Коэффициент полезного действия источника света, η, %, – от-

ношение потока излучения, исходящего от источника света, к потребляемой электрической мощности

172

где Фе поток излучения, Вт; N потребляемая электрическая мощность источником света, Вт.

Порядок выполнения работы

Сеть 220V

4

5

Рис. 7.1. Схема экспериментальной установки

Экспериментальная установка (рис. 7.1) включает в себя: 1 – светильник с лампой (накаливания или люминесцентной, работающей с частотой от 12500-35000 Гц); 2 – поворотный стол; 3 – ваттметр для измерения потребляемой лампами из сети электрической мощности; 4 – выключатели; 5 – прибор для измерения освещенности люксметр.

1.Установить необходимый диапазон измерений люксметра.

2.Установить поворотный стол по отметкам 0. Направление тубуса на штативе выставить на среднюю область лампы. Закрепить

втубусе датчик люксметра. Измерить расстояние l, м, от источника света до датчика люксметра в тубусе. Включить лампу выключателем 3. Измерить люксметром 4 величину освещенности на поверхности включенного светильника при данном положении стола. Изменить положение светильника на поворотном столе по горизонта-

ли на необходимый угол (5º, 15º, 25º, 35º, 45º, 55º, 65º, 75º, 85º),

измерить величину освещенности при данных углах.

3.Определить величину мощности N, Вт, потребляемой лампой по ваттметру 2. Выключить лампу.

173

4.После остывания лампы, заменить ее лампой другого типа. Повторить измерения.

5.Полученные данные по каждому источнику света, занести в табл. 7.1 для каждого из типов источника света.

Рассчитать значение силы света I, кд из закона Кеплера, формула (7.6), падающий световой поток Ф, лм, по формуле (7.3) и числовым данным телесного угла ω, кд, из Приложения 4, поток излучения по

формуле Фе = Ф/217, Вт.

Найти средний суммарный поток излучения Фе, Вт, от каждого источника света и используя полученные результаты рассчитать КПД источника света по формуле (7.7) данные занести в таблицы по источникам.

По полученным результатам для каждого источника света построить график кривых распределения сил света в прямоугольных координатах. Сделать вывод об эффективности исследуемых источников света.

Та б л и ц а 7 . 1 Таблица измерений и результатов

174

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Единицы измерения давления

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Зависимость коэффициентов вязкости воды и воздуха от темпе-

ратуры

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Радиаторы алюминиевые секционные «FONDITAL-MONDIAL»

175

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Минимальный воздухообмен для специализированных помеще-

ний.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Порядок работы с лепестковым анемометром

Анемометр снабжен тарировочной кривой, на которой каждой скорости вращения лепестков соотнесено определенное значение скорости воздушного потока. Для проведения измерений с помощью анемометра необходимо:

1. Зафиксировать имеющиеся на счетчике числа оборотов показания Nн.

176

2.Расположить рабочую часть анемометра в воздушном потоке, запустить режим измерения, одновременно с этим включить секундомер.

3.Через определенный промежуток времени Т выключить секундомер и анемометр, снять показания числа оборотов Nк.

4.Вычислить скорость вращения W, оборот/с, разделив разность снятых показаний счетчика на время промежуток времени измерения

W = (Nкон – Nнач) / Т.

5. По тарировочной кривой определить соответствующую скорость воздуха v, м/с.

Примечание: рекомендуемый промежуток времени измерений –

10÷30 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Телесные углы для десятиградусных зон углов α.

177

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Энергосбережение в системах теплоснабжения и вентиляции и кондиционирования воздуха /Л.Д. Богуславский [и др.]; под ред. Л.Д. Богуславского М.: Стройиздат, 1990. – 624 с.

2.Богословский В.Н.. Отопление. : учебник для вузов / В.Н. Богословский, А.Н. Сканави.М.: Стройиздат, 1991. – 735 с.

3.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов / Е.Я. Соколов Е.Я. – 3-е изд. – М.: Энергоиздат, 1982. – 360 с.

4.Арсеньев Г.В. Тепловое оборудование и тепловые сети: учебник для вузов/ Г.В. Арсеньев и др. – М.: Энергоатомиздат,

1988. – 400 с.

5.Ионин А.А. Газоснабжение: учебник для вузов./ А.А. Ионин

–4-е изд. – М.: Стройиздат, 1989. – 439 с

6.Варфоломеев Ю.М. Отопление и тепловые сети: учебник / Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин. М.: ИНФРА-М, 2006. – 735 с.

7.Колесников А.И. Энергосбережение в промышленных и коммунальных предприятиях / А.И. Колесников, М.Н. Федоров, Ю.М. Варфоломеев, М.: ИНФРА-М, 2005. – 124 с.

8.Лабораторный практикум по отоплению, вентиляции, газоснабжению, гидравлическим машинам, холодильным установкам и теплоснабжению / Э.Х. Одельский [и др.]; под ред. проф. Э.Х. Одельского. – 2-е изд. – Мн.: «Высшая школа», 1964. – 275 с.

9.Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие / Б.М. Хрусталев [и др.]; под ред. проф. Б.М. Хрусталева. М.: ИАСВ, 2005. – 275 с

10.Исаев В.Н.Устройство и монтаж санитарно-технических систем зданий / В.Н. Исаев, В.И. Сасин – 2-е изд. – М. : «Высшая школа» 1989.-351 с.

11.Справочник по инженерному оборудованию жилых и общественных зданий / под редакцией В.С. Дикаревского, Будивэльник,

1989. – 358 с

12.Блази В. Справочник проектировщика Строительная физика./ В. Блази. М.: Техносфера, 2005. – 535 с

13.Межгосударственный стандарт ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Межгосударственная научно-технической комиссия по стандарти-

178

зации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС), 1996 г.

14.ГОСТ 26253-84 «Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций» Государственный комитет СССР по делам строительства, 1985 г.

15.ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций » Государственный комитет СССР по делам строительства, 1985 г.

16.Межгосударственный стандарт ГОСТ307-32-2001 «Трубы и фасонные и стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке. Технические условия». Межгосударственная научно-технической комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС), 2001 г.

17.СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М. :ФГУП ЦПП, 1998 г.

18.СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М. :ГУП ЦПП,

2004 г.

19.Свод правил по проектированию и строительству тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной изоляцией из пенополиуритана в полиэтиленовой оболочке (СП 41- 105-2002). Государственный к Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунального комплексу (ГОССТРОЙ РОССИИ), Москва, 2003 г.

20.Требования Минтеплосетей к проектной документации и применяя оборудованию при строительстве тепловых сетей с применение предварительно изолированных трубопроводов. Минск, 2003 г.

21.СТБ 1295-2001 «Трубы стальные предварительно термоизолированные пенополиуретаном. Технические условия». Официальное издание. Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. Минск 2002 г.

22.СНиП 2.04.07-86. Тепловые сети. – М.: Госстрой, 1988. – 48

с.

23.СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. – М.: Госстрой, 1989. – 32 с.

179

РАЗДЕЛ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМАМ:

1.РАЗДЕЛ I. ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ

Понятие «здание» и классификация зданий по назначению. Общая классификация зданий. Основные конструктивные элементы зданий.

2.РАЗДЕЛ II. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Классификация систем искусственного освещения. Понятие «Разряд зрительных работ». Понятия «коэффициент запаса», «светоотдача». Понятия «цветовая температура», «индекс цветопередачи». Способы получения оптического излучения. ЛН: устройство, маркировка, особенности. ГЛН: устройство, маркировка, особенности. Общие недостатки газоразрядных ламп. Понятие «Стробоскопический эффект». ЛЛ: устройство, маркировка, особенности. ДРЛ: устройство, маркировка, особенности. ДРИ: устройство, маркировка, особенности. ДНаТ: устройство, маркировка, особенности. Светодиоды: устройство, особенности. Выбор ИС для разных видов зданий и помещений. КПД светильника. Степень защиты светильников. Условное обозначение светильников. Методы расчета освещения. Степень защиты светильников. Алгоритм расчета освещения методом коэффициента использования светового потока, расчетные формулы. Понятие «Индекс помещения». От чего зависит коэффициент использования светового потока. Алгоритм расчета освещения методом удельной мощности. Определение годового расхода электроэнергии на освещение. Годовой расход электроэнергии на освещение здания: расчетная формула. Основные направления (мероприятия) по экономии электроэнергии в системах освещения.

3.РАЗДЕЛ Ш. МИКРОКЛИМАТ ЗДАНИЙ.

Обслуживаемая зона помещений. Показатели микроклимата помещений. Условия комфортности тепловой обстановки. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата. Факторы, определяющие

180