- •Светотехника Методические указания к курсовому и дипломному проектированию
- •Кафедра электрификации инженерного факультета ягсха
- •Глава 1 проектирование светотехнических установок 9
- •Глава 2 светотехническая часть проекта ………………….. 24
- •Глава 3 расчет электрического освещения ………………. 53
- •Глава 4 расчет осветительных сетей .………………………… 68
- •1 Проектирование светотехнических установок
- •1.1 Фотометрия
- •1.1.1 Энергетические величины
- •Единица энергетической освещенности совпадает с единицей энергетической светимости.
- •1.1.2 Светотехнические единицы
- •1.2 Нормы искусственного освещения
- •Требования к электрическому освещению и нормы освещенности
- •1.5. Содержание проекта электрического освещения
- •2 Светотехническая часть проекта
- •2.1 Выбор источников света
- •2.1.1 Лампы накаливания
- •2.1.2 Люминесцентные лампы
- •2.1.3 Ртутные лампы высокого давления
- •2.1.4 Специальные разрядные лампы
- •2.1.6 Светодиодные источники света
- •2.2 Системы и виды освещения
- •2.3 Выбор типа светильника
- •2.4 Расположение и высота подвеса светильников
- •2.5 Техникоэкономические расчеты и выбор осветительных установок
- •3 Расчет электрического освещения
- •3.1 Методы расчета электрического освещения
- •3.2 Расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока
- •Порядок расчета освещения
- •3.3 Расчет освещения точечным методом
- •3.3.1 Определение горизонтальной освещенности
- •Расчет осветительных установок наружного освещения
- •3.5. Прожекторное освещение
2.5 Техникоэкономические расчеты и выбор осветительных установок
При оценке экономичности сравниваемых вариантов осветительной установки должны одновременно сопоставляться капитальные вложения и годовые эксплуатационные расходы. Вариант осветительной установки с повышенными первоначальными затратами может быть признан экономически целесообразным лишь при условии, когда это превышение достаточно быстро окупается за счет меньших годовых эксплуатационных расходов. За критерий экономичности сравниваемых вариантов принимают минимум приведенных затрат 3, определяемых из условия:
3 = ЕН К + С , (2.10)
где ЕН нормативный коэффициент эффективности;
К капитальные вложения, тыс.руб./год;
С годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб.
Изложенный принцип сравнения экономичности вариантов осветительных установок применим лишь в случаях, когда сравниваемые варианты создают равноценные условия освещения (одинаковые уровни освещенности). При несоблюдении условий освещения: наличии разницы в освещенности или сравнении варианта люминесцентного освещения с вариантом освещения, выполненном лампами накаливания, а также при сравнении варианта общего освещения с вариантом комбинированного, при которых могут заметно отличаться уровни освещенности на рабочих местах, а следовательно, и производительность труда, такой метод сравнения экономичности вариантов осветительных установок не может быть признан удовлетворительным.
Принцип экономического сравнения вариантов осветительных установок по приведенным затратам следует рекомендовать в тех случаях, когда в сравниваемых вариантах разница в осветительных условиях не оказывает заметного влияния на производительность труда:
По методике С.А.Клюева [1], годовые эксплуатационные расходы состоят из следующих основных элементов:
С = СЭЭ + СЛ + СА + СЧ + СР, (2.11)
где СЭЭ , СЛ , СА , СЧ стоимость электроэнергии, ламп, амортизации осветительной установки, чистки светильников, обслуживания и текущего ремонта за год. Стоимость электроэнергии, израсходованной за год, может быть определена по выражению:
СЭЭ =КСРТq[1 + (U /100)], (2.12)
где коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в пус-корегулирующих аппаратах разрядных ламп;
КС; Р коэффициент спроса и установленная мощность ламп [кВт];
Т число часов использования осветительной установки в год;
q стоимость 1 кВтчас электроэнергии [р/кВт–час];
U потеря напряжения в осветительной сети до "средних ламп", %. Стоимость ламп СЛ , сменяемых за год:
СЛ = N п ( Т / t ) СЛ, (2.13)
где N, n число светильников b число ламп в светильнике;
Т , t число часов использования осветительной установки в год и номинальный срок службы лампы [час];
СЛ стоимость одной лампы [руб].
Амортизационные отчисления определяются как часть первоначальных затрат. Учитывая, что сравнению подлежат варианты осветительных установок с одинаковыми уровнями освещённости и одинаковыми источниками света, стоимость элементов электрической части осветительной установки (сети, щитки и пр.) можно принять одинаковой и исключить из сравнения. Cрок службы светильников принимают 10 лет независимо от конструкции. Обозначив стоимость светильника через ССВ, а стоимость монтажа светильника через М, амортизационные отчисления СА на осветительную установку за год можно определить по выражению
СА = 0,1 N ( ССВ + M ). (2.14)
Стоимость чистки светильников за год СЧ, определяется произведением числа светильников N на количество чисток за год m и стоимость одной чистки Ч в рублях:
СЧ = Nm Ч. (2.15)
Стоимость обслуживания и текущего ремонта Ср, составляющая 23% стоимости электрической части осветительной установки и может приниматься одинаковой для сравниваемых вариантов. Принимая нормативный коэффициент эффективности Е , равным 0,15 (срок окупаемости TО = 6,67 года) и суммируя составляющие годовых эксплуатационных расходов (2.11)
С = СЭЭ + СЛ + СА + СЧ + СР,
получаем выражение для минимума приведенных затрат (216):
3 = N n { 0,001КСРЛТq [1+(U /100)]+(Т/t)СЛ + [0,22(ССВ + M) + mЧ]/n}
где РЛ мощность лампы [Вт]..
При потере напряжения в сети до "средней лампы" U = 2,5 %; числе часов использования осветительной установки при двухсменной работе Т2 = 2250 [час] (при трехсменной Т3 = 4150 [час] ); продолжительности «горения» ламп накаливания tЛН = 1000 [час] (люминесцентных ламп tЛЛ = 10000 [час] ); коэффициенте, учитывающем потери электроэнергии в пусковых устройствах люминесцентных ламп, = 1,2; коэффициенте спроса КС = 1,0; числе чисток светильников m = 24 в год (что соответствует минимально допустимому по СНиП), то уравнение (2.16) приводится к виду
3 = 0, 22 N { b РЛ q 103+ а СЛ + ССВ + M +Ч102} (2.17)
где N; РЛ число светильников; мощность лампы [Вт]; q стоимость 1 кВт-час электроэнергии [р/кВт-час]; СЛ стоимость одной лампы [р/ед]; ССВ стоимость светильника [р/ед].; М стоимость монтажа светильника [р]; Ч стоимость одной чистки [р]; a, b коэффициенты по таблице 2.18.
Таблица 2.18 Значения коэффициентов а и b для расчета приведенных затрат
Источник света |
Двухсменная работа |
Трехсменная работа | ||
а |
б |
а |
б | |
Лампы накаливания |
10,2 |
10,5 |
18,8 |
19,3 |
Люминесцентные лампы |
1,0 nЛ |
12,6 nЛ |
1,9 nЛ |
23,3 nЛ |
Примечание. nЛ число ламп в светильнике.
Выражение (2.17) позволяет определять приведенные затраты для сравниваемых вариантов осветительных установок, не разрабатывая электрической части проекта.