Расчет осветительной установки

Расчет осветительной установки

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой курса «Светотехника и электротехнология» для студентов специальности 110302 - электрификация и автоматизация сельского хозяйства и предназначены для использования при выполнении курсового проекта.

Целью выполнения такого задания является прочное усвоение основных понятий светотехники, выработка навыков расчетов в этой области.

Приведены основные понятия и расчетные формулы световой системы величин, светотехнические характеристики световых приборов, принципы нормирования и оценки эффективности процесса освещения. Подробно описаны основные методы расчета осветительных установок, определения потока источника по известному светораспределению путем непосредственного интегрирования, методом зональных телесных углов и с помощью диаграммы Руссо.

Приведена методика расчета системы освещения в производственных помещениях с выбором аппаратуры управления и защиты. Разработаны индивидуальные задания для студентов на выполнение курсового проекта по дисциплине «Светотехника и электротехнология».

1. РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

.1 Выбор системы и вида освещения

В практике проектирования осветительных установок используются две отличные друг от друга системы освещения. Первая система - система общего освещения - предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, в связи с чем светильники общего освещения обычно размещаются под потолком помещения на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей.

В системе общего освещения принято различать два способа размещения светильников: равномерное и локализованное. В системе общего равномерного освещения расстояние между светильниками в каждом ряду и расстояние между рядами выдерживаются неизменными. В системе общего локализованного освещения положение каждого светильника определяется соображениями выбора наивыгоднейшего направления светового потока.

Вторая система - система комбинированного освещения - включает в себя как светильники, расположенные непосредственно у рабочего места, так и светильники общего освещения Устройство одного только местного освещения запрещено нормами. При любой системе освещения в любой точке рабочей поверхности допускается отклонение от допустимой освещенности в пределах от + 20% до - 10%.

При освещении территорий открытых пространств применяется исключительно система общего освещения при равномерном распределении светильников.

Искусственное освещение делится на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации) и охранное освещение территории. В сельскохозяйственных помещениях для содержания животных из рабочего освещения обычно выделяют дежурное, предназначенное для периодического контроля в нерабочее время за состоянием животных и безопасного движения дежурного персонала в проходах и коридорах.

Светильники дежурного освещения выделяют из числа светильников общего освещения: в помещениях, предназначенных для содержания животных они должны составлять 10%, а в родильных помещениях 15% общего числа светильников. Светильники дежурного освещения следует распределять равномерно по проходам животноводческого помещения. К дежурному освещению относят наружное освещение входов и проходов, не эксплуатируемое в ночное время как рабочее. Освещенность при дежурном освещении принимается 10 % от рабочей освещенности, но не менее 0,5 лк по главным проходам и 4…2 лк на входных площадках и в тамбурах. Дежурное освещение является частью рабочего освещения.

Аварийное освещение применяют для обеспечения нормального ритма работы при внезапном отключении рабочего освещения.

Аварийное освещение прокладывают в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения может привести к длительному нарушению технологического процесса, пожару, отравлению людей или их травматизму, невозможности нормального обслуживания больных в операционных и кабинетах неотложной помощи, перерывам в работе электростанций, связи, диспетчерских пунктов, пунктов управления водоснабжением, канализацией, теплофикацией, вентиляцией и кондиционированием воздуха.

В сельском хозяйстве аварийное освещение выполняют на электрических станциях и подстанциях, инкубаторных станциях, ветеринарных пунктах, зернотоках, различных сушильных установках. При этом наименьшая освещенность рабочих поверхностей должна быть не ниже 5% нормированной освещенности, но не менее 2 лк внутри помещения и 1 лк на наружных площадках.

Эвакуационное аварийное освещение монтируют в производственных помещениях с числом одновременно работающих 50 и более человек, в общественных помещениях с числом одновременно находящихся свыше 100 человек, на лестничных клетках многоэтажных жилых домов. Эвакуационное освещение при этом должно создавать необходимые условия видения не только в самих помещениях, но и во всех опасных и основных проходах, на лестницах. Освещенность на полу (на земле) проходов на ступенях лестниц должна быть не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытых территориях. В соответствии с правилами устройства электроустановок аварийное освещение должно выполняться лампами накаливания. Допускается использование люминесцентных ламп в помещениях с температурой выше 5…50C, если при этом напряжение сети не менее 0,9 номинального. Питание аварийного освещения осуществляется от автономного источника или от сети, которая не зависит от рабочего освещения. На светильниках должны быть специальные знаки или надписи.

1.2 Выбор нормируемой освещенности

Нормы освещенности для сельскохозяйственного производства приведены в «Отраслевых нормах освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений». Они допускают использование как ламп накаливания, так и разрядных ламп, причем регламентируемый уровень освещенности зависит от типа источника света. Нормируемая освещенность выбирается в зависимости от вида и системы освещения, размеров объекта различия, контраста этого объекта с фоном и характеристики фона, а также от вида ламп. При освещенности внутри помещения до 50 лк в качестве источника света следует использовать лампы накаливания, а свыше 50 лк - люминесцентные. При этом нормы освещенности для люминесцентного освещения в несколько раз превышают нормы для ламп накаливания. В Приложении 1 приведены нормы освещения в характерных помещениях. В Приложении 2 даны отраслевые нормы освещения для сельскохозяйственных предприятий.

1.3 Выбор коэффициента запаса

Таблица 1.1 - Коэффициент запаса

Примечание: для животноводческих помещений коэффициенты запаса следует выбирать по п. 2б, для кормоцехов и складов зерна, корнеплодов - по п. 1б, для котельных, работающих на улице - по п. 1а.

Тип источника излучения выбирается в зависимости от нормируемой освещенности и характеристик источников света, которые должны соответствовать условиям освещаемого объекта (техническим требованиям, особенностям эксплуатации, стоимостным показателям).

Лампы накаливания в сельском хозяйстве предпочтительны при средних и низких уровнях освещенности (не более 50 лк).

Высокие эксплуатационные показатели ламп накаливания особенно важны для надежной работы осветительных установок в тяжелых условиях сельскохозяйственного производства, при значительных снижениях напряжения, высокой влажности и пониженных температурах воздуха, в среде агрессивных газов.

Учитывая благоприятный спектр излучения, высокую световую отдачу и срок службы, люминесцентные лампы следует использовать при повышенных требованиях к цветопередаче, в помещениях с напряженной зрительной работой, при недостатке или полном отсутствии естественного излучения, в административных зданиях, а в сельском хозяйстве также при благоприятном влиянии их излучения на продуктивность животных и птиц. В наружных установках предпочтительны ртутные и натриевые лампы высокого давления. Параметры источников света приведены в приложениях 3, 4, 5, 6.

Светильники выбирают в зависимости от характера окружающей среды, требований к светораспределению, ограничению слепящего действия, из соображений экономии (стоимости) и экономичности (КПД, расхода материалов).

От светораспределения светильника зависит качество освещения и энергетическая экономичность установки. Для освещения помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства, целесообразно использовать светильники прямого света (П), при высоких отражающих свойствах стен и потолков - светильники преимущественного прямого света.

Светильники по форме кривой светораспределения выбирают в зависимости от высоты помещения. Для помещений с малыми индексами (невысокие потолки) рекомендуются светильники с концентрированным (К) и глубоким (Г) распределением, для помещений с большими индексами - светильники с более широким светораспределением (Д, Л). Классы светильников приведены в приложении 7.

1.5