 |
Расчет осветительной установки методом коэффициента использования
|
|
|
|
Введение
Свет - один из важнейших показателей микроклимата. Такие факторы как рост и развитие, здоровье и продуктивность животных, расход кормов, качество продукции существенно зависят от уровня освещенности и спектрального состава света. Световой фактор воздействует на физиологические ритмы и при оптимальных условиях положительно влияет на рост и развитие молодняка, нормализует белковый, минерально-витаминный и углеводный обмен, что в свою очередь приводит к повышению продуктивности и воспроизводительной функции сельскохозяйственных животных.
Основными параметрами видимого излучения, действующими на животных, являются периодичность освещения, уровень освещенности и спектральный состав света.
Естественное освещение обеспечивает лишь 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний и лишь 20% в осенне-зимний периоды (1). Поэтому для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня необходимо использовать искусственное освещение.
Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать недостаток естественной освещенности при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.
Эффективное использование света - важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения травматизма и сохранения здоровья людей, т.к. освещение обеспечивает комфортную световую среду для человека и повышает эффективность технологических процессов.
Применение облучательных установок при нормальном питании и содержании животных позволяет повысить в осенне-зимний период удои коров на 7-8%, уменьшает количество различных заболеваний у животных.
|
|
|
Светотехнический раздел
Таблица 1. Характеристика помещений по условиям окружающей среды и выбор нормированной освещенности.
| Наименование помещения | Размеры А´В, м | Среда | Степень защиты | Нормируемая освещенность |
| 1. Секция для телят | 62,5´25 | Сырая | IP54 | ИКЗК |
| 2. Служебное помещение | 1,5´1 | Сухая | IP20 | 150 ЛЛ |
| 3. Венткамера | 7,5´5 | Сухая | IP20 | 50 ЛЛ |
| 4. Пом для взвешивания и ветосмотра | 4´5 | Влажная | IP20 | 100 ЛЛ |
| 5. Пом для концкормов | 8,75´5 | Пыльная | IP54 | 100 ЛН |
| 6. Пом для хранения ингредиентов | 6,25´4,4 | Пыльная | IP54 | 100 ЛН |
| 7. Пом для приготовления замен-ля молока | 6,25´4,4 | Особо сырая | IP54 | 150 ЛЛ |
| 8. Инвентарная | 8,75´5 | Влажная | IP20 | 10 ЛН |
| 9. Уборная | 1´1 | Сырая | IP54 | 30 ЛН |
| 10. Выход на чердак | 4´5 | Влажная | IP20 | 20 ЛН |
| 11. Тамбур | 12,5´2,5 | Сырая | IP54 | 20 ЛН |
| 12. Проходы | 62,5´2,5 | Сырая | IP54 | 30 ЛН |
| 13. Наружное освещение | 3´2 | Сырая | IP54 | 5 ЛН |
Расчет освещения проходов
Вид освещения в помещении - рабочее, система освещения - общее равномерное. Нормируемая освещенность: Ен=30 лк. Среда помещения сырая. Минимальная степень защиты IP20. По светораспределению выбираем светильники с прямым или преимущественно прямым светораспределением и кривой силы света Д и М.
Подходят светильники: ЛВО 03, ЛПО 02, ЛСП 15. Выбираем светильник ЛПО 30 с КПД 60% и КСС - Д. Расчет производим точечным методом от линейного источника, т.к он применяется для расчета общего освещения и для расчета помещений в которых существуют как угодно расположенные поверхности, имеются затеняющие предметы и где нормируется горизонтальная освещенность. Данный метод применяем т.к в помещении имеются затеняющие предметы в виде технологического оборудования, так же отражение от стен потолка и рабочих поверхностей не играет существенной роли.
Производим расчет количества светильников в помещении
|
|
|
Нр=Н0-hсв-hраб (1.1)
где: Нр - расчетная высота осветительной установки, м.;
Н0 - высота помещения, м.;
hсв =0...0.5 - высота свеса светильников, м.;
hраб - высота рабочей поверхности от пола, м.;
Нр=3-0.5-0=2.5 м
Светильники располагаем равномерно по помещению, по вершинам прямоугольников. Определим оптимальный размер стороны прямоугольника.
L=lср×Нр, (1.2)
где: L - длина стороны прямоугольника, по которой размещают светильники, м; Нр - расчетная высота, м; lср - среднее относительное светотехническое и энергетическое расстояние между светильниками.
Так как для освещения помещения были приняты светильники с люминесцентными лампами, то при расчете расстояния между ними учитываем только светотехнически наивыгоднейшее расстояние между ними lс.
Для косинусного светораспределения lс=1.2…1.6, принимаем lс=1.4
L=1.4×2.5=3.5 м
Определим количество светильников по длине помещения.
Na= 
где: Nа - число светильников по длине помещения, шт.;
А - длина помещения, м.;
L - длина стороны прямоугольника по которой располагают светильники, м.;
lав = (0.3...0.5) L - расстояние от крайних светильников до стены, м.;
Принимаем lав=0.5L тогда:
Na= 
принимаем 18 светильник
Аналогично определяем число светильников по ширине помещения:
Nb= 
принимаем по ширине 1 светильник
Размещаем светильники на плане помещения. Выбираем контрольные точки с предполагаемой минимальной освещенностью. Определяем расстояния между контрольными точками и светильниками.
 |
Рис 1.1 Выбор контрольных точек на плане помещения.
Определим длину разрыва между светильниками.
LРАЗР = LA - LСВ, м
Где LСВ - длина светильника LСВ = 1.2 м (принимаем длину светильника 1.2 м. так как по предварительным расчетам мощность лампы получилась равной 40 Вт);
LРАЗР = 2.4 - 1.2 = 1.2 м
При расчете светового потока светильников необходимо уточнить как считать светильники, по отдельности или как сплошную линию.
Если LРАЗР£ 0,5 · HР, то сплошная линия, разрыв не учитываем [2].
Иначе считаем по отдельности (от каждого светильника определяем условную относительную освещенность). Это освещенность, созданная лампой в 1000 лм длиной 1м на расстоянии 1м от нее.
|
|
|
Поскольку LРАЗР больше 0.5НР (1.75>1.2) м, то каждый светильник считаем по отдельности. Определим относительную условную освещенность от светильников в каждой контрольной точке.
Точка А: Определим относительную условную освещенность от светильников.
L1¢ = 
L2¢ = 
Численные значения условных освещенностей e1 и e2 находим по кривым изолюкс в зависимости от приведенных длин и Р¢:
e = e1 + e2
Данные заносим в таблицу.
Таблица 2. Относительная условная освещенность в точке
| Контр. точка | N свет. | L1 | L2 | Р 
| L1’ | L2’ | P’ | e1 | e2 | ei | Se
|
| А | 2 | 0.66 | 0.6 | 0 | 0.24 | 0.24 | 0 | 50 | 50 | 100 |  100
|
| 1 | 4.0 | 2.8 | 1.5 | 1.6 | 1.12 | 0.6 | 105 | 100 | 5 | 105 | |
| В | 1,2 | 2.45 | 1.6 | 0.75 | 0.98 | 0.64 | 0.3 | 120 | 80 | 40 | 80 |
За расчетную принимаем т. А. Определим световой поток, приходящийся на один метр длины лампы.
Где Eн - нормируемая освещенность, Eн=30 лк;
m=1.1 - коэффициент, учитывающий дополнительно освещенность от удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций [2];
1000 - световой поток условной лампы, лм;
КЗ - коэффициент запаса;
лм
Поток светильника:
Ф=Ф’×LСВФ=2641×1.2=3961.5 лм Фл=3961,5/2
Определяем поток от одной лампы (выбранный светильник двухламповый)
Выбираем лампу ЛДЦ-40; РЛ=40 Вт, ФЛ=2100 лм. Длина со штырьками цоколей 1214 мм.
Рассчитываем отклонение табличного потока от расчетного.
Отклонение табличного потока от расчетного находится в пределах от - 10% до +20%, значит данная лампа нас устраивает.
Расчет осветительной установки методом коэффициента использования
Расчет тамбура производим методом коэффициента использования светового потока осветительной установки. Этот метод применяем потому что в помещении отсутствуют крупные затеняющие предметы, освещению подлежат горизонтальные поверхности.
Характеристика среды помещения приведена в таблице 1
Система освещения - общая равномерная.
Вид освещения - рабочее, равномерное.
Источник света - лампа накаливания.
Выбираем светильники со степенью защиты IP54.
Выбираем световой прибор:
|
|
|
По степеням защиты IP 54 подходят светильники:
НСП 01 1х100с кривой силы света Д и h=80%;
НСП 03М 1х60с кривой силы света М и h=80%;
НПП 05 1х100 с кривой силы света Д и h50%
В данное помещение выбираем светильник НПП 05.
Размещаем световые приборы.
Определяем оптимальный размер между световыми приборами.
НP=3-0-0.5=2.5м., L=2.5×1.6=4 м.
Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м
lАВ = (0.3...0.5) ×L, lАВ =0.5×2=1 м.
Определяем число светильников по длине помещения
Принимаем 4 светильника по длине помещения.
Определяем число светильников по ширине помещения.
Принимаем по ширине помещения 1 светильник.
Всего в помещении располагаются 4 светильника.
По табличным данным определяем приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий:
rП=70% rС=50% rР=30%
гдеrП - коэффициент отражения потолка
rС - коэффициент отражения стен
rР - коэффициент отражения пола.
Определяем индекс помещения
По справочным данным [3] определяем коэффициент использования светового потока, учитывающий долю светового потока светильников, доходящую до рабочей поверхности. hи=f (rП, rС, rР, i, тип кривой света, тип светильника) =17%. Cветовой поток светильника вычисляется по формуле:
где: S - площадь помещения, м2
z =1.2 - коэффициент неравномерности [2],
N - количество светильников в помещении, N=36 шт.
S=12.5×2.5=31.25 м2, 
лм.
По вычисленному значению светового потока и табличным данным выбираем тип лампы и ее мощность.
Выбираем лампу Б 235-245-100 РЛ=100 Вт, ФЛ =1330 лм.
Отклонение светового потока лампы от расчетного:
%
что находится в пределах нормы.
|
|
|
