Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока

Расчетно-графическая работа

Тема: Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока

вариант № 14

 

Исходные данные (таблицы 1 и 2):

Таблица 1 - Характеристика помещения

Длина помещения А, м	Ширина помещения В, м	Высота помещения Н, м	Коэффициенты отражения
26	7	3,8	70-50-10

 

Таблица 2 - Условия зрительных работ

Размер объекта различения, мм	Контраст фона и объекта, отн. ед.	Коэффициент отражения фона, %	Длительность наблюдения
0,4	0,1	50	-

 

Задание: Методом коэффициента использования светового потока рассчитать количество и мощность разрядных источников света, необходимых для создания нормативной освещенности в помещении. Аналогичный расчет проделать для ламп накаливания. Сравнить годовые эксплуатационные расходы при использовании источников различного типа.

 

Расчет:

1. Рассчитаем мощность и количество источников для люминесцентных ламп.

Расчет будем осуществлять по формуле  (для количества ламп):

 

 

 

где световой поток лампы, лм

 

 

 

где нормированная минимальная освещённость, лк;

 коэффициент минимальной освещённости, равный отношению , для ЛЛ ;

 коэффициент запаса, для ЛЛ  ;

 коэффициент использования  светового потока ламп;

  площадь помещения, м;

 коэффициент затенения.

Согласно СНиП «Нормируемая освещенность производственных помещений» определяем :

1. Размер объекта различения равен 0,4 мм, поэтому характер зрительных работ соответствует 3 разряду высокой точности;
2. Контраст объекта с фоном:  – контраст малый;
3. Коэффициент отражения фона: – фон светлый.

Поэтому подразряд зрительных работ , следовательно Ен = 300 лк.

Коэффициент запаса Площадь помещения равна:

 

 

 

где длина помещения, м;

ширина помещения, м.

 

 

 

Определяем количество рядов светильников ЛЛ .

Высота помещения: ;

Высоту рабочего места примем равной:

Высоту свеса светильника примем равной:

Высота светильника над полом:

 

 

 

 

 

 

Тогда расчетная высота подвеса:

 

 

 

 

 

Расстояния между рядами светильников:

 

 

 

 

где для люминесцентных ламп с типовой кривой Д (косинусной).

 

 

 

Таким образом, количество рядов светильников .

Для определения величины коэффициента использования светового потока выбираем коэффициенты отражения поверхностей участка контроля сварного соединения: потолка стен и рассчитываем индекс помещения по формуле:

 

 

 

 

Для найденных значений и светильника ЛЛ типа ПВЛ находим коэффициент использования светового потока

Коэффициент затенения принимаем 0,9

 

 

 

Рассчитаем число светильников в каждом ряду с учетом, что в каждом светильнике по 2 лампы.

 для ламп ЛДЦ 80.

 

 

 

Таким образом, для освещения данного помещения необходимо 2 ряда светильников по 16 шт. в каждом ряду по 2 люминесцентные лампы в каждом светильнике типа ЛДЦ80 (мощностью 80 Вт и длиной 1,5 м).

Для получения равномерной горизонтальной освещённости ЛЛ рекомендуется располагать сплошными рядами, параллельными стенам с окнами или длинным сторонам помещения (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема расположения светильников ЛЛ на схеме

Рассчитаем годовые эксплуатационные расходы при использовании люминесцентных ламп:

 

 

 

где количество потребляемой энергии за год для люминесцентных ламп, кВт;

 цена  за , руб. По состоянию на 2016 год для города Москва цена электроэнергии для населения составляет 4,68 руб.

Количество потребляемой энергии за год для люминесцентных ламп:

 

 

 

где мощность 1 люминесцентной лампы, Вт;

 количество ламп (2 ряда  по 16 светильников, в каждом по 2 лампы);

 количество рабочих  часов в году, при условии, что  количество рабочих дней равно 251 дн.

 

 

 

 

 

Рассчитаем мощность и количество источников для ламп накаливания.

1. Рассчитаем мощность и количество источников для ламп накаливания.

Расчет будем осуществлять по формуле  (для количества ламп):

 

 

где световой поток лампы, лм

 

 

 

где нормированная минимальная освещённость, лк;

 коэффициент минимальной  освещённости, равный отношению , для ЛН ;

 коэффициент запаса, для ЛН:  ;

 коэффициент использования  светового потока ламп;

 площадь помещения, м;

 коэффициент затенения.

Согласно СНиП «Нормируемая освещенность производственных помещений» определяем :

1. Размер объекта различения равен 0,4 мм, поэтому характер зрительных работ соответствует 3 разряду высокой точности;
2. Контраст объекта с фоном:  – контраст малый;
3. Коэффициент отражения фона: – фон светлый.

Поэтому подразряд зрительных работ , следовательно Ен = 200 лк.

Площадь помещения равна:

 

 

 

где длина помещения, м;

ширина помещения, м.

 

 

 

Определяем количество рядов светильников ЛН .

Высота помещения: ;

Высоту рабочего места примем равной:

Высоту свеса светильника примем равной:

Высота светильника над полом:

 

 

 

 

 

Тогда расчетная высота подвеса:

 

 

 

 

 

Расстояния между рядами светильников:

 

 

 

где для ламп накаливания с типовой кривой Д (косинусной).

 

 

 

Таким образом, количество рядов светильников .

Для определения величины коэффициента использования светового потока выбираем коэффициенты отражения поверхностей участка контроля сварного соединения: потолка стен и рассчитываем индекс помещения по формуле:

 

 

 

 

Для найденных значений и светильника ЛН типа «Люцетта» находим коэффициент использования светового потока

Коэффициент затенения принимаем 0,9

 

 

 

Рассчитаем число светильников в каждом ряду с учетом, что в каждом светильнике по 1 лампы.

 для ламп  Г220-150.

 

 

 

Таким образом, для освещения данного помещения необходимо 2 ряда светильников по 35 шт. в каждом ряду по 1 лампе в каждом светильнике типа Г220-150 (мощностью 150 Вт).

Рассчитаем расстояние LВ – расстояние между светильниками по длине.

Необходимо, чтобы

 

 

Тогда

 

Примем

Светильники с лампами накаливания ЛН рекомендуется располагать в шахматном порядке (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Схема расположения светильников ЛН на схеме

 

Рассчитаем годовые эксплуатационные расходы при использовании ламп накаливания:

 

 

 

где количество потребляемой энергии за год, кВт;

 цена  за , руб. На 2016 год для города Москва цена электроэнергии для населения составляет 4,68 руб.

Количество потребляемой энергии за год для ламп накаливания:

 

 

 

где мощность 1 лампы, Вт;

 количество ламп (35 светильников);

 количество рабочих  часов в году, при условии, что  количество рабочих дней равно 251 дн.

 

 

 

 

 

 

Вывод:

В данной расчетно-графической работе посчитаны количество  и мощность люминесцентных ламп и ламп накаливания для создания нормативного искусственного освещения для заданных параметров помещения методом коэффициента использования светового потока, а также рассчитаны годовые эксплуатационные расходы на их содержание, исходя из потребляемой энергии.

Для создания нормативного искусственного освещения с помощью люминесцентных ламп понадобится 64 ламп мощностью 80 Вт.

Для создания нормативного искусственного освещения лампами накаливания необходимо 70 ламп по 150 Вт каждая.

Таким образом, годовые эксплуатационные расходы ламп, исходя только из потребляемой энергии равны:

• для люминесцентных ламп
• для ламп накаливания

Видно, что эксплуатационные расходы люминесцентных ламп более чем в 2 раза меньше, чем у ламп накаливания. Но необходимо помнить, что это только при учете затрат на потребляемую энергию, также необходимо учитывать и качественные характеристики светильников.