Проектирование осветительных установок

Министерство сельского хозяйства  и продовольствия РФ

 

Департамент кадровой политики и образования

 

Волгоградская государственная сельскохозяйственная   академия

 

 

 

Кафедра:   ЭТСХ

Дисциплина: Светотехника

 

 

 

 

 

Курсовой проект

Тема: Проектирование осветительных установок

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент

                    группы Эл – 41

                    Пестрецов А.П.

Проверил:  Баев В.И. 

 

 

 

 

Волгоград 2005 г

Введение 

 

При научной организации  труда в сельском хозяйстве, как и в промышленности, качество освещения занимает одно из важных мест. Исследованиями установлено, что при современном интенсивном производстве правильно спроектированное освещение позволяет повысить производительность труда на 10...12 %. Оно включает в себя не только соблюдение норм освещенности, но и соблюдение качественных характеристик освещения с учетом технологического процесса. Поэтому до начала проектирования следует тщательно разобраться с технологическим процессом, схемой размещения оборудования, механизмов и животных.  Нужно  ясно представлять,  где находятся  работающие люди и характер зрительных работ. Это даст возможность правильно выбрать норму освещенности и расположение светильников.

Одна из особенностей освещения в сельскохозяйственном производстве заключается в том, что рабочее освещение в помещениях для содержания животных одновременно и технологическое, т. е. обеспечивающее световой климат для животных: последнее является решающим при расчетах освещения в таких помещениях.

При проектировании электрического освещения должны быть обеспечены: нормы освещенности и показатели качества освещения; бесперебойность действия освещения; удобство обслуживания осветительной установки и управления ею; а в необходимых случаях — соответствие освещения требованиям технической эстетики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Светотехническая  часть 

 

Выбор источника  света. Из всего многообразия выпускаемых промышленностью источников света для освещения помещений наиболее приемлемы лампы накаливания и люминесцентные. Высокая световая отдача, значительный срок службы, более благоприятный спектральный состав излучения люминесцентных ламп позволяют проектировщикам уверенно отдавать им предпочтение.

В спектре люминесцентных ламп преобладают сине-фиолетовые и  желтые излучения. Красные излучения  очень искажают цветопередачу. С этим же связан еще один большой недостаток люминесцентных ламп (а также и ламп типа ДРЛ), заключающийся в существенном повышении нижней границы зоны зрительного комфорта (когда освещение воспринимается как вполне достаточное). Так, если для установки с лампами накаливания эта граница находится на уровне освещенности 30...50 лк, то для установки с люминесцентными лампами белого света 150...200 лк, а с лампами дневного света 300...500 лк. Это явление, получившее название "сумеречного эффекта".

Наружное освещение  следует выполнять при помощи ламп накаливания или типа ДРЛ.

Разумный выбор типа источника света и светильника  для каждого конкретного случая в значительной мере предопределяет техническую и экономическую эффективность проектируемой осветительной установки, ее долговечность и надежность работы. Делая выбор между лампами накаливания и люминесцентными лампами, нужно иметь в виду следующие соображения:

1. Осветительная установка,  выполненная на базе люминесцентных  ламп, обеспечивает более высокий уровень освещенности, чем установка с лампами накаливания при равной мощности. Однако комфортное состояние органов зрения зависит не только от уровня освещенности, но и от цветовой температуры излучения. Чем выше цветовая температура источника, тем большей должна быть - создаваемая им освещенность для получения равного эффекта.

2.  Капитальные   затраты   на   осуществление   осветительных установок с люминесцентными лампами могут более чем в 3 раза превосходить соответствующие затраты при использовании ламп накаливания.

3.   Надежная  работа   люминесцентных  ламп  и   стабильность   их   светотехнических  характеристик,   как   об этом говорилось выше, обеспечиваются лишь при определенных параметрах внешней среды.

Принимаем использование люминесцентных источников света в зрительном зале, во всех же остальных используем лампы накаливания.

Выбор нормированной освещенности. Нормированная освещенность — это наименьшая допустимая освещенность в "наихудших" точках рабочей поверхности перед очередной чисткой светильников. Значение этой освещенности устанавливают в зависимости от характера зрительной работы, размеров объекта различия, фона и контраста объекта с ним, вида и системы освещения, типа источника света. Все нормы освещенности приведены в отраслевых нормативах, справочной литературе, СНиП  и инструктивных материалах. Нормы освещенности сельскохозяйственных объектов также даны в специальной литературе.

После выбора нормированной освещенности из таблиц сводим ее в светотехническую ведомость.

Выбор коэффициента запаса и добавочной освещенности. Снижение светового потока осветительной установки из-за загрязнения светильников и источников света (даже при регулярной чистке) и их старения при расчетах учитывают коэффициентом запаса, представляющим собой отношение светового потока нового светильника с новой лампой к световому потоку того же светильника в конце срока службы лампы. Коэффициент запаса κ выбирают в зависимости от характеристики помещения и типа источника света по отраслевым нормам освещения (для люминесцентных источников света κ=1,5; для ламп накаливания κ=1,3), специальной справочной литературе [3, стр. 148]. При расчете освещенности в любой точке учитывают световые потоки только ближайших светильников. Для учета действия удаленных светильников и отраженных потоков в расчетной формуле используют коэффициент добавочной освещенности  μ. Его значение зависит от коэффициентов отражения стен и потолка помещения и от светораспределения светильников, т. е. от их типа. Значения коэффициента добавочной освещенности даны в справочной литературе [3, стр. 147].

Расчет и  выбор мощности источников света. Задача светотехнического расчета - определить потребную мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате расчета находят световой поток источника света, устанавливаемого в светильнике. По этому потоку выбирают стандартную лампу. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного значения допускается в пределах — 10 ... +20 %. Если расхождение больше, то необходимо изменить число светильников, их размещение, тип и выполнить перерасчет, чтобы это расхождение укладывалось в указанные допустимые пределы. Так проводят прямой расчет осветительной установки. При проектировании делают поверочный расчет, цель которого — определить фактическую освещенность в расчетных точках рабочих поверхностей по светильникам известных типов и световым потокам установленных в них ламп. Расчеты обоих видов выполняют на основе одних и тех же методов.

В практике светотехнических расчетов наиболее широко применяют точечный метод, метод коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.

 

 

 

Рассчитаем одно из помещений точечным методом:

 

Помещение – артистическая ( площадь 7,4 м²)

1. выбор источника света – лампы накаливания.
2. выбор нормированной освещенности – 100 лк [1, Приложение 30]
3. выбор коэффициента запаса κ=1,3 расчетная частота чистки светильников 2 раза в месяц [3, стр.148]; коэффициента добавочной освещенности μ=1,1 [3,стр. 147].
4. выбор светильников – выбираем светильники НСО02 ( Д – 2).
5. находим расчетную высоту светильников:

                                h_p=h-h_c-h_p.п.

            h – высота помещения ( 3 метра)

            h_c – расстояние от потолка до светильника (“свес” 0,3 метра)

            h_p.п. – высота расчетной поверхности (0 метров)

           

            

                                 h_p= 3-0,3-0=2,7 метров

 

схема помещения:

 

                                               Находим суммарную условную освещенность

          1             1                            для этого используем кривые изолюкс свети-        

                                                        льников [2, стр. 163]

                      d_A1                             высота  2,7 м.

        d_B1      . А                  3,5         Проекции светильников: d_A1=d_A2=0,75 м.

                d_C1d_A2                                                                          d_B1=1,6м; d_B2=0,5м

        В    d_B2                                                                                                                                                  d_C1=2,1м; d_C2=0,7м

         0,5  .d_C2     2                              

               С                                       Значит суммарная условная освещенность в

                                                         точках равна: 

                   2,0                                  т. А     Σе = е₁+е₂=2е₁=2*35=70лк.

                                                          т. В      Σе = е₁+е₂= 25+40 = 65 лк.

                                                          т. С      Σе = е₁+е₂= 16+32=48 лк.

Выбираем из контрольных  точек точку с наименьшей суммарной  условной освещенностью  (т. С – расчетная)

Вычисляем величину требующегося светового  потока лампы:

 

               F=1000 E_min κ / μ Σe N = 1000*100*1.3/(1.1*52*2)=1231,5 лм.

               

            E_min – нормированная освещенность

            κ – коэффициент запаса (1,3)

            μ – коэффициент добавочной освещенности (1,1)

            N – число светильников.

 

Принимаем стандартную  лампу, взяв её из таблиц [ 1, приложение 5]     Б-235-245-100 со световым потоком 1330 лм (входит в предел +20..-10%).

 

Проведем поверочный расчет методом удельной мощности:

Находим мощность осветительной  установки с выбранными ранее источниками света:

     Р_уст. = Р_л.р.* N=100*2=200 Вт

Находим удельную мощность равномерного освещения для h_р=2,7 м и площади помещения 7м²:

    Р_уд.= Р_уст./А=200/7=28,5 Вт/м²

С помощью таблицы  минимальной освещенности [2 стр.145] находим значении освещенности нашего помещения:

   E_min=108 лк

Выбранная нами лампа  подходит для данного помещения, т.к отклонения находятся в допустимых приделах.

 

Рассчитаем следующее  помещение методом коэффициента использования светового потока:

 

Помещение – зрительный зал (162 м²)

1. выбор источника света – люминесцентные лампы.
2. выбор нормированной освещенности – 200 лк [1, Приложение 30]
3. выбор коэффициента запаса κ=1,5 расчетная частота чистки светильников 2 раза в месяц [3, стр.148]; коэффициента добавочной освещенности μ=1,1 [3,стр. 147].
4. выбор светильников – выбираем светильники ЛСО02 (  Г – 2).
5. находим расчетную высоту светильников:

                                 h_p=h-h_c-h_p.п.

            h – высота помещения (4,5метра)

            h_c – расстояние от потолка до светильника (“свес” 0,5 метра)

            h_p.п. – высота расчетной поверхности (0 метров)

           

             

                                 h_p= 4,5-0,5-0=4 метра

 

Найдем оптимальное относительное расстояние между светильниками λ=0,9 [3, стр.143. таб.12,1]

 

Следовательно, расстояние между рядами люминесцентных светильников L  равно, м:

                                     L=λ * h_p= 0,9*4=3,6 метра

 

 

 

 

Размешаем светильники в помещении в два ряда  по четыре светильника в каждом.

 

 

Схема помещения:

                                                            Находим индекс помещения:

      1                           2                                                                  

                                                                          i=a*b/h(a+b),          где:

                                                             h – расчетная высота, м     

           3                         4                            a,b – размеры помещения в плане, м

                                                                  

                                                                    принимаем стандартное значение 1,75

                                                          18      Принимаем значения коэффициентов

           5                       6                               отражения поверхностей помещения: