ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 130
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, свойственный лампам ДРИ. Недостатками последнего решения являются гораздо меньший срок службы ламп ДРИ и их большая яркость, вызывающая ослепленность (последнее нивелируется увеличением высоты подвеса). В любом случае решение с лампами ДРИ заслуживает внимания.
Пример 3. Рассчитать общее равномерное искусственное освещение для обработки крупногабаритных чугунных заготовок, расположенного в здании с габаритами 1106012 м.
Решение 1. Используем для освещения цеха металлогалогенные лампы типа ДРИ. Учитывая большую высоту цеха и выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники ГСП-18 на одну лампу (n = 1) с защитным углом 15 º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника. Для расчета используем метод светового потока.
Определим параметры, входящие в формулу (2.1).
Норма освещенности, создаваемой светильниками общего освещения при комбинированной системе для механических цехов, Eн = 200 лк (табл. П.3). Площадь цеха S = АВ = 110∙60 = 6600 (м2). Коэффициент запаса kз = 1,5 (табл. П.3). z = 1,15 – коэффициент для точечных источников.
Установим светильники на максимальной высоте (достаточно большая высота цеха и габариты заготовок предполагают использование в пролетах мостовых кранов). Тогда рабочая высота подвеса светильников Hр = H – 1 = 12 – 1 = 11 (м), а индекс формы помещения i = S/(Hр(A + B)) = 6600/(11(110 + 60)) = 3,52 ≈ 3,5.
В связи с выделением большого количества пыли считаем, что коэффициенты отражения потолка ρп, стен ρс и рабочей поверхности (пола) ρр равны соответственно 30, 10 и 10 % (табл. П.5). По табл. П.7 для светильника ГСП-18 при i = 3,5 коэффициент использования η = 60,5 %.
Для определения минимального количества светильников вдоль длинной стороны помещения (в ряду) NА примем, что расстояние от крайних светильников до стен L1А максимально и равно половине максимального же расстояния между соседними светильниками LА: L1А = 0,5LА. Тогда при LА = Lmax по формуле (2.5): NАmin = A/Lmax = A/(1,4Hр) = 110/(1,4∙11) = 7,14. Округляя в большую сторону, получаем NА = 8.
Определяем минимальное число светильников вдоль короткой стороны здания
NВ: NВmin = В/Lmax = В/(1,4Hр) = 60/(1,4∙11) = 3,89. Берем NВ = 4.
Тогда общее минимальное число светильников N = NА∙NВ = 8∙4 = 32.
Новые величины LА, LВ, L1А и L1В (при L1 = 0,5L): LА = A/NА = 110/8 = 13,75 (м); L1А = 0,5∙13,75 = 6,875 (м); LВ = В/NВ = 60/4 = 15 (м); L1В = 0,5∙15 = 7,5 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: LА = 14,0 м; тогда L1А = (A – (NА – 1)LА)/2 = (110 – (8 – 1)∙14,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L1А/LА = 6,0/14,0 = 0,429 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: LВ = 16,0 м; тогда L1В = (В – (NВ – 1)LВ)/2 = (60 – (4 – 1)∙16,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L1В/LВ = 6,0/16,0 = 0,375 также допустимое.
Подставляя числовые значения всех параметров в (2.1), получим: Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙60,5) = 117613 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРИ-1000 (Fст = 90000 лм). Отклонение светового потока от расчетного: ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(90000 – 117613)/117613 = – 23,5 %. Оно не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить количество светильников. Для получения оптимального результата перерасчет произведем не на нулевое отклонение, а на ΔF = 5 % (середину допустимого диапазона ΔF), т. е. на Fрасч = 117613∙1,05 = 123494 (лм): N = (123494/90000)∙32 = 43,9. Можно взять 4 ряда по 11 светильников (N = NА∙NВ =11∙4 = 44) или 5 рядов по 9 светильников (N = NА∙NВ =9∙5 = 45). Для обеспечения более равномерного освещения принимаем второй вариант. При этом величины LА, LВ, L1А и L1В (L1 = 0,5L): LА = A/NА = 110/9 = 12,22 (м); L1А = 0,5∙12,22 = 6,11 (м); LВ = В/NВ = 60/5 = 12 (м); L1В = 0,5∙12 = 6,0 (м). Назначаем более удобное расстояние между светильниками вдоль длинной стороны помещения: LА = 12,5 м; тогда L1А = (A – (NА – 1)LА)/2 = (110 – (9 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Отношение L1А/LА =5,0/12,5 = 0,4 строго в середине допустимого диапазона (0,3÷0,5). Для попадания
L1В в середину рекомендуемого диапазона (0,3÷0,5)LВ меняем и расстояния вдоль короткой стороны помещения: LВ = 12,5 м; тогда L1В = (В – (NВ – 1)LВ)/2 = (60 – (5 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Тогда L1В/LВ = 5,0/12,5 = 0,4.
При этом расчетный световой поток одной лампы Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(45∙1∙60,5) = 83636 (лм). Отклонение светового потока выбранной лампы ДРИ-1000 от расчетного: ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(90000 – 83636)/83636 = 7,6 % (можно проверить расчетом, что при четырех рядах по 11 светильников величина ΔF была бы ближе к 5 %).
На рис. 2.6 представлена схема расположения светильников.
Мощность осветительной установки P = PлnN = 1000∙1∙45 = 45000 (Вт). Решение можно считать вполне удовлетворительным. Тем не менее, рассмотрим вариант с использованием ламп ДРЛ.
Решение 2. Используем лампы ДРЛ. Учитывая выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники СД2ДРЛ на одну лампу (n = 1) с защитным углом 15 º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника на максимальной высоте.
Ряд параметров, входящих в формулу (2.1), известны из предыдущего решения: Eн = 200 лк, S = 6600 м2, kз = 1,5, z = 1,15, i = 3,5, коэффициенты отражения ρп = 30 %, ρс = 10 % и ρр = 10 %. Кроме того, уже было определено общее минимальное (обусловленное необходимостью обеспечения равномерности освещения) число светильников N = 32.
Из табл. П.7 находим, что для светильника СД2ДРЛ при i = 3,5 коэффициент использования η = 63 %.
Подставляя значения всех параметров в формулу (2.1), получим: Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙63) = 112946 (лм). По табл. П.9 имеем наиболее мощную лампу ДРЛ-1000 (Fст = 58500 лм). Отклонение ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(58500 – 112946)/112946 = – 48,2 % не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить число светильников. Аналогично предыдущему решению для получения оптимального результата перерасчет произведем на ΔF = 5 %, т. е. на Fрасч = 112946∙1,05 = 118593 (лм). Тогда N = (118593/58500)∙32 = 64,9 ≈ 65. При этом потребляемая мощность P = PлnN = 1000∙1∙65 = 65000 (Вт), т. е. в 1,44 раза больше, чем в решении с лампами ДРИ (P = 45 кВт), что неприемлемо.
Пример 4. Рассчитать общее равномерное искусственное освещение для помещения технологического бюро с габаритами 1053,5 м.
Решение. При небольшой высоте помещения используем светильники с ЛЛ, расположив их непрерывными рядами вдоль длинной стороны. Учитывая использование в помещении персональных компьютеров, воспользуемся закрытыми светильниками ЛПО-02 (с люминесцентными лампами, условный защитный угол 90 º – как в поперечном, так и в продольном сечении), которые могут иметь электронную пускорегулирующую аппаратуру с функцией увеличения частоты питающего напряжения. Предварительно берем исполнение на две 65-ваттные лампы (ЛПО-02-2×65).
Определим параметры для расчета светового потока одной лампы.
Принимаем среднюю норму освещенности для помещений с компьютерами из рекомендуемого диапазона (300÷500 лк) Eн = 400 лк (при системе общего равномерного освещения).
Площадь помещения S = АВ =10∙5 = 50 (м2).
Коэффициент запаса для помещений с компьютерами [9]kз = 1,4; z = 1,1 – коэффициент для люминесцентных ламп; n = 2 – количество ламп в светильнике. Рабочая высота подвеса Hр = H – 1 = 3,5 – 1 = 2,5 (м) (светильники устанавливаются непосредственно на потолке помещения).
Для определения коэффициента использования осветительной установки η рассчитаем индекс формы помещения: i = S/(Hр(A + B)) = 50/(2,5(10 + 5)) = 1,33. Принимаем рекомендуемые для помещений с персональными ЭВМ [9] коэффициенты отражения потолка ρп = 70 %, стен ρс = 50 % и рабочей поверхности (пола) ρр = 30 %. Величину η определяем по табл. П.6 интерполяцией. Для светильника ЛПО-02 при i = 1,25 η = 41,5 %, при i = 1,5 η = 45 %; тогда при i = 1,33 η = 41,5 +((45 – 41,5)/(1,5 – 1,25))(1,33 – 1,25) = 42,62 (%). Данные табл. П.6 относятся к одноламповым светильникам, тогда как мы используем двухламповые. Поэтому умножаем полученный η на понижающий коэффициент (см. прим. 3 к табл. П.6): η = 42,62∙0,91 = 38,78 (%).
Для определения количества светильников N сначала вычислим количество светильников в одном ряду. Для этого разделим длину помещения А на монтажную длину светильника ЛПО-02 с лампами мощностью 65 Вт lм = 1,6 м: Nсв = A/lм = 10/1,6 = 6,25. При малой высоте помещения округляем результат до 5 светильников. При этом зазор между торцами крайних светильников и стенами составит: (10 – (5∙1,6))/2 = 1 (м).
Для определения минимального числа рядов Nр примем, что расстояние от крайних рядов до стен L1 максимально и равно половине расстояния между соседними рядами L: L1 = 0,5L. Тогда при L = Lmax по формуле (2.4): Nрmin = B/Lmax = B/(1,5Hр) = 5/(1,5∙2,5) = 1,33. Округлив (разумеется, в большую сторону), получаем Nр = 2.
Общее количество светильников N = Nсв∙Nр = 5∙2 = 10.
При округлении числа рядов до большего целого изменяются величины L и L1 (по сравнению с максимальными). Определим их, по-прежнему считая, что L1 = 0,5L: L = B/Nр = 5/2 = 2,5 (м); L1 = 0,5∙2,5 = 1,25 (м). Назначаем более удобные размеры (учитывая, что число промежутков между рядами на один меньше, чем число самих рядов):
Пример 3. Рассчитать общее равномерное искусственное освещение для обработки крупногабаритных чугунных заготовок, расположенного в здании с габаритами 1106012 м.
Решение 1. Используем для освещения цеха металлогалогенные лампы типа ДРИ. Учитывая большую высоту цеха и выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники ГСП-18 на одну лампу (n = 1) с защитным углом 15 º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника. Для расчета используем метод светового потока.
Определим параметры, входящие в формулу (2.1).
Норма освещенности, создаваемой светильниками общего освещения при комбинированной системе для механических цехов, Eн = 200 лк (табл. П.3). Площадь цеха S = АВ = 110∙60 = 6600 (м2). Коэффициент запаса kз = 1,5 (табл. П.3). z = 1,15 – коэффициент для точечных источников.
Установим светильники на максимальной высоте (достаточно большая высота цеха и габариты заготовок предполагают использование в пролетах мостовых кранов). Тогда рабочая высота подвеса светильников Hр = H – 1 = 12 – 1 = 11 (м), а индекс формы помещения i = S/(Hр(A + B)) = 6600/(11(110 + 60)) = 3,52 ≈ 3,5.
В связи с выделением большого количества пыли считаем, что коэффициенты отражения потолка ρп, стен ρс и рабочей поверхности (пола) ρр равны соответственно 30, 10 и 10 % (табл. П.5). По табл. П.7 для светильника ГСП-18 при i = 3,5 коэффициент использования η = 60,5 %.
Для определения минимального количества светильников вдоль длинной стороны помещения (в ряду) NА примем, что расстояние от крайних светильников до стен L1А максимально и равно половине максимального же расстояния между соседними светильниками LА: L1А = 0,5LА. Тогда при LА = Lmax по формуле (2.5): NАmin = A/Lmax = A/(1,4Hр) = 110/(1,4∙11) = 7,14. Округляя в большую сторону, получаем NА = 8.
Определяем минимальное число светильников вдоль короткой стороны здания
NВ: NВmin = В/Lmax = В/(1,4Hр) = 60/(1,4∙11) = 3,89. Берем NВ = 4.
Тогда общее минимальное число светильников N = NА∙NВ = 8∙4 = 32.
Новые величины LА, LВ, L1А и L1В (при L1 = 0,5L): LА = A/NА = 110/8 = 13,75 (м); L1А = 0,5∙13,75 = 6,875 (м); LВ = В/NВ = 60/4 = 15 (м); L1В = 0,5∙15 = 7,5 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: LА = 14,0 м; тогда L1А = (A – (NА – 1)LА)/2 = (110 – (8 – 1)∙14,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L1А/LА = 6,0/14,0 = 0,429 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: LВ = 16,0 м; тогда L1В = (В – (NВ – 1)LВ)/2 = (60 – (4 – 1)∙16,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L1В/LВ = 6,0/16,0 = 0,375 также допустимое.
Подставляя числовые значения всех параметров в (2.1), получим: Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙60,5) = 117613 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРИ-1000 (Fст = 90000 лм). Отклонение светового потока от расчетного: ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(90000 – 117613)/117613 = – 23,5 %. Оно не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить количество светильников. Для получения оптимального результата перерасчет произведем не на нулевое отклонение, а на ΔF = 5 % (середину допустимого диапазона ΔF), т. е. на Fрасч = 117613∙1,05 = 123494 (лм): N = (123494/90000)∙32 = 43,9. Можно взять 4 ряда по 11 светильников (N = NА∙NВ =11∙4 = 44) или 5 рядов по 9 светильников (N = NА∙NВ =9∙5 = 45). Для обеспечения более равномерного освещения принимаем второй вариант. При этом величины LА, LВ, L1А и L1В (L1 = 0,5L): LА = A/NА = 110/9 = 12,22 (м); L1А = 0,5∙12,22 = 6,11 (м); LВ = В/NВ = 60/5 = 12 (м); L1В = 0,5∙12 = 6,0 (м). Назначаем более удобное расстояние между светильниками вдоль длинной стороны помещения: LА = 12,5 м; тогда L1А = (A – (NА – 1)LА)/2 = (110 – (9 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Отношение L1А/LА =5,0/12,5 = 0,4 строго в середине допустимого диапазона (0,3÷0,5). Для попадания
L1В в середину рекомендуемого диапазона (0,3÷0,5)LВ меняем и расстояния вдоль короткой стороны помещения: LВ = 12,5 м; тогда L1В = (В – (NВ – 1)LВ)/2 = (60 – (5 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Тогда L1В/LВ = 5,0/12,5 = 0,4.
При этом расчетный световой поток одной лампы Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(45∙1∙60,5) = 83636 (лм). Отклонение светового потока выбранной лампы ДРИ-1000 от расчетного: ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(90000 – 83636)/83636 = 7,6 % (можно проверить расчетом, что при четырех рядах по 11 светильников величина ΔF была бы ближе к 5 %).
На рис. 2.6 представлена схема расположения светильников.
Рис. 2.6. Размещение светильников ГСП-18 с лампами ДРИ-1000 на плане цеха с габаритами 11060 м (при рабочей высоте подвеса 11 м)
Мощность осветительной установки P = PлnN = 1000∙1∙45 = 45000 (Вт). Решение можно считать вполне удовлетворительным. Тем не менее, рассмотрим вариант с использованием ламп ДРЛ.
Решение 2. Используем лампы ДРЛ. Учитывая выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники СД2ДРЛ на одну лампу (n = 1) с защитным углом 15 º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника на максимальной высоте.
Ряд параметров, входящих в формулу (2.1), известны из предыдущего решения: Eн = 200 лк, S = 6600 м2, kз = 1,5, z = 1,15, i = 3,5, коэффициенты отражения ρп = 30 %, ρс = 10 % и ρр = 10 %. Кроме того, уже было определено общее минимальное (обусловленное необходимостью обеспечения равномерности освещения) число светильников N = 32.
Из табл. П.7 находим, что для светильника СД2ДРЛ при i = 3,5 коэффициент использования η = 63 %.
Подставляя значения всех параметров в формулу (2.1), получим: Fрасч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙63) = 112946 (лм). По табл. П.9 имеем наиболее мощную лампу ДРЛ-1000 (Fст = 58500 лм). Отклонение ΔF = 100(Fст – Fрасч)/Fрасч = 100(58500 – 112946)/112946 = – 48,2 % не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить число светильников. Аналогично предыдущему решению для получения оптимального результата перерасчет произведем на ΔF = 5 %, т. е. на Fрасч = 112946∙1,05 = 118593 (лм). Тогда N = (118593/58500)∙32 = 64,9 ≈ 65. При этом потребляемая мощность P = PлnN = 1000∙1∙65 = 65000 (Вт), т. е. в 1,44 раза больше, чем в решении с лампами ДРИ (P = 45 кВт), что неприемлемо.
Пример 4. Рассчитать общее равномерное искусственное освещение для помещения технологического бюро с габаритами 1053,5 м.
Решение. При небольшой высоте помещения используем светильники с ЛЛ, расположив их непрерывными рядами вдоль длинной стороны. Учитывая использование в помещении персональных компьютеров, воспользуемся закрытыми светильниками ЛПО-02 (с люминесцентными лампами, условный защитный угол 90 º – как в поперечном, так и в продольном сечении), которые могут иметь электронную пускорегулирующую аппаратуру с функцией увеличения частоты питающего напряжения. Предварительно берем исполнение на две 65-ваттные лампы (ЛПО-02-2×65).
Определим параметры для расчета светового потока одной лампы.
Принимаем среднюю норму освещенности для помещений с компьютерами из рекомендуемого диапазона (300÷500 лк) Eн = 400 лк (при системе общего равномерного освещения).
Площадь помещения S = АВ =10∙5 = 50 (м2).
Коэффициент запаса для помещений с компьютерами [9]kз = 1,4; z = 1,1 – коэффициент для люминесцентных ламп; n = 2 – количество ламп в светильнике. Рабочая высота подвеса Hр = H – 1 = 3,5 – 1 = 2,5 (м) (светильники устанавливаются непосредственно на потолке помещения).
Для определения коэффициента использования осветительной установки η рассчитаем индекс формы помещения: i = S/(Hр(A + B)) = 50/(2,5(10 + 5)) = 1,33. Принимаем рекомендуемые для помещений с персональными ЭВМ [9] коэффициенты отражения потолка ρп = 70 %, стен ρс = 50 % и рабочей поверхности (пола) ρр = 30 %. Величину η определяем по табл. П.6 интерполяцией. Для светильника ЛПО-02 при i = 1,25 η = 41,5 %, при i = 1,5 η = 45 %; тогда при i = 1,33 η = 41,5 +((45 – 41,5)/(1,5 – 1,25))(1,33 – 1,25) = 42,62 (%). Данные табл. П.6 относятся к одноламповым светильникам, тогда как мы используем двухламповые. Поэтому умножаем полученный η на понижающий коэффициент (см. прим. 3 к табл. П.6): η = 42,62∙0,91 = 38,78 (%).
Для определения количества светильников N сначала вычислим количество светильников в одном ряду. Для этого разделим длину помещения А на монтажную длину светильника ЛПО-02 с лампами мощностью 65 Вт lм = 1,6 м: Nсв = A/lм = 10/1,6 = 6,25. При малой высоте помещения округляем результат до 5 светильников. При этом зазор между торцами крайних светильников и стенами составит: (10 – (5∙1,6))/2 = 1 (м).
Для определения минимального числа рядов Nр примем, что расстояние от крайних рядов до стен L1 максимально и равно половине расстояния между соседними рядами L: L1 = 0,5L. Тогда при L = Lmax по формуле (2.4): Nрmin = B/Lmax = B/(1,5Hр) = 5/(1,5∙2,5) = 1,33. Округлив (разумеется, в большую сторону), получаем Nр = 2.
Общее количество светильников N = Nсв∙Nр = 5∙2 = 10.
При округлении числа рядов до большего целого изменяются величины L и L1 (по сравнению с максимальными). Определим их, по-прежнему считая, что L1 = 0,5L: L = B/Nр = 5/2 = 2,5 (м); L1 = 0,5∙2,5 = 1,25 (м). Назначаем более удобные размеры (учитывая, что число промежутков между рядами на один меньше, чем число самих рядов):