Лабораторная работа. Светотехнический расчет методом коэффициента использования светового потока люминесцентных ламп ламп

Лабораторная работа № 9,10

Светотехнический расчет методом коэффициента использования светового потока люминесцентных ламп ламп

Цель работы:

1. .Общеобразовательная – Умение выполнять работу по теме « Основы светотехники»

2. Развивающая – Углубление знаний учащихся.

3. Воспитательная – Способность к самоанализу

Теоретический материал для расчета

Данный метод предназначен для более точного расчёта осветительной установки с учётом прямого и отражённого света общего равномерного освещения производственных, административных общественных, вспомогательно–бытовых помещений других помещений с различной длиной, шириной и высотой помещения.

Световой поток, падающий на рабочую поверхность S представляет собой сумму потоков F=F_n+F_от

где F_n – световой поток, непосредственно падающий на поверхность от

светильника

F_от – световой поток, падающий на поверхность в результате отражения от стен и потолка.

Обозначим световой поток одной лампы F_л, а число светильников через n.

Коэффициент использования светового потока падающего на рабочую поверхность к суммарному световому потоку источников света, т.е. показывает степень использования светового использования ламп.

откуда F=nF_л*К_и

Средняя освещённость

Наименьшая освещённость по нормам можно определить

или

где Z – коэффициент минимальной освещённости.

Так как фактическая освещённость обычно меньше наименьшей из-за загрязнённости ламп и светильников, поэтому для учёта данного фактора в формулу вводится коэффициент запаса (К_З), который обратно пропорционален минимальной освещённости.

Исходя из этой формулы, мы можем определить световой поток одной лампы

Определим величины входящие в данную формулу.

Е_мин – минимальная освещённость, определяется по нормам освещённости;

S=a*b – площадь помещения; а – длина помещения; b – ширина помещения;

n – количество светильников с лампами накаливания и ДРЛ или количество рядов с люминесцентными лампами;

Z – коэффициент минимальной освещенности характеризующий неравномерность освещения, который в наибольшей степени зависит от наивыгоднейшего относительного расстояния между светильниками.

При выборе рекомендуемых расстояний можно принимать равным 1.15 для ламп накаливания и ДРЛ и 1.1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящих линий.

К₃ – коэффициент запаса, который зависит от типа ламп и окружающей среды в помещении принимается по нормам освещённости или таблицам значений коэффициента запаса.

К_и – коэффициент использования светового потока, который зависит от типа светильника, т.к. он учитывает к.п.д. светильника, от коэффициентов отражения потолка п, стен с, пола или рабочей поверхности п и индекса помещения.

i – индекс помещения – это коэффициент, который зависит от величины площади, формы помещения и высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью.

1. Для прямоугольных помещений он определяется по формуле

где а – длина помещения

b – ширина помещения

h – расчётная высота светильника над рабочеё поверхностью

S – площадь помещения

Р – периметр помещения

1. Для помещений практически неограниченной длины

1. Для помещений непрямоугольной формы, например с выступами

где Р – периметр помещения

1. Для круглых помещений радиусом

Последовательность расчёта методом коэффициента использования светового потока:

1. В зависимости от наименования помещения и выполняемых в них работ, и среды выбираем источник света;

2. В зависимости от наименования помещения и среды выбираем тип светильника;

3. Определяем расчётную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью;

4. В зависимости от типа светильника и расчётной высоты определяем наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками с ЛН и ДРЛ или рядами люминесцентных ламп и размещаем светильники на плане;

5. Определяем количество светильников с лампами накаливания и ДРЛ или рядов с люминесцентными лампами n;

6. В зависимости от наименования помещения и разряда зрительной рабjты определяем по нормам освещённости минимальную освещённость Е_мин и коэффициент запаса К₃;

7. В зависимости от формы помещения и расчётной высоты определяем индекс помещения I;

8. В зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен, пола, а также индекса помещения определяем по таблицам коэффициент использования светового потока К_и;

9. Определить площадь помещения S;

10. Определить световой поток одной лампы накаливания или ДРЛ, или ряда люминесцентных ламп

1. По таблицам выбираем ближайшую стандартную лампу, поток которой не должен отличаться от рассчитанного потока лампы больше чем на 10% в сторону меньшего потока и 20% в сторону большего потока. При невозможности выбора с таким приближением корректируется количество светильников, и их расположение на плане.

2. При расчёте люминесцентного освещения необходимо определить количество светильников в одном ряду. Для этого необходимо выбрать тип и мощность лампы и определить по таблицам их поток, после чего необходимо определить количество светильников

где F_ном – световой поток ламп в одном светильника .

Если невозможно выбрать лампы, тогда определяется количество светильников по формуле:

где n – количество рядов люминесцентных ламп

m - количество рядов люминесцентных ламп в одном светильнике

F_л – световой поток одной люминесцентной лампы.

1. Определяем суммарную длину N светильников в ряду, для чего по таблицам определяем длину одного светильника и умножаем на количество светильников.

где А – длина одного светильника

1. Сопоставляем длину помещения а с суммарной длиной N светильников.

• Если А_n=a, то необходимо устройство непрерывного ряда светильников.

• Если А_n a, то необходимо или применить более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов или компоновать ряды из сдвоенных, строенных светильников.

• Если А_n a, то принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками. Рекомендуется чтобы разрывы между светильниками не превышали половины расчётной высоты.

1. Определяется фактическая освещённость для ламп накаливания и ДРЛ.

для люминесцентных ламп

1. Определяем отклонение освещённости

Отклонение не должно быть более чем 10% в сторону уменьшения и 20% в сторону увеличения.

Пример вычисления расчёта

Допустим необходимо выполнить светотехнический расчёт для конференц-зала с разрядом зрительной работы XII с нормальными условиями среды имеющего размеры: длина 20м, ширина 15м, высота 4м, высота рабочей поверхности h_p=0.0 с побелённым потолком p_п=70%, нижняя часть кабелей имеет более тёмный цвет р_с=50%, пол имеет тёмный цвет р_р=10%.

1. Так как мы производим расчёт общественного отапливаемого помещения. То мы отдаём предпочтение люминесцентным лампам низкого давления.

2. Для нормальных условий среды и общественных помещений выбираем светильники типа ШОД со стартёрной схемой зажигание имеющие кривую силу света типа М преимущественно рассеянного света и коэффициентом запаса К₃=1.5.

3. Принимаем высоту свеса h_c=0.5м, тогда расчётная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью H_p=H-h_c=4-0.5=3.5метра.

4. Для светильника типа ШОД с равномерной кривой силы света М наивыгоднейшее относительное расстояние между рядами светильников с люминесцентными лампами принимаем λ_э=2.6.

Тогда расстояние между рядами люминесцентных ламп равно

L=λ*h_p=2.6*3.5=9.1 метра

Принимаем =9 метров и рисуем план размещения светильников

l=0.3+0.5 =2.7+ 4.5 принимаем l=3м

l =3000

L= 9000

l=3000

1. Количество рядов с люминесцентными лампами равно п=2

2. По таблицам определяем наименьшую освещённость Е_мин=200Лк с газоразрядными лампами.

3. Определяем индекс помещения

1. При коэффициентах отражения р_п=70%, р_с=10% при индексе помещения i=2.5 для светильника типа ШОД определяем К_и

К_и=59% К_и=0.59 [1] таблица 5.17

1. Определяем площадь помещения

S=a*b=20*15=300м²

1. Определяем световой поток одного ряда с люминесцентными лампами, принимая коэффициент Z=1.1

1. Определяем количество светильников учитывая, что в одном светильнике по две люминесцентных ламп по 40Вт со световым потоком одной лампы F_ном=1520 лм, тогда

F_свет = F_ном*m=1520*2=3040лм

Количество светильников в ряду

Так как такое количество мы не можем разместить (такое число светильников), т.к. они не поместятся на площади, выбираем лампы с мощностью 80В типа ЛБ-80 световым потоком 4320 лм [1] таблица 2.12

F_свет=F_ном*m=4320*2=8640 лм

количество светильников

Определяем количество светильников по формуле

принимаем N=20 шт

1. Суммарная длина светильников равна

а=1570мм=1.57м по таблице [1] таблица 2.12

А=а*N=1.57*20=31.4м

1. Так как А_Nа, то предпринимаем сдвоенные ряды с количеством светильников в ряду равное N=20

2. Определяем фактическую освещённость

1. Определяем отклонение освещённости

что допустимо.

Т.к данные расчета не превышают допустимые нормы, расчет выполнен верно