Нормируемые значения освещенности, лк

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 22

Помещения, учасок, оборудование	Освещенность	Биологически необчодимая
При ГРЛ	При ЛН
Помещения для соднржания животных и молодняка (коров, лошадей, свиней, овец, кур)
Коровники с доением в стойках
Доильный зал
Родильное отделение
Телятники
Помещение для стрижки овец
Участок для обработки и смешивания кормов
Участок клеточного содержания кур
Проходы и соединительные коридоры теплиц
Участок проращивания семян
Камеры хранения картофеля и фруктов
Классные комнаты, аудитории и лаборатории		-	500 (на доске)
Кабинеты технического черчения		-	-
Диспетчерская			-
Мастерская			-
Гаражи			-
Жилые комнаты	-		-
Улицы сельских населенных пунктов		-	-

Чтобы пересчитать нормы искусственного освещения в ватты на квадратный метр (Вт/м²), необходимо использовать формулу

Р_УД = Е׳ _Н/К_Л, (1.73)

Где Р_УД– удельная мощность, Вт/м²; Е׳ _Н- освещенность, лк; К_Л– переводной коэффициент (табл. 1.37).

1.37. коэффициент К_Л

Мощность лампы, Вт Напряжение, В

До 100 2, 4 2, 0

100 и более 3, 2 2, 5

Например, для доильного зала при лампах накаливания Е׳ _Н=150 лк (см. табл. 1.36) переводной коэффициент при мощности лампы 100 Вт К_Л=2, 5 (см. табл. 1.37). Тогда Р_УД=150/2, 5=60 Вт/м².

При выборе освещенности приходится решать вопрос и об источнике света. В отраслевых нормах для освещения производственных сельскохозяйственных помещений и территорий рекомендуется применять газоразрядные лампы. Лампы накаливания следует применять только для освещения вспомогательных помещений.

Это определяется в значительной мере и низким реальным световым КПД ламп накаливания с вольфрамовой нитью 3, 5 %, галогенных до 4 %. Световой КПД газоразрядных ламп намного выше: у люминесцентных до 12 %, у газоразрядных ламп высокого давления (например, у ДНаТ с желто-оранжевым излучением) до 18 %. Энергетический КПД люминесцентных ламп около 20 % против 14 % у ламп накаливания.

В процессе эксплуатации световой поток осветительных приборов уменьшается, что обусловлено старением источников света, запылением светильников, ограждающих поверхностей и др.

Чтобы освещенность не снизилась ниже нормируемого значения, при проектировании вводят коэффициент запаса К₃.

Для ламп накаливания К₃= 1, 15... 1, 7; для газоразрядных ламп К₃ = 1, 3...2, 0. Для сельскохозяйственных помещений рекомендуется применять для ламп накаливания К₃= 1, 15; для газоразрядных ламп К₃= 1, 3. При необходимости проверки освещенности в помещениях или на любом объекте можно воспользоваться люксметром.

Выбор светильников (световых приборов).Световые приборы (СП) выбирают по трем критериям: конструктивному исполнению, светотехническим характеристикам и экономическим показателям.

От конструктивного исполнения СП зависит их надежность и долговечность в данных условиях среды, безопасность в отношении пожара, взрыва и поражения электрическим током, а также удобство обслуживания.

При проектировании решение этой задачи сводят к выбору степени защиты световых приборов (1Р) от воздействия окружающей среды с помощью таблиц и каталогов на СП. В зависимости от характеристики помещения выбирают степень защиты СП (например, 1Р20, 1Р23, 1Р51 и т. д.). Затем из каталогов выписывают все СП с выбранной степенью защиты для принятого источника света.

К светотехническим характеристикам СП относят: 1) распределение светового потока в верхнюю и нижнюю полусферы окружающего пространства, 2) форму кривой силы света (КСС). Они определяют качество освещения.

Для освещения административно-конторских помещений, аудиторий, лабораторий используют светильники с КСС типов Д и Л.

Для большинства сельскохозяйственных помещений выбирают СП с кривыми силы света Д, М, реже Г. Для освещения террито-

рии ферм, выгульных площадок и дорог применяют СП с широкой кривой силы света Ш. У светильников прямого света (П) относительное значение потока в нижнюю полусферу Фо > 80 % (Фо/Ф₀бш> 0, 8); у светильников преимущественно прямого света (Н) Ф₀ = 80...60%; у светильников рассеянного света (Р) Ф₀ = 60...40 %; у светильников преимущественно отраженного света (В) Ф₀ = 40...20 %; у светильников отраженного света (О) Фо < 20 %. Для того чтобы можно было сравнивать КСС светильников с различным числом ламп и спектром излучения, неодинаковой мощности, кривые силы света строят для условной лампы с потоком 1000 лм (см. рис. 1.40). Фактическая сила света при использовании конкретной лампы в канделах (кд)

Единица светового потока — люмен — создается силой света в одну канделу в пределах пространственного угла в один стерадиан (см. подразд. 1.1).

Помимо светораспределения СП характеризуются КПД и защитным углом. На рисунке 1.41 представлена лампа накаливания с арматурой (светильником). Здесь к — расстояние от уровня выходного отверстия арматуры до светового центра; К — радиус выходного отверстия арматуры; г— радиус светящегося тела. Защитный угол

Защитный угол — мера прикрытия осветительной арматурой ярких частей источника света от глаз наблюдателя. Угол у—это угол с горизонталью и линией, проходящей через крайнюю точку спирали светящегося тела и край арматуры (см. рис. 1.41).

КПД светильника — отношение светового потока Ф_с светильника к световому потоку ЕФ_Л всех ламп в этом светильнике.

По назначению светильники подразделяют на производственные, транспортные, для общественных зданий, для освещения помещений, открытых пространств.

По условиям эксплуатации и условиям среды светильники классифицируют в зависимости от способа установки (подвесные, потолочные, настольные, настенные и др.) и исполнения.

Один из важных экономических показателей СП — энергетическая экономичность

Э_Э=UC/ Z, (1.77) где U- коэффициент использования светового потока; С- светоотдача потока, лм/Вт; Z- коэффициент неравномерности (Z=Е_СР/ Е_min), Z = 1, 1…1, 2.

Расчет расположения светильников в помещении.Светильники в помещениях стремятся располагать по вершинам прямоугольников, квадратов или ромбов. В первом случае соотношение сторон прямоугольников не должно быть более 1, 5.

В последнем случае ромбы должны иметь острый угол 60° (это даст шахматное расположение светильников).

Оптимальный размер стороны квадрата

L=λ _ОТНh_Р, (1.78)

Где λ _ОТН- относительное расстояние между светильниками; h_Р- расчетная высота, м.

1.38. Рекомендуемыеλ _ОТНсветильников с типовыми КСС

Типовая кривая силы света (КСС) λ _ОТН.Сλ _ОТН.Э

Концентрированная (К) 0, 6 0, 6

Глубокая (Г) 0, 9 1, 0

Косинусная (Д) 1, 4 1, 6

Полуширокая (Л) 1, 6 1, 8

Равномерная (М) 2, 0 2, 6

Расчетная высота осветительной установки

h_Р=h₀ – h_C_В- h_Р.П, (1.80)

где h₀ – высота поиещения, м; h_C_В- высота свеса СП (0…0, 5 м); h_Р.П – высота рабочей поверхности, м.

Крайние светильники устанавливают на расстоянии (рис. 1.43)

l = (0, 3...0, 5)L,

меньшее значение берут при наличии рабочих мест вблизи стен.

Определив L, на плане помещения отмечают места установки светильников и определяют их общее число N.

При люминесцентных лампах светильники располагают рядами параллельно стенам с окнами или длинной сторонепомещения (рис. 1.44). Длина разрыва /_раз между лампами должна удовлетворять условии

/_раз≤ 0, 5/h_р.

потолок

пол

Рис. 1.42. Разрез помещения по высоте

Определение мощности источника света.Известны три метода расчета: точечный метод, метод коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности. Точечный метод применяют при расчете открытых пространств, местного освещения, локализованного освещения, освещения помещений, в которых нормирована негоризонтальная освещенность, и как проверочный.

Световой поток, лм, источника света в каждом светильнике

, (1.81)

Где 1000- световой поток условного источника, лм; Е_Н- пормированая освещенность, лк; К_З- коэффициент, учитывающий влияние удаленных светильников, μ =1.0…1.2; е_i-условная освещенность от i-го светильника в контрольной точке, лк; η _с – КПД светильника.

Условная освещенность еi (1.82)

где -cила света от условного источника (Ф=1000 лм) в направлении расчетной точки А, кд; α - угол между вертикалью из точи расположения светильника и линией, соединяющей источник света с расчетной точкой А (рис. 1.45)

По найденному значению потока Ф [см. формулу (1.81)] по каталогам на источники света определяют мощность источника света Р_л, Вт. При этом отклонение расчетного потока от указанного | каталоге должно быть от —10 до + 20 %. Если это условие не выполняется, то следует изменить высоту свеса /г_св или расстояние между светильниками Ь.

Метод коэффициента использования светового потока.Этот метод применяют для расчета осветительных установок закрытые помещений, в которых нормирована горизонтальная освещенность.

Метод применим только для расчета общего равномерного освещения.

Световой поток, лм, источника света в светильнике

(1.83)где А —площадь помещения, м²; Z— коэффициент неравномерности освещенности, Z= 1, 0...1, 3; η _ф — коэффициент использования светового потока, который учитывает долю светового потока генерируемого источника света, доходящего до рабочей поверхности; N— число светильников.

Рис. 1.45. К расчету условной освещенности в точке А;

а-от одного светильника; б- от нескольких светильников; 1…3- светильники

Коэффициент η _фзависит от индекса помещения

а также от коэффициентов отражения ограждающих конструкций и типа светильника. Численные значения η _ф приведены в таблицах и в зависимости от типа светильника равны 10...73.

По найденному потоку также из таблиц определяют мощность источника света Р_л, Вт.

Метод удельной мощности.Метод удельной мощности основан на методе коэффициента использования светового потока. Его применяют для расчета осветительных установок вспомогательных помещений (коридоров, лестниц, санузлов, гардеробов, туннелей и пр.). При проектировании электроснабжения этот метод может быть использован для ориентировочного определения электрической нагрузки подстанций.

Мощность источника света, Вт,

Р_Л=Р_УДА/N, (1.84)

Где Р_УД- удельная мощность, Вт/м²; А-площадь помещения, м²; N- число светильников.

Светотехнический расчет независимо от методов заканчивается расчетом установленной мощности, Вт,

Р=Р_ЛN. (1.85)

Результаты светотехнического расчета сводят в светотехническую ведомость.

Расчет освещенности точки, лежащей на наклонной и вертикальной поверхностях.Рассмотрим следующий пример (рис. 1.46). Дан светильник РСП-12 с лампой ДРЛ. Кривая светораспределения для указанного светильника (КСС) Г2. Даны также а = 53, 7°; с/= 3 м; Н_р = 2, 2 м; θ = 60°.

Найти условную освещенность на горизонтальной плоскости Е_АГ, условную освещенность на наклонной и вертикальной плоскостях Е_а(60^*), Е_а(90^*)

Решение. 1. Определяем условную освещенность на горизонтальной плоскости: Е_АГ = /_а¹⁰⁰⁰соs³α /h²р. По кривой светораспределения Г2 при а =53, 7° находим I_α₁₀₀₀ = 200 кд (рис. 1.47).

Определяем Е_АГ= (200 • соs³53, 7°)/2, 2² = 8, 68 лк.

Рис. 1.46. К расчету освещенности точки, лежащей на наклонной поверхности

2. Определяем Е_A на наклонной плоскости:

Eа = Е_АГ • ψ, где ψ = соsθ + d/h_рsinθ = 0, 5 + 3/2, 2-0, 866 = =0, 5 + 1, 18 = 1, 68;

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Электротехнический расчет включает в себя: выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной установки; составление расчетной схемы; выбор марки, сечения и способа прокладки проводов; выбор защитной аппаратуры; разработку схемы управления осветительной установкой.

Выбор схемы электроснабжения, напряжения питания, составление расчетной схемы.Отдельные силовые трансформаторы, специально предназначенные для целей освещения, как правило, не применяют.

Используют системы напряжением 380/220 В или системы 660/380 В с нулевым проводом.

Если светильники стационарные общего или местного освещения, но находятся на высоте менее 2, 5 м, по ПУЭ напряжение должно быть не более 42 В.

При составлении расчетной схемы осветительной сети (рис. 1.48) предельный ток группы не должен превышать 25 А. Если в группе имеются лампы накаливания мощностью более 500 Вт или газоразрядные лампы высокого давления мощностью более 125 Вт, то предельный ток группы может быть увеличен до 63 А (то же при С/< 42В).

L_1-2

L_0-1

Число светильников в однофазной двухпроводной группе дол-

жно быть 20 шт. при длине сети 35 м. В двухфазной трехпровод-ной группе число светильников должно быть 40 шт. при длине сети 60 м. В трехфазной четырехпроводной группе число светильников может быть до 60 шт. при длине сети около 80 м.

Сечение проводов к светильникам выбирают исходя из допустимой потери напряжения и проверяют по нагреву и механической прочности. Для большинства сельскохозяйственных сетей допустимую потерю напряжения А11 принимают равной 2, 5 % [0, 2 % потери на вводе в осветительном щите (ОЩ) и 2, 3 % в группе].

Площадь сечения жилы провода по потере напряжения

(1.86)

где Р₁ — мощность i-го светильника, кВт; Li — удаленность от осветительного щита i-го светильника, м; С—функция напряжения сети, материала жил и числа проводов; этот характерный коэффициент сети для алюминиевых проводов при напряжении 380/220 В и четырехпроводной линии равен 46, при двухфазной линии с нулем — 20, для однофазной — 7, 7.

Выражение можно представить как ∑ Мi— сумму моментов нагрузки в группе, кВт • м.

Моменты нагрузки рассчитывают от всех потребителей до осветительного щитка. Затем провода проверяют на механическую прочность по условию

S≥ S_Д0П, (1.87)

где Sд_ОП — допустимая площадь сечения по механической прочности, мм².

Провода на нагрев рассчитывают по условию

I_Р≤ Iдоп, (1.88)

где /_р — расчетный ток однофазной группы, А; /_доп — длительно допустимый ток на провод, А.

После окончательного выбора площади сечения провода, пользуясь выражением (1.86), находят фактические потери напряжения Д{/в каждой группе, начиная с ввода.

При расчете сети с газоразрядными лампами помимо их мощности учитывают также потери в ПРА.

Для повышения коэффициента мощности в светильниках с люминесцентными лампами обязательно предусматривают индивидуальную компенсацию, выполняемую заводами-изготовителями. В установках с другими разрядными лампами необходима групповая компенсация.

Емкость конденсаторов, мкФ,

С = P(tg φ 1- tg φ 2)/(2π ƒ U²•10-³), (1.89)

где Р — активная мощность с учетом потерь в ПРА, кВт; φ 1, φ 2 — угол сдвига фаз до и после компенсации соответственно; ƒ — частота тока в сети, Гц; U— напряжение на конденсаторе, кВ.

При групповой компенсации конденсаторы обычно включают по схеме «треугольник», что позволяет уменьшить их суммарную емкость. Разрядные резисторы подключают параллельно конденсаторам для снижения напряжения до 50 В за 1 мин после отключения установки. Удельная мощность резисторов не превышает 1 Вт/квар.

Выбор токов плавких вставок предохранителей и уставок автоматических выключателей.Во избежание ложных срабатываний защитных аппаратов из-за пусковых токов светильников при Выборг номинальных токов плавких вставок 1_П.В _в и уставок тепловых /_Т комбинированных /_к расцепителей автоматических выключателей следует руководствоваться соотношениями:

Для ламп накаливания

I_П.В≥ I_Р; I_Т≥ Iр; I_К≥ 4I_Р (для ламп 300 Вт и больше);

I_К≥ I_Р (для ламп меньше 300 Вт); (1.90)

Для ламп ДРЛ, ДРИ, ДНаТ

I_П.В≥ 1, 2I_Р; I_Т≥ 1, 4Iр; I_К≥ I_Р; (1.91)

Для газоразрядных ламп низкого давления и др.

I_П.В≥ I_Р; I_Т≥ Iр; I_К≥ I_Р; (1.92)

Где Ip- расчетное значение тока.

В мероприятиях по защите обслуживающего персонала от поражения электрическим током должны быть указаны особенности монтажа проводки с патронами светильников, розетками и т. г.. правила замены ламп и чистки арматуры; правила периодической осмотра сетей и т. д.

Разработка схем управления.Управление освещением помешений с несколькими входами рекомендовано осуществлять со все возможных входов по «коридорной» схеме (см. рис. 1.15).

На рисунке 1.49 показана схема включения лампы накаливани вместе с розеткой на плане. Монтажная схема с ответвительной коробкой показана на рисунке 1.16. В целом способы и устройств управления освещением должны создавать благоприятные условия для экономии электрической энергии

АППВ1(2× 2, 5)

ШР

АППВ1(3× 2, 5)

АППВ1(2× 2, 5)

SA1

Рис. 1.49. Пример монтажного расположения элементов на плане для включения лампы накаливания и шнура в розетку

В сельскохозяйственном производстве используют местное (ручное) и автоматическое управление. Местное управление осуществляют при помощи выключателей, переключателей и автоматов. Автоматическое управление может быть в функции времени, естественной освещенности или напряжения питающей сети. В животноводческих и птицеводческих помещениях наиболее распространено управление в функции времени. Для этих целей используют программные реле управления светом УПУС и ПРУС, многоцелевой аппарат типа МКП-2-12 и реле времени 2РВМ. Устройство и технические данные этих приборов приведены в [1, 6 и др.].

В широких помещениях с окнами целесообразно управлять рядами светильников в функции естественной освещенности. Для этого следует использовать фотоэлектрические автоматы типов ФР-2, АО, ФРМ-62А и др. Технические характеристики этих автоматов приведены в [1, 6 и др.].

Выбор щита управления.Для приема и распределения электрической энергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяют вводно-распределительные устройства и вводные щиты. Осветительные вводно-распределительные устройства классифицируют:

по назначению (совмещенные, этажные, квартирные); способу установки (навесные, стоячие и т. д.);

по виду защиты от воздействия окружающей среды (защищенные с уплотнением, взрывозащищенные);

по схемам электрических соединений: для четырех, трех или двухпроводных отходящих линий с вводными аппаратами или без них;

по типам защиты на отходящих линиях: с автоматическими выключателями или предохранителями.

В каждом конкретном случае в зависимости от окружающей среды, назначения, количества групп, схем соединений, аппаратов защиты выбирают то или иное вводно-распределительное устройство. Характеристика вводно-распределительных устройств и щитков приведена в [3, 8].

Контрольные вопросы и задания

1. Из каких частей состоит расчет осветительных установок? 2. Что включает з себя светотехнический расчет? 3. Как выбирают нормированную освещенность и коэффициент запаса в различных местах, участках, помещениях? 4. Как обозначают степень защиты световых приборов? 5. Как определяют защитный угол осветительной арматуры? 6. Что характеризуют кривые силы света светильников (КСС)^П7. Как выбирают светильники? 8. Перечислите три основных метода определения мощности источников света. 9. Укажите особенности расчета освещенности точки, лежащей на наклонной и вертикальной поверхностях. 10. Что включает в себя электротехнический расчет светотехнических установок? 11. Дайте пример расчетной схемы осветительной сети. 12. Расскажите о схемах управления осветительными установками.

⇐ Предыдущая 13 14 15 16 17 18 19 20 2122