Расчёт осветительной нагрузки

Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

При проектировании систем искусственного освещения как правило соблюдается следующая последовательность:

. Выбирается метод, по которому будет производится расчет:

- точечный;

- через удельную мощность освещения;

- коэффициента использования и т.д.

2. Определяется площадь, подлежащая освещению.

3.Устанавливается норма освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23-05-95 или [3] таблица 4-4, 4-5.

4. Выбирается тип и количество светильников.

Большинство цехов располагается в зданиях высотой до 6 м. Для освещения таких помещений используются преимущественно люминесцентные лампы. Оборудование располагается, как правило, рядами вдоль пролетов. Число рядов оборудования может колебаться от одного до четырех, основной проход между рядами станков располагается в центре пролета и имеет ширину 2-4 м. Для создания требуемых условий освещенности на рабочих местах и лучшего освещения механизмов управления станками, рекомендуется ряды светильников размещать не над суппортами станков, а сдвигать их в сторону механизмов управления на 0,5-1 м, что наиболее важно при небольшой высоте установки светильников, когда возможно затенение пульта управления выступающими частями станка. Для повышения равномерности освещения и уменьшения затенения рабочей поверхности корпусом оборудования светильники с люминесцентными лампами целесообразно размещать в виде непрерывных линий или с небольшим разрывом. Исходя из этого, при устройстве освещения вышеуказанных цехов наиболее целесообразными могут оказаться люминесцентные лампы небольшой мощности (например, ЛД65 или ЛД40). Использование ламп ДРЛ иДРИ для общего освещения возможно лишь в высоких цехах (6 м и выше), когда применение люминесцентных ламп приводит к резкому и неприемлемому увеличению их количества, значительно затрудняющему и удорожающему эксплуатацию систем освещения. Лампы накаливания используются в основном для местного освещения.

При выборе типа светильника по справочным данным [3] важнейшим требованием является учет условий среды. В помещениях с нормальной средой к конструкции светильника не предъявляется специальных требований. Это же относится и к помещениям влажным и сырым, но с одним требованием - патрон должен иметь корпус из изоляционных влагостойких материалов. В помещениях особо сырых, с химически активной средой, пожаро- и взрывоопасных конструкция светильника должна отвечать требованиям ПУЭ 7.3-7.4

Расчет ведем по удельной мощности освещения на единицу производственной площади. Нагрузка определяется по цеху в целом при условии ее равномерного распределения по всей его площади. Данный метод заключается в следующем: для конкретного заданного цеха по его площади, требуемой освещенности и типу светильника выбирают удельную мощность освещения. Затем находят ориентировочное значение осветительной нагрузки:

 

, (4)

 

где S - площадь цеха, для которого находится осветительная нагрузка, м²;

W - удельная мощность освещения, кВт/м².

Определяют ориентировочное число светильников:

, (5)

 

где n - число ламп в светильнике;

Р_св - мощность лампы светильника, кВт.

Округляем ориентировочное число светильников до ближайшего целого уточняем мощность, необходимую для освещения данного цеха:

 

, (6)

 

где N¢ - уточненное число светильников;

В заключение находят расчетные нагрузки освещения по описанному выше методу.

Для примера рассмотрим расчет мощности осветительной нагрузки автогаража:

Окружающая среда в рассматриваемом цехе пыльная, высота до рабочей поверхности 6 м поэтому выбираем светильники типа ЛПР 2х40. Норма освещенности для закрытой стоянки машин- 50 Лк [1, таблица 4-4ж], W = 2,1 Вт/м² [1, таблица 5.49], F = 865 м².

Согласно (6), (7) и (8)

 

22,706

 

Округляем N₁ до 23, тогда

 

 

Согласно (1), (2), (4) и (5)

 

1472 Вт,

 

где k_С = 0,8

Учитывая потери в низковольтных сетях найдём суммарную активную нагрузку освещения:

 

1542,6 Вт,

 

Для выбранных светильников cos j = 0,95 (tgj = 0,33), расчетная реактивная нагрузка равна:

 

 кВар

 1475,69 кВА

 

Расчет наружного освещения

Наружное освещение может выполняться как светильниками, так и прожекторами. Безусловных экономических преимуществ ни одна из этих систем не имеет.

Преимуществами прожекторного освещения являются: возможность освещения больших открытых площадей без установки на них опор и прокладки сетей, облегчение эксплуатаций за счет резкого снижения количества мест, требующих обслуживания. К недостаткам прожекторного освещения можно отнести: слепящее действие, большая пульсация освещенности, резкие тени от объектов.

При освещении светильниками лампы ДРЛ следует использовать для освещения основных транспортных дорог завода с нормой освещенности более 4 лк. Для охранного освещения должны применяться светильники с лампами накаливания.

Высота установки светильников выбирается с учетом требований ограничения слепящего действия. Экономически целесообразным является увеличение высоты. Традиционная высота установки колеблется от 6 до 10 м. Выбираем 7 м.

Для охранного освещения выбираем светильники - СПП 200М с лампами Б200-220 [1, табл. 9-1].

Расстояние между светильниками выбранного типа определяется расчетом. Вначале определяют световой поток, который необходим для обеспечения требуемой освещенности по формуле:

 

,

 

где L-нормированная яркость (для территории завода 0,4 кд/м², для охранного освещения 0,05 кд/м²), k- коэффициент запаса, h_L - коэффициент использования по яркости для выбранного светильника, с учетом условий установки [1, табл. 9-3] ().

.

Далее определяется площадь, которую способен осветить выбранный светильник:

 

,

 

где Ф_св - световой поток от лампы в светильнике (2450 лм.)

 (м²),

Для охранного освещения выбранные светильники следует устанавливать на расстоянии 50 м.

Суммарная длина охранной зоны завода составляет 1,579 км. Следовательно, для освещения потребуется 32 светильника

Для наружного освещения транспортных дорог завода выбираем [1, табл. 9-1] светильник СЗП-500М с широкой симметричной кривой светораспределения. В светильники устанавливаем лампы Г500-220. Световой поток от лампы в светильнике 8300 лм. Устанавливаем светильники в наиболее оживленных местах движения (перекрестки) и на подъездах к цехам.

Следовательно для освещения дорог потребуется 24 светильника.

Суммарная мощность наружного освещения: