Токарный цех

4 Светотехнический расчет электрического освещения

На промышленных предприятиях около 10% потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.

В светотехническом разделе решаются следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок.

На всех участках цеха устанавливают  общее равномерное освещение.

На промышленных предприятиях в  основном выполняется рабочее и аварийное освещение. В качестве рабочего освещения в данном цехе будут использоваться лампы ДРЛ (дуговые ртутные лампы высокого давления). Выбор типа лампы обусловлен высотой помещений цеха. Высота помещений цеха составляет 10 метров. Для производственных помещений с точной характеристикой работы и размерами объекта различения от 0,3 до 1 мм наименьшая освещенность должна быть 300 лк

                           

Исходными данными на светотехнический расчёт являются: длина цеха – L_П, м; ширина цеха – В_П, м; высота цеха – Н_П, м; h_с – высота подвеса светильников, м; h_р – высота рабочей поверхности, м; h – расстояние от источника до рабочей поверхности, м; h_п – высота подвеса относительно пола, м (рисунок 2).

Основным вопросом устройства осветительных  установок является правильное расположение выбранных светильников. От его решения зависят экономичность, качество освещения и удобство эксплуатации.

 

Выбор расположения и числа  светильников

Согласно ПУЭ [7] высота рабочей поверхности h_р = от 0,8 до 1 м, а высота подвеса h_с = от 1 до   1,2 м.

Также важное значение имеет отношение  расстояния между светильниками к расчётной высоте, которое находится по следующей формуле, м:

         

.                       (4.1.)

 

Расстояние от светильников до стены  можно определить по формуле, м:

                                           

.                           (4.2.)

Согласно [7] для обеспечения равномерного распределения потока принято, что расстояние от ряда, до сети l_а = (1 ÷ 15) м.

Расчёт осветительной установки  выполним методом коэффициента использования. При расчёте по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещённости (норма освещённости - Е_н, лк) определяется по формуле, лм:

;                         (4.3.)

где    К_зап – коэффициент запаса;

   F – площадь освещённой поверхности, м²;

  z = коэффициент минимальной освещённости, для люминесцентных ламп z = 1,1; для ламп накаливания и ДРЛ z = 1,15;

   N – число светильников;

   η – коэффициент использования  светового потока источника света.

По значению светового потока выбирается стандартная лампа. Допустимое отклонение по световому потоку составляет:  -10% < Фi < +20%

 Коэффициент использования  светового потока является функцией  индекса помещения i, который определяется по формуле:

                                                                                     (4.4.)

 

Светотехнический расчёт электрического освещения выполним с помощью  метода коэффициента использования. 

4.1  Расчёт рабочего освещения

Рабочее освещение будем производить  лампами ДРЛ в светильнике  ГcР .

Согласно ПУЭ [5] высота рабочей поверхности h_р = от 0,8 до 1 м, а высота подвеса h_с = от 1 до   1,2 м.

рис. 4.2

 

Освещение цеха выполнено лампами  типа ДРЛ в светильниках С35ДРЛ.  Для данного светильника из [2] принимаем λ_э = 1. По [4] определим: ρ_п = 0,5; ρ_с = 0,3;  ρ_р = 0,1.

Расстояние от источника до рабочей  поверхности, м:

.

Расстояние между светильниками, м:

L_a= λ·h=1·8=8.

Принимаем L_a=8м.

Расстояние от ряда до стены, м:

la=0,5∙8=4 м принимаем   la=4 м.

Расстояние от крайнего светильника до стены, м:

lв=0,5∙8=4 м принимаем   lв=4 м.

Рассчитаем общее число ламп в ряду, шт:

Na=Lп/La=72/8=9.

Принимаем расстояния между рядами шесть метров (Lв=6 м).

По условию размещения: La / Lв < 1,5 м;

La/Lв=8/6=1,33<1,5 – условие выполняется.

Определим количество рядов, шт:

Nв=Вп/Lв=18/6=3.

Определим общее количество светильников, шт:

N=Na∙Nв=9·3=27

Индекс помещения и световой поток, лм.

По [4] определим Е_н = 300 лк;  К_зап=1,5; а z=1,15:

;

откуда по [4] принимаем η = 0,6.

41400.

Ближайшая стандартная лампа ДРЛ700. Технические данные лампы:

    Мощность – 700 Вт, световой  поток – 35000 лм, диаметр – 140 мм, длина – 310 мм, цоколь –  Р40, .

Проверка:

;

;

 

Мощность рабочего освещения:

= Вт;

.

 

4.2. Расчёт аварийного освещения

Аварийное освещение должно устраиваться в помещениях, где внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжёлым последствиям для людей и технологического оборудования. При этом освещённость на рабочих поверхностях должна составлять не менее пяти процентов освещённости, установленной для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения. Для аварийного освещения применяем лампы накаливания.

Е_н = 15 лк, К_зап = 1,5, а z = 1,1:

;

принимаем количество ламп N=72;

;

откуда принимаем η = 0,98.

лм;

Принимаем лампу НБ-220-200 со световым потоком 370 лм в светильнике НСП 03.

Проверка:

;

Отличие  -19% что удовлетворяет  условию.

Мощность аварийного освещения:

Вт;

;

;

.