Меню

Удельная мощность люминесцентных ламп метод удельной мощности



РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК МЕТОДАМИ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА И УДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ

Цель занятия

Ознакомиться с последовательностью рассмотрения вопросов и получить практические навыки расчета осветительных установок методами коэффициента использования светового потока и удельной мощности.

Теоретические положения

Определение мощности лампы

Мощность лампы, которую необходимо установить в выбранный светильник, определяется светотехническим расчётом освещенности.

1. Метод коэффициента использования светового потока осветительной установки.

Данный метод применяется для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, равновеликих к полу, при светильниках любого типа.

Потребный поток ламп в каждом светильнике находится по формуле:

где Ен — нормируемое значение освещенности, лк; Кз — коэффициент запаса; S — освещаемая площадь, м; z = Есрмин; Еср, Емин — среднее и минимальное значения освещенности, лк; N — число светильников; N=na×nв, UОУ — коэффициент использования светового потока.

Коэффициент z характеризует неравномерность освещения. В наибольшей степени z зависит от отношения расстояния между светильниками к расчётной высоте (L/h). При L/h, не превышающем рекомендуемых значений (L£0,5h), принимается z=1,15 для ЛН и ДРЛ и z = 1,10 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения полагается z=1,0; при расчёте на среднюю освещенность z не учитывается.

Под коэффициентом использования светового потока UОУ понимают отношение светового потока, падающего на расчётную плоскость, к световому потоку источников света. Коэффициент UОУ зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности.

Соотношение размеров освещаемого помещения и высоты подвеса светильников в нем характеризуется индексом помещения.

где — длина помещения, м; — его ширина; h — расчётная высота подвеса светильников.

Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка rп и стен rс — оцениваются с помощью таблицы П.3.30. Коэффициент отражения расчётной поверхности или пола в большинстве случаев принимается rр = 0,1.

По найденным значениям индекса помещения iп и коэффициентов отражения rп, rс и rр для выбранного типа светильников определяется коэффициент использования светового потока UОУ. Значения коэффициентов использования светового потока для светильников с типовыми КСС приведены в табл. П3.29.

Порядок расчёта электрического освещения методом коэффициента использования следующий: 1) определяется h, тип и число светильников N в помещении, как указывалось выше; 2) по таблицам находятся коэффициент запаса Кз; поправочный коэффициент z; нормированная освещенность Ен; 3) вычисляется индекс помещения iп по формуле 3.2.; 4) определяется коэффициент использования светового потока ламп UОУ; 5) по формуле 3.1. находится необходимый поток ламп в одном светильнике; 6) выбирается лампа с близким по величине световым потоком.

Световой поток светильника при выбранных лампах не должен отличаться от Фл больше чем на величину (-10 ¸ +20)%. Должно выполняться следующее условие: £ . При невозможности выбора ламп с таким приближением корректируется число светильников N либо высота подвеса светильников h.

Суммарная длина N светильников сопоставляется с длиной помещения, причем возможны следующие случаи:

1. Суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо или применить более мощные лампы (у которых световой поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов, или компоновать ряды из сдвоенных, строенных светильников.

2. Суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается установкой непрерывного ряда светильников.

Читайте также:  Расчет мощности по вводному автомату

3. Суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами l между светильниками.

Из нескольких возможных вариантов на основе технико-экономических соображений выбирается наилучший.

Рекомендуется, чтобы l не превышала 0,5 расчётной высоты (кроме многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий).

При заданном потоке ряда светильников Фл формула (3.1) решается относительно N.

Пример 3.1. В помещении площадью 200 м 2 и с индексом iп=1,25 светильниками типа НПП 05-100 требуется обеспечить Ен=30лк при Кз=1,3. Задано rп=50%, rс = 30%, rр=10%, z=1,15.

По таблице 5.9. данный тип светильника имеет КСС типа М. По таблице П.3.29. для iп = 1,25 и КСС типа М определяется коэффициент UОУ=45%=0,45.

В светильнике применена лампа типа БК215-225-100 с Фл=1500 лм. (см. табл. П3.1.)

Необходимое число светильников может быть определено в соответствии с формулой :

в данном случае:

Пример 3.2. В том же помещении установлено три продольных ряда светильников ЛСПО2 (КСС типа Д-2) с лампами ЛБ и требуется обеспечить Е = 300 лк при Кз=1,5. В таблице П3.29 этим условиям соответствует UОУ=0,52. Поток ламп одного ряда

Если применить светильники с лампами типа ЛБ-40 2х40 Вт (с общим потоком 6400 лм), то в ряду необходимо установить 63 460:6400»11 светильников: если же светильники с лампами типа ЛБ-65 2х65 Вт (с потоком 9600 лм), в ряду необходимы 6 светильников. Так как длина помещения не менее 20 м, то в обоих случаях светильники вмещаются в один ряд. Некоторые преимущества имеет первый вариант, при котором разрывы между светильниками меньше.

2. Метод удельной мощности

Этот метод является упрощением метода коэффициента использования светового потока. Метод рекомендуется для расчёта электрического освещения второстепенных помещений, а также для расчёта осветительной нагрузки, когда расчёт освещения не входит в задание проекта.

Удельной мощностью называют частное от деления общей мощности установленных в помещении ламп на площадь помещения (Вт/м 2 )

где Рл — мощность одной лампы, Вт; N — число ламп; S — площадь помещения, м 2 .

В таблице П3.33¸41 приводятся данные об удельной мощности для светильников прямого света с типовыми КСС.

Удельная мощность является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования.

Таблицами удельной мощности необходимо пользоваться в пределах данных, для которых они составлены.

К учитываемым параметрам относятся:

1. тип КСС светильника,

2. нормируемая освещенность,

3. коэффициент запаса. Если коэффициент запаса, принятый для расчёта, отличается от указанных в таблице, то допускается пропорциональный перерасчёт удельной мощности,

4. коэффициент отражения ограждающих поверхностей помещения. При более светлых или более темных поверхностях допускается соответственно уменьшать или увеличивать на 10 % удельной мощность,

5. расчётная высота,

6. площадь помещения,

7. коэффициент z,

8. напряжение лампы накаливания,

(Табличные значения удельной мощности для ЛН соответствуют напряжению 220 В; при напряжении 127 В значение удельной мощности, взятое из таблиц, должно быть умножено на 0,86)

9. КПД светильников. В таблицах приведены мощности W для условного КПД = 100%; расчётное значение W для освещенности 100 лк от реально применяемых светильников определяется делением табличного значения W100% на выраженный в долях единицы КПД светильников.

Читайте также:  Мощность однофазного автомата 32а

10. коэффициент использования.

Необходимо отметить прямую пропорциональность между Е и W для люминесцентных ламп. Приводимые в таблицах W для Е=100 лк изменяются пропорционально при рассчитываемых Ен.

Таблицы П3.33¸41 рассчитывались для светильников прямого света при отношении расстояний между ними или между их рядами к высоте подвеса L:h=0,4 для КСС типов Г-3, К-1, К-2; L:h=1,0 для КСС типов Д-3, Г-1, Г-2 и L:h=1,5 для КСС типов Д-1, Д-2, а также при полном совпадении данных, для которых составлены эти таблицы.

Порядок расчёта по удельной мощности при лампах накаливания и лампах типа ДРЛ:

1) определяется h, тип и число светильников N в помещении;

2) по таблицам находится нормированная освещенность для данного вида помещений Ен;

3) по соответствующей таблице находится удельная мощность W;

4) определяется мощность лампы по формуле:

и подбирается ближайшая стандартная лампа.

Если расчётная мощность лампы оказывается большей, чем в принятых светильниках, следует определить необходимое число светильников, приняв мощность лампы, приемлемую для данного светильника.

При люминесцентных лампах сохраняется прежний порядок расчёта освещения помещений, включая определение числа рядов светильников N и спектрального типа лампы; по соответствующей таблице находится удельная мощность W для ламп данной мощности или нескольких возможных к применению мощностей; для тех же ламп определяется необходимое число светильников в ряду:

и осуществляется компоновка ряда, как рассмотрено выше.

ПримерВ помещении площадью S = х = 16 х 10 = 160 м 2 с rп=0,5; rс=0,3; rр=0,1 на расчётной высоте h=3,2 м предполагается установить светильники типа ЛСПО2-2 Х 40-10 (КСС типа Д-3, КПД=60%) с ЛЛ типа ЛБ. Определить число светильников, необходимое для создания освещенности Е=300 лк при коэффициенте запаса Кз = 1,8 и коэффициенте неравномерности z=1,1.

По таблице П3.39 находится W100% = 2,9 Вт/м 2 . Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,5 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

Таким образом, предусматривается 3 ряда по 12 светильников в каждом.

Задача 3

Для помещения определить нормируемую освещенность, коэффициент запаса, количество, тип и мощность применяемых источников света, установленную мощность осветительной установки.

Исходные данные для решения задачи принять по таблице 3.1. в соответствии с заданным вариантом. Задачу решить:

а) методом коэффициента использования светового потока;

Источник

Нормы удельных мощностей искусственного освещения

Содержание

  • Что такое удельная установленная мощность?
  • Что такое индекс помещения?
  • Значения для производственных помещений
  • Значения для помещений общественных зданий
  • Минимально рекомендуемые значения световой отдачи приборов
  • Список нормативных документов

Что такое удельная установленная мощность?

Согласно ГОСТ Р 19431-84, установленная мощность электрической установки — это наибольшая активная электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование. В данном случае — применительно к освещению — это суммарная номинальная мощность всех светильников, входящих в состав осветительной установки. Удельная установленная мощность — согласно СП 52.13330.2016 — это установленная мощность искусственного освещения в помещении, отнесённая к полезной площади. Если говорить простыми словами, то удельная установленная мощность показывает, сколько ватт электрической мощности будет затрачено системой искусственного освещения на 1 квадратный метр освещаемой площади. Чтобы подсчитать её значение нужно сложить все номинальные мощности установленных в помещении светильников (эти значения всегда указываются в паспорте прибора) и разделить полученное число на площадь помещения.

Читайте также:  Расчет мощности канализационных очистных сооружений

Для наружного освещения используется понятие относительной удельной мощности установки утилитарного освещения. Методика расчёта в этом случае немного сложнее, чем для помещений. С подробностями можно ознакомиться в Приложении М к СП 52.13330.2016. Специализированное программное обеспечение — DIALux, например — как правило рассчитывает этот параметр автоматически. Соответствующие нормативные значения для освещения улиц и дорог приведены в соответствующей статье и здесь рассматриваться не будут.

Также стоит отметить, что все грамотно сделанные системы светодиодного освещения с запасом укладываются в приведённые здесь значения. По крайней мере среди всех расчётов, сделанных нашими специалистами за последнее время, не было ни одного, удельная установленная мощность в котором оказалась бы выше максимально допустимого значения. Достигается это за счёт высоких показателей световой отдачи, в разной степени свойственных всем светодиодным светильникам.

Приведённые в таблицах значения необходимо рассчитывать с учётом энергопотребления пускорегулирующей арматуры и систем управления освещением, если таковые используются.

Что такое индекс помещения?

В приведённых далее нормативах используется понятие индекса помещения. Индекс помещения — это величина, определяемая геометрическими характеристиками помещения — т.е. его формой. Вычисляется по формуле i = A * B / (h * (A + B)), т.е. равна отношению площади пола помещения к половине площади его стен. Чем больше комната или зал напоминают колодец — маленький по площади пол в обрамлении высоких стен — тем меньше будет для них значение индекса помещения.

Значения для производственных помещений

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения в производственных помещениях

Освещённость на рабочей поверхности, лк Индекс помещения Максимально допустимая удельная установленная мощность, Вт/м²
750 0,6 30
0,8 26
1,25 19
2 и более 15
500 0,6 20
0,8 17
1,25 12
2 и более 10
400 0,6 15
0,8 13
1,25 10
2 и более 8
300 0,6 12
0,8 10
1,25 8
2 и более 6
200 0,6 — 1,25 9
1,25 — 3,0 6
Более 3 5
150 0,6 — 1,25 7
1,25 — 3,0 5
Более 3 4
100 0,6 — 1,25 5
1,25 — 3,0 3
Более 3 2,5

Значения для помещений общественных зданий

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения в помещениях общественных зданий

Освещённость на рабочей поверхности, лк Индекс помещения Максимально допустимая удельная установленная мощность, Вт/м²
500 0,6 23
0,8 20
1,25 18
2 и более 15
400 0,6 20
0,8 16
1,25 14
2 и более 12
300 0,6 18
0,8 14
1,25 12
2 и более 10
200 0,6 — 1,25 14
1,25 — 3,0 8
Более 3 6
150 0,6 — 1,25 10
1,25 — 3,0 8
Более 3 7
100 0,6 — 1,25 5
1,25 — 3,0 3,5
Более 3 3

Минимально рекомендуемые значения световой отдачи приборов

Понятие удельной установленной мощности тесно связано с понятием световой отдачи осветительных приборов. В том случае, если светильник имеет низкую световую отдачу, спроектированная на его основе осветительная установка может выйти за рамки регламентированных удельных установленных мощностей. Поэтому здесь же мы предлагаем к ознакомлению ещё одну таблицу, в которой приведены минимально рекомендуемые значения световой отдачи приборов, используемых в современных системах освещения.

Источник