Расчет прожекторного освещения

 

Применение прожекторного освещения наружных площадок обеспечивает ряд существенных преимуществ по сравнению с освещением светильниками: экономичность, благоприятное соотношение вертикальной и горизонтальной освещенности, меньшая загруженность территории столбами, а также удобство обслуживания осветительной установки. Прожекторное освещение можно рассчитывать приближенно по мощности прожекторной установки.

Число прожекторов определяют исходя из нормативной освещенности и мощности лампы. Ориентировочно

, (4.1)

где т – коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света, коэффициент полезного действия прожекторов и коэффициент использования светового потока: для ламп накаливания т = 0,2...0,25, ламп типа ДРЛ и ГЛ - 0,12...0,16, типа ДРИ - 0,06...0,1, для ксеноновых ламп ДКсТ-10000 m = 0,35...0,45;

Е_н –нормативная освещенность горизонтальной поверхности, Лк;

k – коэффициент запаса: для прожекторов с лампами накаливания k =1,5, с газоразрядными лампами k =1,7;

S –освещаемая площадь, м²;

Р_Л – мощность лампы, Вт (табл. 6)

Минимальную высоту установки прожекторов над освещаемой поверхностью, м, во избежание их слепящего действия вычисляется по формуле:

 

 

, (4.2)

где I_max – максимальная сила света прожектора, кд (табл. 6).

Оптимальный угол наклона прожектора к горизонтальной плоскости (рис 7), град:

, (4.3)

где β_В, β_Г – углы рассеивания прожектора соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях (табл. 6);

F_Л – световой поток используемой лампы, лм, (табл.20 приложения). Для ламп ДНаТ – 250 и ДНаТ – 400 световой поток соответственно равен 25000 и 40000 лм, а для ламп типа ДРЛ его выбирают из следующих соотношений:

Марка лампы	ДРЛ-80	ДРЛ-125	ДРЛ-250	ДРЛ-400	ДРЛ-700	ДРЛ-1000
Fл, Лм

 

Для освещения вертикально расположенных поверхностей наивыгоднейший угол наклона прожектора к горизонтальной плоскости, град,

, (4.4)

где Е_в – требуемая освещенность вертикальной поверхности, Лк.

При установке прожектора на мачте с углом наклона θ у ее подножия остается неосвещенная зона, длина которой увеличивается с уменьшением угла θ. Длину неосвещенной зоны, м вычисляют по формуле

. (4.5)

Увеличения площади освещаемого участка добиваются с помощью соответствующего расположения прожекторов относительно друг друга и увеличивая угол наклона θ.

 

 

 

 

Рисунок 7. –Прожекторное освещение

 

Таблица 6 Показатели прожекторов для освещения открытых площадок

Марка прожектора

Марка лампы

Мощность лампы Рл, Вт

Максимальная сила света Imax, кд

Минимально допустимая высота установки прожекторов hmin, м, при значении Ен, Лк

Угол рассеяния, град

0,5

βг

βв

ПСМ-5-1

Г 220-1000

10,5

10,5

ДРЛ-700

ПСМ-30-1

Г 220-200

ПЗР-400

ДРЛ-400

ПЗР-250

ДРЛ-250

ПЗС-45

Г 220-1000

ДРЛ-700

ПЗС-35

Г 220-500

10,5

9,5

ПКН-1500-1

КГ 220-1500

8,5

ПКН-1500-2

КГ 200-1500

СКсН-10000

ДКсТ-10000

93,5

Задание для выполнения практической работы

1. Рассчитать электрическое освещение столярного участка мастерской. Размеры помещения a – длина помещения; b – ширина помещения; h – высота помещения. Коэффициенты отражения потолка, стен и пола соответственно ρ_пт; ρ_ст; ρ_п. Систему освещения выбрать общую. Минимальная освещенность Е_н, высота расположения светильников над уровнем рабочей поверхности h_св.

В зависимости от характера технологического процесса данный цех относится к категории В – пожароопасный, класс пожарной опасности П-II. По опасности поражения людей электрическим током цех относится ко второму классу – помещениям с повышенной опасностью.

В соответствии с условиями внутренней среды и характеристикой зрительной работы в мастерской устанавливаются светильники «Универсаль» без затенителя в пылезащищенном исполнении, оснащенные лампами накаливания. Для установки светильников выбирается провод марки АППВ при условии его закрытой прокладки в строительных конструкциях.

 

Вариант
а, м
b, м
h, м	2,5		3,5		4,5	2,5		3,5		4,5
Кол-во пыли в помещении, мг/м3	темная 12	светлая 10	темная	темная	светлая	светлая	светлая	темная	темная	светлая
ρпт	0,5
ρст	0,3
ρп	0,1
Ен, Лк
hсв, м

 

2. Рассчитать электрическое освещение в помещении длиной a, м; шириной b, м, создаваемое светильниками с люминесцентными лампами, если требуемая освещенность Е_н, Лк; коэффициенты отражения потолка, стен соответственно: ρ_пт; ρ_ст. Число ламп в светильнике n_л.св.

 

Вариант
а, м
b, м
Ен, Лк
ρпт	0,5
ρст	0,3
Тип светильника	ОД	ПВЛ
Тип лампы	ЛБ 80	ЛХБ 80	ЛТБ 80	ЛД 80	ЛДЦ 80	ЛБ 80	ЛХБ 80	ЛТБ 80	ЛД 80	ЛДЦ 80
nл.св

3. Рассчитать охранное освещение наружно территории (в виде прямоугольника) предприятия светильниками типа «Глубокоизлучатель» с люминесцентными лампами ДНАЗ-350 со световым потоком F_л = 32000 Лм. Число светильников n_св.у = 2. Питание ламп – от электрической сети напряжением U_с = 220 В. Высота подвеса светильников h_св, м. Размеры площадки a´b, м. Коэффициент запаса К_з = 1,5 при освещении территории промышленных предприятий светильниками с газоразрядными лампами. Светильники расположить по центру территории в один ряд вдоль длинной стороны. Показать план расположения светильников.

 

Вариант
a, м
b, м
hсв, м		7,5		8,5			7,5		8,5

 

4. Участок мастерской (в виде прямоугольника) локализовано освещается четырьмя светильниками, расположенными по углам мастерской размерами a´b, м. Подобрать лампы для создания требуемой освещенности Е_н = 200 Лк на рабочем месте, находящимся в центре участка. Высота подвеса светильников h_св, м. Напряжение питающей электрической сети U_с, В.Коэффициент запаса осветительной установки К_з = 1,5. Влиянием удаленных светильников и отраженного светового потока пренебречь.

 

 

Вариант
a, м	3,5		4,5		5,5	3,7	4,2	4,8	5,3	5,5
b, м		2,5		3,5		2,3		3,3		4,3
Тип светильника	Универсаль	Астра
hсв, м

 

5. Рассчитать освещение прожекторами строительной площадки размерами a, м и b, м для создания нормативной освещенности.

 

вариант
Марка прожектора	ПСМ-5-1	ПСМ-30-1	ПЗР-400	ПЗР-250	ПЗС-45	ПЗС-35	ПЗР-400	ПСМ-5-1	ПЗС-45	ПСМ-30-1
Марка лампы	Г220-1000	Г220-200	ДРЛ-400	ДРЛ-250	Г220-1000	Г220-500	ДРЛ-400	ДРЛ-700	ДРЛ-700	Г220-200
a, м
b, м

Приложение

Таблица 1. – Коэффициенты отражения полтолка r_пт и стен r_ст

Состояние потолка	rпт	Состояние стен	rст
Свежепобеленный	0,7	Свежепобеленные с окнами, закрытыми белыми шторами	0,7
Чистый бетонный	0,5	То же, без штор	0,5
Побеленный в сырых помещениях	0,5	Бетонные оштукатуренные с окнами	0,3
Деревянный светлый (окрашенный)	0,5	Оклеенные светлыми обоями	0,3
Деревянный неокрашенный	0,3	Грязные	0,1
Бетонный грязный	0,3	Кирпичные неоштукатуренные	0,1
Грязный (кузницы, склад угля)	0,1	С темными обоями	0,1

 

Таблица 2. – Наивыгоднейшие значения отношения расстояния между светильниками к высоте их подвеса: γ = L_св/h_св.

Тип светильников	γс	γэ
Светильники с лампами накаливания
«Универсаль»:
У (без затенителя)	1,5	1,9
Уз (с затенителем)	1,4	1,8
«Глубокоизлучатель»:
Гз (эмалированный)	1,4	1,7
Гс	0,9	1,1
Гк	0,7	0,8
Фарфоровый Фм
Промышленный уплотненный:
без отражателя ПУ, СПБ		2,5
с отражателями ПУ	1,5	1,9
Для химически активной среды:
без отражателя СХ
с отражателями СХ, СХМ	1,4	1,8
Взрывозащищенные:
без отражателей		2,7
с отражателями	1,4	1,8

 

Продолжение табл. 2

Светильники с люминесцентными лампами
ОД, ОДР, ОДО, ОДОР, МОД, ПВЛ-6, НОГЛ, ПЛУ	1,4	-
ВОД, ВЛН, ПВЛ-1	1,5	-

Таблица 3. – Значения коэффициента Z для некоторых светильников

Тип светильника	Значения Z при γ, равном
	1,2	1,4	1,5	1,75
«Универсаль» без затенителя	1,35	1,15	1,05		1,15	1,2
«Универсаль» с затенителем	1,3	1,1		1,1	1,1	1,2
«Глубокоизлучатель» эмалированный	1,3	1,1			1,1	1,2
«Люцетта» цельного стекла	1,5	1,25	1,1	1,15	1,35	1,65
«Молочный шар»	1,2	1,1			1,2	1,3

Таблица 4. – Электрические и световые характеристики ламп

Лампы накаливания	Люминесцентные лампы
Мощность Рл, Вт	Световой поток Fл, Лм, при напряжении в сети Uс, В	Марка лапы	Световой поток Fл, Лм, не менее	Марка лампы	Световой поток Fл, Лм, не менее
			ЛБЕ 10		ЛТБЦЦ40
			ЛБЕ 15		ЛБ 30-4, ЛДЦ 40, ЛЕЦ 40, ЛДЦ 40-4
			ЛД 15		ЛД 40, ЛД 40-М, ЛЗ 40
			ЛБ 15		ЛД 40-4
			ЛБ 18		ЛБ 40-4
			ЛД18		ЛХБ40-4
			ЛТБЦЦ20		ЛБР40
			ЛДЦ20		ЛБ40, ЛБ40-М, ЛТБ40-4
			ЛЕЦ20		ЛДЦ65-4
			ЛД20		ЛД65-4
			ЛБ20		ЛД65-7
			ЛБ30		ЛХБ65-4
			ЛДЦ30-4		ЛТБ65-4

 

Таблица 5. – Рекомендуемая мощность лампы для светильников местного освещения

Напряжение в сети, Вт	Мощность ламп Рл, Вт, при требуемой освещенности Ен, Лк
127…220				40…60
			25…40

Таблица 6. – Значения коэффициента использования η_и светового потока светильников с лампами накаливания при различных значениях коэффициентов отражения ρ поверхностей помещения

Коэффициент отражения	Тип светильника
У, УПМ, ПУ	Гэ, ГПМ	Гс, ГсУ	Уз	В4А-200 без отражателя	В4А-200 с отражателя	ВЗБ-200, ВЗГ-150 с отражателем	ВЗБ-200 без отражателя
ρпт	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7	0,3; 0,5; 0,7
ρст	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5	0,1; 0,3; 0,5
ρп	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3	0,1; 0,1; 0,3
Показатель формы помещения φ	Коэффициент использования ηи
0,5	0,17; 0,2; 0,24	0,19; 0,22; 0,27	0,31; 0,34; 0,4	0,12; 0,15; 0,2	0,08; 0,12; 0,19	0,12; 0,15; 0,19	0,13; 0,15; 0,19	0,07; 0,1; 0,18
0,6	0,23; 0,26; 0,34	0,24; 0,27; 0,34	0,38; 0,42; 0,49	0,19; 0,22; 0,28	0,1; 0,14; 0,22	9,14; 0,17; 0,22	0,15; 0,17; 0,22	0,09; 0,12; 0,2
0,7	0,3; 0,34; 0,42	0,28; 0,31; 0,38	0,44; 0,47; 0,55	0,25; 0,28; 0,34	0,14; 0,18; 0,27	0,17; 0,19; 0,24	0,18; 0,19; 0,25	0,12; 0,16; 0,24
0,8	0,34; 0,38; 0,46	0,31; 0,34; 0,42	0,48; 0,51; 0,59	0,28; 0,31; 0,37	0,17; 0,21; 0,31	0,19; 0,21; 0,27	0,2; 0,21; 0,27	0,14; 0,19; 0,27
0,9	0,37; 0,41; 0,49	0,34; 0,37; 0,45	0,52; 0,55; 0,63	0,3; 0,33; 0,39	0,18; 0,23; 0,32	0,21; 0,22; 0,29	0,22; 0,23; 0,29	0,15; 0,2; 0,29
1,0	0,39; 0,43;0,51	0,37; 0,4; 0,48	0,55; 0,58; 0,66	0,31; 0,35; 0,41	0,19; 0,24; 0,34	0,22; 0,24; 0,3	0,2; 0,25; 0,3	0,16; 0,21; 0,3
1,1	0,41; 0,45; 0,53	0,39; 0,42; 0,5	0,57; 0,6; 0,69	0,32; 0,36; 0,43	0,2; 0,25; 0,37	0,24; 0,26; 0,32	0,24; 0,26; 0,32	0,17; 0,22; 0,32
1,25	0,43;0,47; 0,56	0,42; 0,45; 0,54	0,6; 0,63; 0,72	0,34; 0,38; 0,45	0,21; 0,27; 0,39	0,25; 0,28; 0,34	0,26; 0,28; 0,34	0,18; 0,24; 0,34
1,5	0,46; 0,5; 0,6	0,46; 0,49; 0,58	0,64; 0,67; 0,77	0,36; 0,4; 0,48	0,23; 0,3; 0,42	0,28; 0,31; 0,38	0,29; 0,31; 0,37	0,2; 0,26; 0,37
1,75	0,48; 0,53; 0,63	0,49; 0,53; 0,62	0,67; 0,7; 0,81	0,39; 0,42; 0,5	0,26; 0,32; 0,45	0,3; 0,33; 0,4	0,31; 0,33; 0,39	0,22; 0,28; 0,4
	0,51;0,55; 0,66	0,52; 0,55; 0,65	0,69; 0,73; 0,84	0,4; 0,44; 0,52	0,27; 0,34; 0,47	0,32; 0,35; 0,42	0,33; 0,34; 0,41	0,23; 0,3; 0,42
2,25	0,53; 0,57; 0,68	0,54; 0,57; 0,68	0,71; 0,74; 0,86	0,42; 0,45; 0,54	0,29; 0,35; 0,49	0,34; 0,36; 0,43	0,34; 0,36; 0,43	0,25; 0,31; 0,44
2,5	0,55; 0,59; 0,7	0,55; 0,58; 0,7	0,73; 0,76; 0,88	0,44; 0,47; 0,56	0,3; 0,37; 0,51	0,35; 0,37; 0,45	0,35; 0,37; 0,45	0,26; 0,33; 0,46
	0,58; 0,62; 0,73	0,58; 0,61; 0,73	0,75; 0,78; 0,91	0,46; 0,49; 0,59	0,33; 0,39; 0,55	0,37; 0,39; 0,47	0,37; 0,39; 0,46	0,28; 0,35; 0,49
3,5	0,61; 0,64; 0,76	0,6; 0,63; 0,75	0,77; 0,79; 0,93	0,48; 0,51; 0,61	0,35; 0,41; 0,57	0,39; 0,41; 0,49	0,38; 0,4; 0,48	0,3; 0,37; 0,51
	0,62; 0,66; 0,78	0,61; 0,64; 0,77	0,78; 0,8; 0,95	0,49; 0,52; 0,64	0,36; 0,43; 0,59	0,4; 0,42; 0,5	0,38; 0,41; 0,49	0,32; 0,38; 0,53
	0,64; 0,69; 0,81	0,63; 0,66; 0,78	0,79; 0,82; 0,96	0,51; 0,53; 0,65	0,38; 0,45; 0,62	0,41; 0,43; 0,52	0,4; 0,42; 0,5	0,34; 0,4; 0,56

Таблица 7. – Удельная мощность для расчета общего равномерного освещения люминесцентными лампами

hсв, м	Sп, м2	Значения Ру, Вт/м2, при требуемой освещенности
Светильники ОД; ρпт = 50%; ρст = 30%
Лампы ЛБ80	Лампы ЛХБ80 и ЛТБ80
2…3	25…50		10,7		21,5		9,1	12,1	18,2
50…150	6,3	8,4	12,6	16,8		7,1	9,5	14,2		28,5
150…300	5,4	7,2	10,8	14,4	21,5	6,1	8,1	12,2	16,2	23,5
> 300	5,1	6,8	10,2	13,6	20,5	5,8	7,7	11,6	15,4
3…4	30…50	9,9	13,2	19,8	26,5		11,2		22,5
50…120	7,9	10,5	15,8			8,9	11,9	17,8
120…300	6,2	8,2	12,3	16,4	24,5		9,3		18,6
> 300	5,5	7,3		14,6		6,2	8,2	12,3	16,4	24,5
Лампы ЛД80	Лампы ЛДЦ80
2…3	25…50		13,4				12,7		25,5
50…150	7,9	10,5	15,8				13,8		26,5
150…300	6,8		13,6			8,6	11,5	17,2
> 300	6,4	8,5	12,8		25,5	8,1	10,8	16,2	21,5
3…4	30…50	12,4	16,5				15,7
50…120	9,8	13,1	19,6			12,5	16,7
120…300	7,6	10,2	15,3	20,5		9,7		19,4
> 300	6,8	9,1	13,6	18,2		8,7	11,6	17,4

Продолжение табл. 7

Светильники ПВЛ; ρпт = 50%; ρст = 30%
Лампы ЛДЦ80	Лампы ЛХБ80 и ЛТБ80
2…3	25…50	8,2	10,9	16,4			6,4	8,5	12,8		25,5
50…150	6,7	8,9	13,4	17,8		5,2		10,4
150…300	5,9	7,9	11,8	15,8	23,5	4,7	6,2	9,4	12,4
> 300	5,7	7,6	11,4	15,2		4,4	5,9	8,8	11,8	17,6
3…4	30…50		13,2		26,5		7,7	10,3	15,4	20,5
50…120	7,9	10,5	15,8			6,2	8,3	12,4	16,6
120…300	6,5	8,7		17,4		5,1	6,8	10,2	13,6	20,5
> 300	5,9	7,9	11,8	15,8	23,5	4,7	6,2	9,4	12,4	18,8
Лампы ЛБ80	Лампы ЛД80
2…3	25…50	5,6	7,5	11,2		22,5	6,4	8,5	12,8		25,5
50…150	4,6	6,1	9,2	12,2	18,4	5,2		10,4
150…300	4,1	5,4	8,2	10,8	16,4	4,7	6,2	9,4	12,4
> 300	3,9	5,2	7,8	10,4	15,6	4,4	5,9	8,8	11,8	17,6
3…4	30…50	6,8		13,6			7,7	10,3	15,4	20,5
50…120	5,4	7,2	10,8	14,4	21,5	6,2	8,3	12,4	16,6
120…300	4,5					5,1	6,8	10,2	13,6	20,5
> 300	4,1	5,4	8,2	10,8	16,4	4,7	6,2	9,4	12,4	18,8

Таблица 8. – Значения относительной освещенности Е_о для стандартных светильников с лампами со световым потоком 1000 Лм

Отношение (см. рис. 4)	Значения Ео, Лк, для светильников
Гэ	У
0,2
0,4
0,5
0,6
0,8
0,9
1,2
1,3
1,4
1,5
1,75
	2,5	9,5
2,5	1,7	5,5
		2,5
3,5	0,4	0,6

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Естественное и искусственное освещение [Текст]: СНиП 23-05-95: утв. Минстроем России: ввод. в действие с 02.08.1995.

2. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности [Текст]: учебник / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков; под общ. ред. С.В. Белова. – Изд. 3-е, испр. и доп. – М.: Высшая школа, 2001. – 485 с.: ил.

3. Глебова, Е.В. Производственная санитария и гигиена труда [Текст]: учеб. пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высшая школа, 2005. – 383 с.: ил.

4. Курдюмов, В.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности [Текст]: учеб. пособие / В.И. Курдюмов, Б.И, Зотов. – М.: Колос С, 2005. – 216 с.