Точечный метод расчета освещения

§ 5. Расчет искусственного освещения.

Точечный метод. Метод-ватт. Графический метод. Метод коэффициента использования светового потока.

Расчет искусственного освещения в помещениях можно производить следующими четырьмя методами: точечным, ватт (по таблицам удельной мощности), графическим и методом коэффициента использования светового потока.

Точечный метод применяется для расчета осветительной установки при локализованном размещении светильников. Этим методом можно определить освещение наклонных плоскостей, а также проверить расчет равномерного общего освещения (без учета отраженного светового потока).

Метод-ватт (по таблицам удельной мощности) является наиболее простым, но и наименее точным из всех методов расчета освещения, поэтому применяется для ориентировочных расчетов. Этот метод дает возможность определить мощность каждой лампы (Вт) для обеспечения в помещении нормируемой освещенности:

где P л — мощность одной лампы, Вт; Р — удельная мощность, Вт/м 2 ; S — площадь помещения, м 2 ; N — количество ламп в осветительной установке.

Удельная мощность зависит от величины нормативной освещенности, площади и высоты помещения, типа и размещения светильника и коэффициента запаса. Ее значения приводятся в таблицах и могут изменяться в больших пределах, например при освещенности до 200 лк — от 8 до 28 Вт/м 2 .

Графический метод проф. А. А. Труханова дает наибольшую точность при расчете осветительных установок с направленным светом. Расчет по этому методу ведется по номограммам.

Метод коэффициента использования светового потока наиболее применим для расчета общего равномерного освещения помещений в условиях эксплуатации промышленных предприятий. При расчете этим методом учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка:

Выбирают способ размещения светильников, который может быть симметричным или локализованным. При симметричном размещении светильники располагаются как вдоль, так и поперек помещения на одинаковом расстоянии, по углам прямоугольника или в шахматном порядке (рис. 40, а, б). Симметричное размещение светильников обеспечивает одинаковое освещение оборудования, станков, рабочих мест и проходов, но требует большого расхода электроэнергии. При локализованном расположении светильники размещают с учетом местонахождения станков, машин, оборудования, мест контроля и рабочих мест. Такое расположение светильников, сокращающее расход электроэнергии, применяют в цехах с несимметричным размещением оборудования.

Рис. 40. Схемы расположения светильников в производственных помещениях:

а — в плане; б — в разрезе над освещаемой поверхностью по высоте подвески

Далее определяют отношение расстояния между светильниками L к высоте их подвеса H с . В зависимости от типа светильника это отношение L/H c при расположении светильников прямоугольником может быть принято равным 1,4-2,0, а при шахматном расположении -1,7-2,5.

Высота расположения светильника над освещаемой поверхностью

где Н — общая высота помещения, м; h c — высота от потолка до нижней части светильника, м; h р — высота от пола до освещаемой поверхности, м.

Чтобы уменьшить ослепляющее действие светильников общего освещения, высоту подвеса их над уровнем пола устанавливают не менее 2,5-4 м при лампах мощностью до 200 Вт и не менее 3-6 м при лампах большей мощности.

Потребное число светильников (ламп) n= S/L 2 (при L a = L b ).

На следующем этапе расчета определяют показатель помещения

где а, б — соответственно длина и ширина помещения, м.

По найденному показателю помещения i и коэффициентам отражения потолка и стен определяют по таблицам коэффициент использования светового потока η осветительной установки. Под коэффициентом использования светового потока η принимают отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность к световому потоку источников света. Его величина зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, высоты его подвеса H с , показателя помещения i, коэффициента отражения потолка ρ п и стен ρ ст .

При одинаковом коэффициенте отражения потолка и стен, равном 0,7, коэффициент использования светового потока в зависимости от показателя помещения имеет следующие значения:

Хорошее освещение производственных помещений и рабочих мест зависит не только от правильного выбора места расположения светильника, его типа и мощности ламп, но также и от окраски помещений и оборудования. Потолки надо окрашивать в белый цвет, а стены и оборудование — в светлые тона.

Затем определяют величину коэффициента неравномерности, который представляет собой отношение средней освещенности Е ср к минимальной E мин . Величина его зависит от отношения L/H, расположения, типа светильника и имеет значение от 1,1 до 1,5.

Коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки, определяют по табл. 10.

Примечание: Коэффициенты запаса установлены с учетом регулярной очистки светильников не реже двух раз в месяц для освещения объектов, указанных в п. 1; не реже одного раза в месяц — в п. 2; не реже одного раза в три месяца — в п. 3 и 4а; не реже одного раза в шесть месяцев — в п. 4б.

Получив все исходные данные, определяют световой поток одной лампы.

По найденному значению светового потока каждой лампы определяют ее мощность по ГОСТ 2239-70 и ГОСТ 6825-70, извлечения из которых приведены в табл. 11.

Примечание: Буквенные обозначения указывают типы ламп. Первые буквы определяют вид лампы: Н — накаливания, Л — люминесцентные. Далее, по лампам накаливания: В — вакуумные, Б — биспиральные, Г — газонаполненные; по люминесцентным: Д — дневного света, Ц — улучшенной цветопередачи, Б — белого цвета.

Точечный метод расчета освещения

Этим методом находятся освещенность в любой точке помещения.

Порядок расчета для точечных источников света:

1) Определяется расчетная высота , тип и размещение в светильников в помещении и чертится в масштабе план помещения со светильниками,

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от проекций светильников до контрольной точки —d;

Рис. 2. Расположение контрольной точки А при размещении светильников по углам квадрата и В по сторонам прямоугольника

3) по пространственным изолюксам горизонтальной освещенности находится освещенность е от каждого светильника;

4) находится общая условная освещенность от всех светильников ∑е;

5) рассчитывается горизонтальная освещенность от всех светильников в точке А:

Еа = (F х μ / 1000х kз) х ∑е,

гдеμ — коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока, — коэффициент запаса.

Вместо пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности возможно использование таблиц значений горизонтальной освещенности при условной дампе 1000 лм. Порядок по точечному методу расчета для светящихся полос:

1) определяется расчетная высота, тип светильников и люминесцентных ламп в них, размещение светильников в полосе и полос в помещении. Затем полосы наносятся на план помещения, вычерченный в масштабе;

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от точки А до проекции полоср.

По плану помещения находится длина половины полосы, которую принято в точечном методе обозначатьL. Ее не следует путать с расстоянием между полосами, обозначенным такжеL и определяемым по наивыгоднейшему соотношению (L/Нр);

Рис. 3. Схема к расчету освещения точечным методом полосами светильников

3) определяется линейная плотность светового потока:

F’ = (Fсв х n) / 2L,

гдеFсв — световой ноток светильника, равный сумме световых потоков ламп, светильника; n— количество светильников в полосе;

4) находятся приведенные размерыp’ = p/Нр, L’ = L/Нр

5) по графикам линейных изолюксов относительной освещенности для люминесцентных светильников (светящихся полос) находится для каждой полуполосы в зависимости от типа светильника р’ иL’

Еа = (F’ х μ / 1000х kз) х ∑е

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы:

· выбрать систему освещения и тип источника света,

· установить тип светильников,

· произвести размещение светильников,

· уточнить количество светильников.

При этом следует учитывать, что освещенность любой точки внутри помещения имеет две составляющие: прямую, создаваемую непосредственно светильниками, и отраженную, которая образуется отраженным от потолка и стен световым потоком.

Исходными данными для светотехнических расчетов являются:

  • нормируемое значение минимальной или средней освещенности,
  • тип источника света и светильника,
  • высота установки светильника,
  • геометрические размеры освещаемого помещения или открытого пространства,
  • коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной поверхности помещения.

Существуют различные методы расчетаискусственного освещения, которые можно свести к двум основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока.

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.

Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Освещаемый объем помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, стены, потолок и оборудование, установленное в помещении. В тех случаях, когда поверхности, ограничивающие пространство, имеют высокие значения коэффициентов отражения, отраженная составляющая освещенности может иметь также большое значение и ее учет необходим, поскольку отраженные потоки могут быть сравнимы с прямыми и их недооценка может привести к значительным погрешностям в расчетах.

Рассматриваемый метод позволяет производить расчет осветительной установки (ОУ) с учетом прямой и отраженной составляющих освещенности и применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, равновеликих полу, при светильниках любого типа.

Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света

где Фр – световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл – световой поток источника света; n – число источников света.

Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой – соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

Потребный поток источников света (ламп) в каждом светильнике Ф, для создания нормированной освещенности, находится по формуле:

где Е – заданная минимальная освещенность, лк; Кз – коэффициент запаса; S – освещаемая площадь (площадь расчетной поверхности), м 2 ; z – отношение Еср/Емин; N – число светильников; Uоу – коэффициент использования в долях единицы.

По рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на –10 – +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N.

При выбранном типе светильника и спектральном типе ламп поток ламп в каждом светильнике Ф1 может иметь различные значения. Число светильников в ряду N определяется как

где Ф1 – поток ламп в каждом светильнике.

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

· суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо или применить более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов;

· суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается устройством непрерывного ряда светильников;

· суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами l между светильниками. Рекомендуется, чтобы l не превышало примерно 0,5 расчетной высоты (кроме случая использования многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий).

Входящий в (4.2) коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L/h), с увеличением которого z резко возрастает. При L/h, не превышающем рекомендуемых значений, можно принимать z равным 1,15 для ламп накаливания и ДРЛ и 1,1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения можно считать z = 1,0.

Для определения коэффициента использования Uоу находится индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка — rп, стен — rс, расчетной поверхности или пола — rр (табл. 4.3).

Индекс помещения i находится по формуле:

где А – длина помещения, В – его ширина, h – расчетная высота.

Для помещений практически не ограниченной длины можно считать i = B/h.

Для упрощения определения i служат специальные справочные таблицы, такие как, например, табл.4.4.

Во всех случаях i округляется до ближайших табличных значений; при i > 5 принимается i = 5.

С увеличением значения индекса помещения повышается коэффициент использования светового потока, так как при этом возрастает доля светового потока, непосредственно падающего на освещаемую поверхность. Коэффициент использования также повышается с увеличением коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности, которые можно ориентировочно определить по приведенным в табл.4.3 характеристикам материалов.

При расчетах ОУ со стандартными светильниками Uоу определяется из справочных таблиц с учетом коэффициентов отражения стен, потолка, пола и индекса помещения. Значения коэффициентов использования для светильников с типовыми кривыми силы света (КСС) приводятся в табл. 4.5.

Порядок расчета ОУ методом коэффициента использования светового потока следующий:

· определяется расчетная высота помещения hр, тип и число светильников в помещении;

· по таблицам находят коэффициент запаса Кз и поправочный коэффициент z;

· для зрительной работы, характерной для заданного помещения, по табл. 4.1. определяется нормируемое значение освещенности в расчетной плоскости Е;

· для заданного (с определенными геометрическими размерами) помещения по табл. 4.4 определяют индекс помещения i;

· по справочным таблицам, например по табл. 4.5, в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности определяют коэффициент использования Uоу;

· по формуле (4.2) рассчитывают световой поток Ф в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности Е не ниже нормируемой на все время эксплуатации осветительной установки;

· по рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на –10 – +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N.

Иногда решается обратная задача – по известному световому потоку Ф лампы (ламп) в светильнике определяется необходимое число ламп или светильников N для получения нормированной освещенности Е.

В тех случаях, когда в в таблицах отсутствуют данные о коэффициентах использования светильников, например новых модификаций, эти коэффициенты могут быть приближенно определены следующим путем:

· по форме кривой силы света в нижней полусфере определяется ее тип;

· по каталожным данным светильника определяются (в процентах потока лампы) потоки нижней Ф¯ и верхней Ф­ полусфер;

· первый умножается на коэффициент использования, определенный по табл. 4.6, второй по табл. 4.7;

· сумма произведений дает общий полезный поток, делением которого на поток лампы находится коэффициент использования.

Последнее изменение этой страницы: 2020-08-11

Расчет освещенности помещений

Современные методы расчета позволяют определить:

  1. Световую или электрическую мощность освещения.
  2. Количество светильников, способных гарантировать выполнение санитарно-гигиенических норм требования освещенности.
  3. Число и тип ламп (источников света) в каждом светильнике.

Помимо мощности источников света, полезной площади, высоты подвеса светильников, при уточненном расчете учитываются следующие факторы:

  1. Яркость свечения конкретного источника света.
  2. Спектральный состав светового потока.
  3. Аккомодацию – способности человеческого глаза адекватно воспринимать визуальную информацию при изменении освещенности объекта.

Кроме того, в реальном помещении, на освещение влияет множество других факторов, которое достаточно тяжело нормализировать, и они учитываются применением поправочных коэффициентов.

Поэтому реальный расчет включает учет:

  1. Высоту подвеса светильника.
  2. Площадь, которую необходимо осветить.
  3. Яркость света, необходимую для адекватного восприятия окружающих объектов.

Упрощенная методика расчета

Упрощенная методика дает возможность произвести определение освещённости горизонтально-расположенных поверхностей, вне зависимости от категории и вида используемых светильников.

Она учитывает основные светотехнические параметры помещения, включая светоотражение стеновых и потолочных панелей, облицованных различными материалами имеющие разный цвет.

Как известно, уровень освещения во многом зависит от светоотражающих свойств внутренних панелей и интерьера. В качестве светоотражающей поверхностей, в расчете принимаются стены, пол и потолок.

Наличие в комнате предметов интерьера, меняющих освещённость конкретного места, учитывается поправочными коэффициентами. При этом, следует учитывать, что отраженный световой поток, в зависимости от вида отделки, по своей световой мощности может быть сопоставив с прямым светом.

Поэтому, недоучет этого фактора как правило приводит к увеличению номинально необходимого числа светильников и нарушению общей световой обстановки помещения. Расчет может проводиться как для систем общего освещения, так и для локального и комбинированного.

Предварительный выбор источников освещения определяется техническим заданием на проектирование или реконструкцию объекта и зависит от вида работ, для выполнения которых это помещение предназначено.

Выбор источника света определяется техническим заданием на проектирование или реконструкцию помещения и зависит от вида работ, для выполнения которых это помещение предназначено.

В качестве источников света принимаются:

  1. Лампы накаливания, имеющие светоотдачу 7,0…25,0 люменов на ватт, имеющие наименьшую экономичность, но излучающие в видимом диапазоне максимально широкий спектр.
  2. Люминесцентные лампы со светоотдачей, достигающей 75,0 люменов на ватт имеющие срок службы до 10,0 тысяч часов.
  3. Для освещения помещений, высота потолков которых превышает 7,0 метров используются доковые ртутные л («ДРЛ») и металлогалогенные («МГЛ») лампы.
  4. Светодиодные лампы, которые обладают наивысшей экономичностью, но относительно высокой стоимостью.

Помимо источника света (лампы), на качество освещения в значительной мере влияет тип светильника – арматуры в которую устанавливается источник света. Светильники (осветительная арматура) характеризуются типом распределения и показателями кривой светораспределения.

По типу распределения света, освещение можно разделить на:

  1. Прямое и преимущественно прямое.
  2. Рассеянное.
  3. Отраженное и преимущественно отраженное.

Кривая светораспределения характеризует концентрацию светового потока, которая может быть следующих типов:

  1. Концентрированный свет.
  2. Равномерный.
  3. Глубокий.
  4. Синусный и косинусный.
  5. Широкий и полуширокий.

Коэффициент светового потока (Ф) рассчитывается по выражению:

,в котором:

  1. Е – санитарно необходимая норма освещенности горизонтально-расположенной плоскости в помещениях различного типа – рабочий кабинет, спальная комната, детская, кухня (люксы).
  2. kr – поправочный коэффициент, учитывающий изменение освещенности при переформатировании интерьера, перегорании источников сета и других факторов;
  3. S – площадь помещения (квадратные метры).
  4. z – коэффициент неравномерности освещения.
  5. n – число источников света в светильнике.
  6. η – коэффициент использования светового потока в долях

Однако, сам по себе коэффициент светового потока ничего не дает, поэтому, при практическом расчете освещенности, используют преобразованную формулу, которая позволяет определить необходимое число светильников в конкретном помещении:

, где:

ФЛ – табличное значение светового потока, излучаемое единичным источником света, которое можно принимать по табл. 1.

Как видно из таблицы, световой поток единичного излучателя зависит от типа источника светового излучения и его электрической мощности:

Метод расчета по удельной мощности

Достоинством данного метода, основанного на использовании справочных или табличных материалов, является простота расчета. Однако, он достаточно приближен, поэтому в случае, когда расчет делается для оптимизации потребления энергозатрат, он обычно не применяется.

Расчетная формула определения удельной световой мощности (Р) имеет вид:

, где:

РУД – значение удельной световой мощности (ватт/квадратный метр).

Удельная мощность принимается по таблицам светотехнических справочников и зависит от типа светильника, высоты его расположения над освещаемой поверхностью и выбранной нормы освещения в конкретном помещении.

Для жилых помещений, удельная мощность составляет 3,5-12,0 ватт/м2, для производственных – 3-10. Электротехническую справочную литературу, с необходимыми таблицами показателей, можно найти в интернете, на электротехнических интернет-ресурсах.

Точечный метод расчета

При расчете освещения точечным методом, получают наиболее точные данные. Расчетная методика основана на определении уровня освещенности в каждой точке, вне зависимости от расположения источника искусственного света.

Точеный метод расчета достаточно трудоемок, однако, его достоинством следует считать получение наиболее точных значений освещенности, с учетом всех имеющихся в помещении факторов, в той или иной мере влияющих на величину и качество освещения.

Каждый электрик должен знать:  Обслуживание комплектных распределительных устройств

Кроме того, данный метод незаменим при расчёте уровней комбинированного и смешанного освещения, когда в расчетную точку свет падает от нескольких источников.

Конечно, провести расчеты, не имея под рукой светотехнических номограмм, таблиц и справочной литературы – не удастся, однако, расчетная формула, основанная на основном законе светотехники достаточно проста, и имеет вид:

, в которой:

  1. I – сила света в направлении к перпендикулярно-расположенной плоскости (кандела).
  2. r – расстояние между источником освещения и точной определения освещенности (метры).
  3. α – угол падения луча света на плоскость.

Перед началом проведения расчетов точеным методом, вычерчивают планировку и два взаимоперпендикулярных разреза помещения, где указывают точное месторасположение светильников.

Приведенные три метода расчета наиболее широко распространены в практике инженеров светотехников и используются при разработке освещения, а также при проведении различных согласованиях в органах охраны труда. Конкретную расчетную методику определяют исходя из поставленной задачи и функциональности помещения.

Точечный метод расчета искусственного освещения методические указания

Название Точечный метод расчета искусственного освещения методические указания
страница 1/11
Дата конвертации 06.04.2013
Размер 2.03 Mb.
Тип Методические указания

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

ТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1. Освещенность и сила света 4

2. Круглосимметричные точечные излучатели 5

3. Светящие линии 7

4. Примеры решения заданий 9

5. Варианты заданий для самоподготовки 12

Приложение 1, 2 13

Приложение 3, 4 14

Приложение 5 15

Приложение 6 16

Приложение 7 23

Приложение 8 24

Список используемой литературы 24

Настоящие методические указания предназначены для студентов специальности 100400 «Электроснабжение» и содержат необходимый теоретический материал, нормативно-справочные данные и примеры решения задач.

В них приводятся основные сведения о точечном методе расчета искусственного освещения. Приведены примеры расчета установок искусственного освещения для круглосимметричных излучателей и светящихся линий. Примеры решения и варианты задания для расчета по предложенным способам.

Основная задача данных указаний — формирование необходимых инженеру-электрику навыков и умений по выбору эффективного освещения в соответствии с требованиями стандартов системы проектной документации для строительства (СПДС) и Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), а также нормалей ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» на объем и содержание проектной документации для промышленных электроустановок.

Указания будет необходимо при выполнении светотехнической части курсового и дипломного проектов по специальности 100400 — Электроснабжение промышленных предприятий. Использование методических указаний позволяют: выбрать нормируемые параметры осветительных установок; определить тип и систему освещения; разряд зрительной работы; выбрать тип и месторасположение светильников; определить целесообразность выбора искусственного освещения при учете коэффициента естественной освещенности.

1. ОСВЕЩЕННОСТЬ И СИЛА СВЕТА

В общем случае освещенность точки вычисляется

где Е – освещенность, лк; I – сила света по направлению к точке, кд; а – угол между нормально к поверхности, которой принадлежит точка, и лучом; r – расстояние от источника до точки, м.

Для точки А (рис. 1), если она принадлежит горизонтальной плоскости, выражение (1.1) могут приданы, в частности, следующие формы:

Рис. 1. Освещенность точки

При неизменном h с возрастанием d обычно Е монотонно убывает. Характер убывания определяется формой кривой Ia=f(a).

Если с увеличением а происходит возрастание, то в пределах определенных значений d можно получить постоянную или даже возрастающая с увеличением d освещенность.

При неизменном d кривая Е= f(h) во всех реальных случаях имеет максимум, определяющий наивыгоднейшую высоту, которая при косинусном светораспределении равна d, при равномерном светораспределении

Освещенность точек негоризонтальных поверхностей часто определяется умножением горизонтальной освещенности на коэффициент ψ.

Коэффициент ψ равен отношению кратчайшего расстояния источника от данной освещаемой поверхности («высоты» его над последней) к его высоте над проведенной через данную точку горизонтальной поверхностью.

Для вертикальной плоскости ψ=tga, если считать точку А (рис. 1) лежащей в плоскости I (перпендикулярной АО), и ψ=p:h , если А лежит в плоскости II (общий случай).

2. КРУГЛОСИММЕТРИЧНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ

Первоначально принимается, что поток лампы (при многоламповых светильниках – суммарный поток ламп) в каждом светильнике равен 1000 лм. Создаваемая в этом случае освещенность называется условной и обозначается е. Величина е зависит от светораспределения светильника и геометрических размеров d и h.

Для определения е служат пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности (рис. 6.1÷6.33 [1]), на которых находится точка с заданными d и h (d, как правило, определяется обмером по масштабному плану) и е определяется путем интерполирования между значениями, указанными у ближайших изолюкс. Аналогичные графики, но построенные по данным измерений, могут применяться для расчета местного освещения.

Пределы шкал на графиках отнюдь не определяют возможной области применения светильника. Если заданные d и h выходят за пределы шкал, в ряде случаев возможно обе эти координаты увеличить (уменьшить) в n раз так, чтобы точка оказалась в пределах графика. И определенное по графику значение увеличить (уменьшить) в n 2 раз.

При отсутствии изолюкс для данного светильника можно воспользоваться графиком для излучателя, имеющего по всем направлениям силу света 100 кд (рис. 6.33 [1]). Значение условной освещенности е100 определяется, как сказано выше; одновременно по радиальным лучам находится значение а и по кривой силы света светильника Iа, после чего для реальной характеристики светораспределения

Пусть суммарное действие «ближайших» светильников создает в контрольной точке условную освещенность Σе; действие более далеких светильников и отраженную составляющую приближенно учтем коэффициентом μ. Тогда для получения в этой точке, точки освещенности Е с коэффициентом запаса kЗ лампы в каждом светильнике должны иметь поток и η — КПД для нижней полусферы:

По этому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой должен отличаться от расчетного в пределах -10÷20%. При невозможности выбора лампы с таким допуском корректируется расположение светильников.

Формула (2.2) может использоваться также для определения Е при известном Ф.

В качестве контрольных выбираются те точки освещаемой площади, в которых Σе имеет наименьшее значение.

Характерные контрольные точки для случая общего равномерного освещения показаны на рис. 2.

При встречающемся учащенном расположении светильников рядами вдоль светотехнических мостиков контрольная точка выбирается между рядами на расстоянии от торцовой стены, примерно равном расчетной высоте.

В принципе не следует выискивать точки абсолютного минимума у стен или в углах если в подобных точках есть рабочие места, задача доведения здесь освещенности до норм может быть решена увеличением мощности ближайших светильников или установкой дополнительных светильников.

В подавляющем большинстве расчетов, когда светораспределение ОП может учитываться типовыми характеристиками (П-7), определение значения е может производиться с помощью пространственных кривых равной горизонтальной освещенности (П-8). Пример использования пространственных изолюкс для расчета горизонтального освещения на рис. 2.

Рис. 2. Пример расчета горизонтальной освещенности.

Контрольные точки выбираются, как сказано выше, т.е. наихудшие в пределах поверхности, на которой должна быть обеспечена заданная Е. Мощности ламп, участвующих в освещении точки, могут быть и разными. Одна из употребительных схем расчета: предварительное определение мощности ламп, необходимой для равномерного освещения помещения и расчет мощности дополнительных ламп по разности между освещенностью, необходимой в точке и освещенность, создаваемой равномерным освещением.

Трудно точно определить, какие светильники следует считать «ближайшими» и учитывать в Σе.

Часто можно считать, что это светильники с трех наименьших расстояний d. На рис. 3. контрольные точки соединены линиями с теми светильниками, от которых, обычно определяются значения е. Вообще же, чем меньше L:h и чем шире светораспределение светильников, тем большую роль играют «удаленные» светильники и тем тщательнее следует их учитывать.

Во всех случаях при определении Σе не должны учитываться светильники, реально не создающие освещенности в контрольной точке из-за затенения оборудованием или самим рабочим при его нормальном фиксированном положении у рабочего места.

Значение μ чаще всего можно принимать в пределах 1,1÷1,2; оно зависит от коэффициентов отражения поверхностей помещения, характера светораспределения, тщательности учета «удаленных» светильников и т.д.

а) Круглосимметричные точечные излучатели.

В помещении, часть которого показана на рис. 3, требуется обеспечить заданное значение Е при k=1,3. Данные для расчета выбираются по табл. 2.

Рис. 3. Контрольные точки

3. СВЕТЯЩИЕ ЛИНИИ

Излучатели, длина которых превышает половину расчетной высоты h, рассматриваются как светящиеся линии. Характеристиками светящихся линий являются продольная и поперечная кривые силы света элементов образующих линию и линейная плотность светового потока ламп Ф. Поперечная кривая задается каталожными данными.

Продольная кривая часто характеризуется параметром m. Для светильников с рассеивателями приближенно можно считать m равным 1,25, а для светильников с экранирующими решетками, создающими в продольной плоскости защитные углы 15-30-45 0 , m равным 1,5-2,0-3,0 соответственно.

Плотность потока определяется делением суммарного потока ламп в линии Ф на её длину l, причем линии с равномерно распределенными по их длине разрывами λ рассматриваются при расчете как непрерывные, если λ 4, при расчетах практически могут рассматриваться как неограниченно длинные.

Суммирование значение ε от ближайших рядов или их частей, освещающих точку, дает Σε, коэффициент μ принимается, как и выше, и находится необходимая линейная плотность потока:

на основании чего осуществляется компоновка линий.

Для компоновки линий применяются два практических приема:

1. Находится общий необходимый поток ламп в линии, как Ф’L; после этого компоновка линии производится как показано на рис. 2 с помощью кривых равной освещенности для различных групп светильников (П-7).

2. Если линия достаточно длинная и правомерно пользование формулой (3.2), то, придавая Ф возможные значения, находим

и, понимая здесь под l длину светильника, выбираем подходящий вариант.

Формула (3.3) может быть использована также для определения Е при заданном Ф.

При отсутствии для данного светильника линейных изолюкс (но при известном, конечно, светораспределении светильника) возможно определение ε по (П-3) табл. 7-3 [1], составленной для усредненного значения m=1,5.

б) Светящие линии. Необходимо рассчитать осветительную установку, показанную на рис. 3, на наименьшую заданную освещенность при k=1,5. Данные для расчета приведены в табл. 3.

Рис. 6. Осветительная установка.

Точечный метод расчета имеет существенный недостаток — длительность и кропотливость расчетных операций, особенно сказывающийся при определении освещенности от большого числа светильников.

Для упрощения расчетных операций иногда пользуются вспомогательными таблицами и графиками освещенности в функции h и d.

Для осветительных установок местного освещения вследствие малого расстояния между светильником и освещаемой поверхностью точечный метод непригоден. В этом случае освещенность рассчитывают методом пространственных кривых равной освещенности в пространстве вокруг светильника.

Расчет осветительной установки с люминесцентными лампами должен учитывать большую длину люминесцентных ламп и их расположение в один ряд с небольшим расстоянием.

Точечный метод расчета освещения

Национальный исследовательский университет МЭИ

Кафедра инженерной экологии и охраны труда

Учебно-методический комплекс (издание второе, исправленное и дополненное)

Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: KorolevIV@mpei.ru _ _

IV. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

6. Расчет искусственного освещения

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы:

· выбрать систему освещения и тип источника света,

· установить тип светильников,

· произвести размещение светильников,

· уточнить количество светильников.

При этом следует учитывать, что освещенность любой точки внутри помещения имеет две составляющие: прямую, создаваемую непосредственно светильниками, и отраженную, которая образуется отраженным от потолка и стен световым потоком.

Исходными данными для светотехнических расчетов являются:

нормируемое значение минимальной или средней освещенности,

тип источника света и светильника,

высота установки светильника,

геометрические размеры освещаемого помещения или открытого пространства,

коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной поверхности помещения.

Существуют различные методы расчета искусственного освещения, которые можно свести к двум основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока.

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.

Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Освещаемый объем помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, стены, потолок и оборудование, установленное в помещении. В тех случаях, когда поверхности, ограничивающие пространство, имеют высокие значения коэффициентов отражения, отраженная составляющая освещенности может иметь также большое значение и ее учет необходим, поскольку отраженные потоки могут быть сравнимы с прямыми и их недооценка может привести к значительным погрешностям в расчетах.

Рассматриваемый метод позволяет производить расчет осветительной установки (ОУ) с учетом прямой и отраженной составляющих освещенности и применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, равновеликих полу, при светильниках любого типа.

Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света

где Фр – световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл – световой поток источника света; n – число источников света.

Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой – соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

Потребный поток источников света (ламп) в каждом светильнике Ф, для создания нормированной освещенности, находится по формуле:

где Е – заданная минимальная освещенность, лк; Кз – коэффициент запаса; S – освещаемая площадь (площадь расчетной поверхности), м 2 ; z – отношение Еср/Емин; N – число светильников; U оу – коэффициент использования в долях единицы.

По рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на –10 – +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N .

При выбранном типе светильника и спектральном типе ламп поток ламп в каждом светильнике Ф1 может иметь различные значения. Число светильников в ряду N определяется как

где Ф1 – поток ламп в каждом светильнике.

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

· суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо или применить более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов;

· суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается устройством непрерывного ряда светильников;

· суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами l между светильниками. Рекомендуется, чтобы l не превышало примерно 0,5 расчетной высоты (кроме случая использования многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий).

Входящий в (4.2) коэффициент z , характеризующий неравномерность освещения, является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте ( L / h ), с увеличением которого z резко возрастает. При L / h , не превышающем рекомендуемых значений, можно принимать z равным 1,15 для ламп накаливания и ДРЛ и 1,1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения можно считать z = 1,0.

Для определения коэффициента использования U оу находится индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка — r п , стен — r с , расчетной поверхности или пола — r р (табл. 4.3).

Индекс помещения i находится по формуле:

где А – длина помещения, В – его ширина, h – расчетная высота.

Для помещений практически не ограниченной длины можно считать i = B / h .

Для упрощения определения i служат специальные справочные таблицы, такие как, например, табл.4.4.

Во всех случаях i округляется до ближайших табличных значений; при i > 5 принимается i = 5.

С увеличением значения индекса помещения повышается коэффициент использования светового потока, так как при этом возрастает доля светового потока, непосредственно падающего на освещаемую поверхность. Коэффициент использования также повышается с увеличением коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности, которые можно ориентировочно определить по приведенным в табл.4.3 характеристикам материалов.

При расчетах ОУ со стандартными светильниками U оу определяется из справочных таблиц с учетом коэффициентов отражения стен, потолка, пола и индекса помещения. Значения коэффициентов использования для светильников с типовыми кривыми силы света (КСС) приводятся в табл. 4.5.

Порядок расчета ОУ методом коэффициента использования светового потока следующий:

· определяется расчетная высота помещения h р, тип и число светильников в помещении;

· по таблицам находят коэффициент запаса Кз и поправочный коэффициент z ;

· для зрительной работы, характерной для заданного помещения, по табл. 4.1. определяется нормируемое значение освещенности в расчетной плоскости Е;

· для заданного (с определенными геометрическими размерами) помещения по табл. 4.4 определяют индекс помещения i ;

· по справочным таблицам, например по табл. 4.5, в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности определяют коэффициент использования U оу;

· по формуле (4.2) рассчитывают световой поток Ф в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности Е не ниже нормируемой на все время эксплуатации осветительной установки;

· по рассчитанному значению светового потока Ф и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться от Ф больше чем на –10 – +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется N .

Иногда решается обратная задача – по известному световому потоку Ф лампы (ламп) в светильнике определяется необходимое число ламп или светильников N для получения нормированной освещенности Е.

В тех случаях, когда в в таблицах отсутствуют данные о коэффициентах использования светильников, например новых модификаций, эти коэффициенты могут быть приближенно определены следующим путем:

· по форме кривой силы света в нижней полусфере определяется ее тип;

· по каталожным данным светильника определяются (в процентах потока лампы) потоки нижней Ф ¯ и верхней Ф ­ полусфер;

· первый умножается на коэффициент использования, определенный по табл. 4.6, второй по табл. 4.7;

· сумма произведений дает общий полезный поток, делением которого на поток лампы находится коэффициент использования.

Методы расчета искусственного освещения

Существуют различные методы расчета искусственного освещения, которые можно свести к трем основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.

Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света

где Фр – световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл – световой поток источника света; n – число источников света.

Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой – соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

Метод удельной мощности применяется для предварительного определения мощности установленной осветительной установки или для ориентировочной оценки правильности выполненного расчета. Он базируется на средних значениях мощности, необходимой для создания требуемой освещенности при средних значениях коэффициента использования осветительной установки.

Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности

Удельная мощность – отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м2).

Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.

Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.

Мощность общей лампы определяют:

Где w – удельная мощность общего равномерного освещения,
S – площадь помещения,
N – число светильников.

Расчеты со светодиодными светильниками рекомендуется производить точечным методом, в европейской программе «Dialux».

Главное усовершенствование DIALux затрагивает UGR расчет.

Каждый электрик должен знать:  Медь и алюминий в электротехнике

UGR (Unified Glare Rating) — обобщенный показатель дискомфорта, коэффициент ослепления.

DIALux может вычислять следующие UGR результаты:

  1. UGR таблицы для всех светильников с прямым освещением согласно стандарта CIE (Международной комиссии по освещению), CIBSE TM10 или NB.
  2. Вывод результата «одним листом» и резюме «стандартной комнаты» (прямоугольная, без мебели, только один тип светильника) показывают четыре стандартных UGR значения для левой и нижней стен, при просмотре вдоль и поперек оси светильника. Результат сохраняет ручной расчет с помощью стандартной таблицы.
  3. Вы можете разместить UGR наблюдателей на рабочих местах, чтобы получить значения UGR в зависимости от
    • a. позиции и направления взгляда
    • b. всех использованных светильников
    • c. позиции и поворота светильников
    • d. затенения и отражения
  4. С помощью UGR расчетных поверхностей Вы получаете распределение значений UGR по площади. Расчет сопоставим с расчетом UGR наблюдателей. В результатах перечисляется информация о локальных проблемах ослепления на произвольных местах в комнате.

Точечный метод расчета освещения

Этим методом находятся освещенность в любой точке помещения.

Порядок расчета для точечных источников света:

1) Определяется расчетная высота Hр, тип и размещение в светильников в помещении и чертится в масштабе план помещения со светильниками,

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от проекций светильников до контрольной точки — d;

Рис. 2. Расположение контрольной точки А при размещении светильников по углам квадрата и В по сторонам прямоугольника

3) по пространственным изолюксам горизонтальной освещенности находится освещенность е от каждого светильника;

4) находится общая условная освещенность от всех светильников ∑е;

5) рассчитывается горизонтальная освещенность от всех светильников в точке А:

Еа = (F х μ / 1000х kз) х ∑е,

где μ — коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока, kз — коэффициент запаса.

Вместо пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности возможно использование таблиц значений горизонтальной освещенности при условной дампе 1000 лм.

Порядок по точечному методу расчета для светящихся полос:

1) определяется расчетная высота Hр, тип светильников и люминесцентных ламп в них, размещение светильников в полосе и полос в помещении. Затем полосы наносятся на план помещения, вычерченный в масштабе;

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от точки А до проекции полос р. По плану помещения находится длина половины полосы, которую принято в точечном методе обозначать L. Ее не следует путать с расстоянием между полосами, обозначенным также L и определяемым по наивыгоднейшему соотношению (L/Нр);

Рис. 3. Схема к расчету освещения точечным методом полосами светильников

3) определяется линейная плотность светового потока

где Fсв — световой ноток светильника, равный сумме световых потоков ламп, светильника; n- количество светильников в полосе;

4) находятся приведенные размеры p’ = p/Нр, L’ = L/Нр

5) по графикам линейных изолюксов относительной освещенности для люминесцентных светильников (светящихся полос) находится для каждой полуполосы в зависимости от типа светильника р’ и L’

Еа = (F’ х μ / 1000х kз) х ∑е

25. работа асинхронной машины в режимах двигателя, генератори и тормоза

Если ротор асинхронной машины, включенной в сеть с напряжением U1, вращать посредством первичного двигателя в направлении вращающегося поля статора, но со скоростью n2>n1, то движение ротора относительно поля статора изменится (по сравнению с двигательным режимом этой машины), так как ротор будет обгонять поле статора.

При этом скольжение станет отрицательным, а направление э.д.с. Е1, наведенной в обмотке статора, а следовательно, и направление тока I1 изменятся на противоположное. В результате электромагнитный момент на роторе также изменит направление и из вращающего (в двигательном режиме) превратится в противодействующий (по отношению к вращающему моменту первичного двигателя). В этих условиях асинхронная машина из двигательного перейдет в генераторный режим, преобразуя механическую энергию первичного двигателя в электрическую. При генераторном режиме асинхронной машины скольжение может изменяться в диапазоне

В отличие от синхронных асинхронные генераторы не подвержены опасностям выпадения из синхронизма. Однако асинхронные генераторы не получили широкого распространения, что объясняется рядом их недостатков по сравнению с синхронными генераторами.

Одним из существенных недостатков асинхронных генераторов является значительная реактивная мощность, потребляемая ими из сети. Величина этой мощности пропорциональна намагничивающему току I и может достигать 25-45% от номинальной мощности машины.

Из этого следует, что для работы 3-4 асинхронных генераторов необходимо использовать один синхронный генератор такой же мощности, что и мощность одного асинхронного генератора.

Если же асинхронные генераторы работают параллельно на общую сеть с несколькими синхронными генераторами, то большая величина реактивной мощности возбуждения асинхронных генераторов значительно понизит коэффициент мощности всей электрической сети.

Асинхронный генератор может работать и в автономных условиях, т.е. без включения в общую сеть. Но в этом случае для получения реактивной мощности, необходимой для намагничивания генератора, используется батарея конденсаторов, включенных параллельно нагрузке на выводы генератора.

Непременным условием такой работы асинхронных генераторов является наличие остаточного намагничивания стали ротора, что необходимо для процесса самовозбуждения генератора. Небольшая э.д.с. Еост, наведенная в обмотке статора, создает в цепи конденсаторов, а следовательно, и в обмотке статора небольшой реактивный ток, усиливающий остаточный поток Фост. В дальнейшем процесс самовозбуждения развивается, как и в генераторе постоянного тока параллельного возбуждения. Изменением емкости конденсаторов можно изменять величину намагничивающего тока, а следовательно, и величину напряжения генераторов. Из-за чрезмерной громоздкости и высокой стоимости конденсаторных батарей асинхронные генераторы с самовозбуждением не получили распространения. Асинхронные генераторы применяются лишь на электростанциях вспомогательного значения малой мощности, например в ветросиловых установках.

Тормозной режимасинхронной машины применяется при необходимости быстрой остановки ротора двигателя. Этот режим создается противовключением двигателя. Для этого необходимо изменить направление вращения магнитного поля статора. С этой целью достаточно переключить любую пару проводов, соединяющих обмотку статора с сетью, т.е. изменить порядок следования фаз на зажимах статора. В первый момент после переключения соединительных проводов силы инерции вращающихся частей двигателя и исполнительного механизма продолжают вращать ротор в прежнем направлении, а вращающееся поле статора начинает вращаться в противоположном направлении. В этих условиях скольжение асинхронной машины становится больше единицы

а электрические потери в цепи ротора pэ2 = sРэм больше электромагнитной мощности.

Таким образом, электромагнитная мощность машины в тормозном режиме составляет лишь часть электрических потерь в роторе. Другая часть этих потерь покрывается за счет механической мощности вращающихся по инерции частей двигателя и исполнительного механизма.

Электромагнитный момент при этом имеет то же направление, что и направление поля статора, т.е. направление против вращения ротора и является тормозящим по отношению к моменту, вращающему ротор. К недостаткам этого способа торможения следует отнести: значительные потери энергии, вызванные нагревом роторной обмотки, а также большие броски тока в момент переключения проводов обмотки статора. В двигателях с контактными кольцами для ограничения броска тока при торможении противовключением в цепь ротора включают сопротивление. Кроме того, при торможении двигателя указанным способом необходимо отключить его от сети в момент остановки, так как в противном случае произойдет реверсирование, т.е. ротор двигателя начнет вращаться в противоположном направлении.

Таким образом, возможны три режима работы асинхронной машины: двигательный, генераторный и тормозной. Каждому из указанных режимов соответствует определенный диапазон изменения скольжения: в двигательном режиме скольжение может изменяться от нуля (n2 = n1) до единицы (n2 = 0), в генераторном – от нуля до минус бесконечности, а в тормозном – от единицы до плюс бесконечности.

26. выбор мощности электродвигателя при кратковременном режиме работы

Большинство производственных механизмов работает в режиме чередования интервала нагрузки с интервалом отключения. Рассмотрим кратковременный режим работы. Так как в этом режиме электродвигатель за время паузы успевает остыть до температуры окружающей среды, то достаточно рассмотреть один период работы, для которого справедливо уравнение нагрева:

Если выбрать двигатель для длительного режима работы по значению мощности Pном, то при кратковременном режиме температура двигателя не достигает установившегося перегрева и в конце рабочего цикла Tн, как видно из кривой 1, перегрев будет меньше установившегося, то есть за время работы двигатель будет полностью использован по нагреву. Поэтому выбор мощности двигателя для кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы производят по нагрузочной диаграмме с использованием методов эквивалентных величин.

Если выбирать двигатель для длительного режима работы, мощность его должна быть такой, чтобы за время работы он достиг установившегося перегрева.

Определения Pэкв, Iэкв, Mэкв еще не достаточно для выбора электродвигателя по каталогу. Чтобы правильно произвести выбор двигателя, нужно по нагрузочной диаграмме определить продолжительность включения, а затем выбрать по каталогу двигатель, соответствующий стандарту ПВ.

Промышленность выпускает электродвигатели на стандартные ПВ, но в большинстве случаев при выборе мощности двигателей для этих режимов работы приходится сталкиваться с тем, что ПВ, рассчитанная по нагрузочной диаграмме отличается от стандартного. В этом случае нужно произвести пересчет с расчетной ПВ на стандартную ПВ. Пересчет производится по условию, что эквивалентная мощность должна оставаться постоянной при любом ПВ.

После пересчета выбираем мощность двигателя из условий:

27. приводы вагонных генераторов

Привод вагонного генератора:
1) Редуктор ЖДР-0002
2) Муфта ЖДМ-0003
3) Карданный вал ЖД1-4250010-06

28. электробезопасность при техническом обслуживании электрического отопления

Электрическихе котлы необходимо ежедневно проверять, обращая особое внимание на отсутствие течи воды в местах соединений и наличие достаточного уровня воды в системе отопления, проверяя визуально надежность присоединения заземляющего проводника. Уровень воды в расширительном баке электрической системы отопления необходимо поддерживать на нужном уровне, периодически пополняя водой.

В зимнее время, если потребуется прекратить отопление электрическими котлами на длительный срок, необходимо, во избежание замерзания, слить воду из отопительной системы. Слитую воду целесообразно использовать повторно, особенно при повышенной жесткости питьевой воды.

Перед сезоном отопления и через каждые два месяца эксплуатации необходимо произвести техническое обслуживание электрического котла:
— проверить состояние и крепление проводников и зажимов на электрическом котле;
— состояние электрооборудования котлов электрических;
— очистить электрические котлы от загрязнения.

Для удаления накипи следует проводить периодическую очистку отопительных блоков ТЭН электрических котлов, используя препарат «Антинакипин» или ему подобные моющие средства. Обслуживать электрические котлы отопления должен специалист, имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей. При этом работы должны вестись при отключенном от электрической сети котле отопления.

Техническое обслуживание электрокотла должно осуществляться организацией, имеющей зарегистрированную лицензию на проведение соответствующих работ. Первое ТО проводится не позднее одного месяца после окончания гарантийного срока эксплуатации. Последующие ТО проводятся перед началом отопительного сезона, но не реже одного раза в год. Все работы по техническому обслуживанию и ремонту электрокотла должны производиться при снятом напряжении! При техобслуживании производится осмотр прибора, чистка поверхности ТЭН от накипи, проверка сопротивления изоляции ТЭН, ревизия магнитных пускателей, а также целостность защитного проводника и надежности его подключения.

29.генераторы постоянного тока. Устройство и принцип работы.

Генера́тор постоя́нного то́ка — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию постоянного тока.

Генераторами называют электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую. Принцип действия электрического генератора основан на использовании явления электромагнитной индукции, которое состоит в следующем. Если в магнитном поле постоянного магнита перемещать проводник так, чтобы он пересекал магнитный поток, то в проводнике возникнет электродвижущая сила (э.д.с), называемая э.д.с индукции (Индукция от латинского слова inductio — наведение, побуждение) , или индуктированной э.д.с. Электродвижущая сила возникает и в том случае, когда проводник остается неподвижным, а перемещается магнит. Явление возникновения индуктированной э.д.с. в проводнике называется электромагнитной индукцией. Если проводник, в котором индуктируется э.д.с, включить в замкнутую электрическую цепь, то под действием э.д.с. по цепи потечет ток, называемый индуктированным током.
Опытным путем установлено, что величина индуктированной э.д.с., возникающей в проводнике при его движении в магнитном поле, возрастает с увеличением индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его перемещения. Индуктированная э.д.с. возникает только тогда, когда проводник пересекает магнитное поле. При движении проводника вдоль магнитных силовых линий э.д.с. в нем не индуктируется. Направление индуктированной э.д.с. и тока проще всего определить по правилу правой руки (рис. 131): если ладонь правой руки держать так, чтобы в нее входили магнитные силовые линии поля, отогнутый большой палец показывал бы направление движения проводника, то остальные вытянутые пальцы укажут направление действия индуктированной э.д.с. и направление тока в проводнике. Магнитные силовые линии направлены от северного полюса магнита к южному.

Рис. 131. Определение направления индуктированной э.д.с. по правилу правой руки

Имея общее представление об электромагнитной индукции, рассмотрим принцип действия простейшего генератора (рис. 132). Проводник в виде рамки из медной проволоки укреплен на оси и помещен в магнитное поле. Концы рамки присоединены к двум изолированным одна от другой половинам (полукольцам) одного кольца. Контактные пластины (щетки) скользят по этому кольцу. Такое кольцо, состоящее из изолированных полуколец, называют коллектором, а каждое полукольцо — пластиной коллектора. Щетки на коллекторе должны быть расположены таким образом, чтобы они при вращении рамки одновременно переходили с одного полукольца на другое как раз в те моменты, когда э.д.с, индуктируемая в каждой стороне рамки, равна нулю, т. е. когда рамка проходит свое горизонтальное положение.

Рис. 132. Простейший генератор постоянного тока

С помощью коллектора переменная э.д.с, индуктируемая в рамке, выпрямляется, и во внешней цепи создается постоянный по направлению ток.
Присоединив к контактным пластинам внешнюю цепь с электроизмерительным прибором, фиксирующим величину индуктируемого тока, убедимся, что рассмотренное устройство действительно является генератором постоянного тока.
В любой момент времени t э.д.с. Е (рис 133), возникающая в рабочей стороне Л рамки, противоположна по направлению э.д.с, возникающей в рабочей стороне Б. Направление э.д.с. в каждой стороне рамки легко определить, воспользовавшись правилом правой руки. Э.д.с, индуктируемая всей рамкой, равна сумме э.д.с, возникающих в каждой ее рабочей стороне. Величина э.д.с в рамке непрерывно изменяется. В то время, когда рамка подходит к своему вертикальному положению, количество силовых линий, пересекаемых проводниками в 1 с, будет наибольшим и в рамке индуктируется максимальная э.д.с. Когда рамка проходит горизонтальное положение, ее рабочие стороны скользят вдоль силовых линий, не пересекая их, и э.д.с. не индуктируется. В период движения стороны Б рамки к южному полюсу магнита (рис. 133, а, б) ток в ней направлен на нас. Этот ток проходит через полукольцо, щетку 2, измерительный прибор к щетке /ив сторону А рамки. В этой стороне рамки ток индуктируется в направлении от нас. Своего наибольшего значения э.д.с. в рамке достигает тогда, когда стороны ее расположены непосредственно под полюсами (рис. 133, б).

Рис. 133. Схема работы генератора постоянного тока

При дальнейшем вращении рамки э.д.с. в ней убывает и через четверть оборота становится равной нулю (рис. 133, в). В это время щетки переходят с одного полукольца на другое. Таким образом, за первую половину оборота рамки каждое полукольцо коллектора соприкасалось только с одной щеткой. Ток проходил по внешней цепи в одном направлении от щетки 2 к щетке 1. Будем продолжать вращать рамку. Электродвижущая сила в рамке снова начинает возрастать, так как ее рабочие стороны будут пересекать магнитные силовые линии. Однако направление э.д.с. изменяется на противоположное, потому что проводники пересекают магнитный поток в обратном направлении. Ток, индуктируемый в стороне А рамки, направлен теперь на нас. Но ввиду того, что рамка вращается вместе с коллектором, полукольцо, соединенное со стороной А рамки, соприкасается теперь не со щеткой 1, а со щеткой 2 (рис. 133, г) и по внешней цепи проходит ток того же направления, как и во время первой половины оборота. Следовательно, коллектор выпрямляет ток, т. е. обеспечивает прохождение индуктируемого тока во внешней цепи в одном направлении. К концу последней четверти оборота (рис. 133, д) рамка возвращается в первоначальное положение (см. рис. 133, а), после чего весь процесс изменения тока в цепи повторяется.
Таким образом, между щетками 2 и 1 действует постоянная по направлению э.д.с, и ток по внешней цепи всегда проходит в одном направлении — от щетки 2 к щетке 1. Хотя этот ток остается постоянным по направлению, он меняется по величине, т. е. пульсирует. Такой ток практически трудно использовать.
Рассмотрим, как можно получить ток с небольшой пульсацией, т. е. ток, величина которого при работе генератора мало изменяется. Представим себе генератор, состоящий из двух расположенных перпендикулярно один к другому витков (рис. 134). Начало и конец каждого витка присоединены к коллектору, состоящему теперь из четырех коллекторных пластин.

Рис. 134. Двухвитковый генератор постоянного тока

При вращении этих витков в магнитном поле в них возникает э.д.с. Однако индуктированные в каждом витке э.д.с. достигают своих нулевых и максимальных значений не одновременно, а позднее одна другой на время, соответствующее повороту витков на четверть полного оборота, т. е. на 90°. В положении, изображенном на рис. 134, в витке 1 возникает максимальная э.д.с, равная Емах. В витке 2 э. д. с. не индуктируется, так как его рабочие стороны скользят вдоль магнитных силовых линий, не пересекая их. Величины э.д.с витков показаны на рис. 135. По мере поворота витков э.д.с витка 1 убывает. Когда витки повернутся на 1/8 оборота , э.д.с. витка 1 станет равной Emin. В этот момент происходит переход щеток на вторую пару коллекторных пластин, соединенных с витком 2. Виток 2 уже повернулся на 1/8 оборота, пересекает магнитные силовые линии и в нем индуктируется э.д.с, равная той же величине Емах. При дальнейшем повороте витков э.д.с. витка 2 возрастает до наибольшей величины Емах. Таким образом, щетки оказываются все время соединенными с витками, в которых индуктируется э.д.с величиной от Emin до Емах.

Рис. 135. Кривые пульсации электродвижущей силы двухвиткового генератора

Ток во внешней цепи генератора возникает в результате действия суммарной э.д.с. Поэтому он протекает непрерывно и только в одном направлении. Ток, как и прежде, будет пульсирующим, однако пульсация получается значительно меньше, чем при одном витке, так как э.д.с. генератора не снижается до нуля.
Увеличивая число проводников (витков) генератора и соответственно число коллекторных пластин, можно сделать пульсации тока очень малыми, т. е. ток по величине станет практически постоянным. Например, уже при 20 коллекторных пластинах колебания э.д.с. генератора не превысят 1 % среднего значения. Во внешней цепи получим ток, практически постоянный по величине.
Вместе с тем легко видеть, что генератор, изображенный на рис. 134, имеет и очень существенный недостаток. В каждый определенный момент времени внешняя цепь присоединена посредством щеток лишь к одному витку генератора. Второй виток в этот же момент времени совершенно не используется. Электродвижущая сила, индуктируемая в одном витке, весьма мала, а значит и мощность генератора будет небольшой.
Для непрерывного использования всех витков их соединяют между собой последовательно. С этой же целью число коллекторных пластин уменьшают до количества витков обмотки. К каждой коллекторной пластине присоединяют конец одного и начало следующего витка обмотки. Витки в этом случае представляют собой последовательно соединенные источники электрического тока и образуют обмотку якоря генератора. Теперь электродвижущая сила генератора равна сумме э.д.с, индуктируемых в витках, включенных между щетками. Кроме последовательной, существуют и другие схемы соединения витков обмотки. Число витков берется достаточно большим, чтобы получить необходимую величину э.д.с. генератора. Поэтому и коллекторы тепловозных электрических машин получаются с большим количеством пластин.
Таким образом, благодаря большому числу витков обмотки удается не только сгладить пульсации напряжения и тока, но и повысить значение индуктируемой генератором э.д.с.
Выше был рассмотрен электрический генератор, состоящий из постоянных магнитов и одного или нескольких витков, в которых возникает ток. Для практических целей такие генераторы непригодны, так как от них невозможно получить большую мощность. Объясняется это тем, что создаваемый постоянным магнитом магнитный поток очень мал. Кроме того, пространство между полюсами создает для магнитного потока значительное сопротивление. Магнитный поток еще более ослабляется. Поэтому в мощных генераторах, к которым относятся и тепловозные, применяются электромагниты, создающие сильный магнитный поток возбуждения (рис. 136). Для уменьшения магнитного сопротивления магнитопровода генератора витки обмотки размещают на стальном цилиндре, который заполняет почти все пространство между полюсами.
Этот цилиндр с помещенной на нем обмоткой и коллектором называется якорем генератора.

Каждый электрик должен знать:  Схемы включения биполярных транзисторов

Рис. 136. Схема генератора с электромагнитной системой возбуждения и стальным массивным якорем

Обмотка возбуждения генератора расположена на сердечниках главных полюсов. При прохождении по ней тока создается магнитное поле, называемое полем главных полюсов. При разомкнутой внешней цепи генератора магнитные силовые линии располагаются в полюсах и якоре симметрично вертикальной оси (рис. 137, а). Для уяснения особенностей работы электрической машины введем понятия о геометрической и физической нейтралях.
Геометрической нейтралью называется линия, проведенная через центр якоря перпендикулярно оси противоположных полюсов (горизонтальная линия 01—01). Физическая нейтраль представляет собой условную линию, которая разделяет зоны влияния северного и южного полюсов на обмотку якоря и проходит перпендикулярно направлению магнитного потока электромашины.
В проводнике обмотки, который при вращении якоря проходит физическую нейтраль, э.д.с. не индуктируется, так как такой проводник скользит вдоль магнитных силовых линий, не пересекая их. В случае отсутствия тока в якоре (см. рис. 137, а) физическая нейтраль n—n совпадает с геометрической нейтралью.

Рис. 137. Реакция якоря.
а — магнитный поток главных полюсов; б — магнитный поток, создаваемый обмоткой якоря; в — суммарный магнитный поток нагруженного генератора

При замыкании внешней цепи электрической машины ток пойдет и по обмотке якоря. Весь якорь в этом случае будет представлять собой мощный электромагнит, состоящий из стального сердечника и обмотки, по которой проходит ток. Следовательно, кроме потока полюсов, в нагруженном генераторе существует второй магнитный поток, называемый потоком якоря (рис. 137, б). Магнитный поток якоря направлен перпендикулярно потоку главных полюсов. Оба магнитных потока накладываются друг на друга и образуют суммарное, или результирующее, поле, показанное на рис. 137, в. Направление магнитного поля генератора в результате действия поля якоря смещается в сторону вращения якоря. В ту же сторону смещается и физическая нейтраль, которая занимает в этом случае положение n1-n1.
Влияние магнитного поля якоря на поле полюсов называется реакцией якоря. Реакция якоря отрицательно сказывается на работе генератора. Щетки М—М электрической машины должны быть всегда установлены по направлению физической нейтрали. Поэтому приходится смещать щетки генератора по отношению к геометрической нейтрали на некоторый угол Р (рис. 137, в), так как в противном случае между щетками и коллектором возникает сильное искрение. Искрение вызывает подгар поверхности коллектора и щеток и выводит их из строя. Чем больше ток якоря, тем сильнее проявляется реакция якоря, тем на больший угол необходимо сдвигать щетки. При частых изменениях нагрузки тепловозного генератора пришлось бы почти непрерывно менять положение его щеток.
Реакция якоря не только смещает магнитное поле главных полюсов, но и частично ослабляет его, что приводит к уменьшению индуктируемой генератором э. д. с.
Для ослабления реакции якоря в генераторах между основными полюсами устанавливаются добавочные полюсы, а иногда с этой же целью в полюсные наконечники главных полюсов закладывают компенсационную обмотку. Добавочные полюсы создают дополнительное магнитное поле, которое в зонах установки щеток направлено навстречу полю якоря, вследствие чего действие его нейтрализуется (рис. 138).

Рис. 138. Схема генератора с добавочными полюсами

Однако этим не органичивается положительное влияние добавочных полюсов на работу генератора. После прохода через нейтраль генератора направление тока в каждом витке обмотки (см. рис. 137) очень быстро изменяется на противоположное. На нейтрали виток оказывается замкнутым накоротко щетками. Такой виток называют коммутирующим (Коммутация от латинского слова commutatio — изменение, перемена). В коммутирующих витках (секциях) обмотки якоря вследствие очень быстрого изменения направления тока возникает довольно большая э.д.с. самоиндукции и взаимоиндукции, которую называют реактивной э.д.с. Эта э.д.с. в коммутирующих секциях усиливается действием магнитного потока якоря, который они пересекают. Действие реактивной э.д.с. приводит к сильному искрению щеток. Добавочные полюсы рассчитывают так, чтобы их магнитный поток был несколько больше магнитного потока якоря. Благодаря этому в коммутирующих секциях индуктируется дополнительная э.д.с. Новая э.д.с. имеет направление, противоположное реактивной э.д.с, и гасит ее, предотвращая интенсивное искрение.
Магнитное поле якоря изменяется с изменением нагрузки (тока) генератора, поэтому для его нейтрализации необходимо изменять и поле компенсационных устройств. Обмотку добавочных полюсов включают последовательно с обмоткой якоря, и по ней проходит весь ток якоря. С увеличением тока генератора возрастает магнитный поток якоря, но вместе с этим возрастает и компенсирующий его магнитный поток добавочных полюсов.
Компенсационная обмотка позволяет дополнительно улучшить распределение магнитного потока в электрической машине. Так, из рис. 137 легко видеть, что в результате действия реакции якоря магнитный поток главных полюсов становится неравномерным — с одной стороны полюса он усиливается, а с другой — ослабляется. Это приводит к неравномерной нагрузке якорной обмотки, часть витков окажется перегруженной, ухудшаются условия работы щеток.
С помощью компенсационной обмотки, расположенной на главных полюсах, устраняется искажение магнитного потока непосредственно под главными полюсами. Однако одновременное применение добавочных полюсов и компенсационной обмотки значительно усложняет конструкцию электрических машин. Если удается осуществить удовлетворительную работу электрической машины посредством применения добавочных полюсов, то компенсационную обмотку стараются не применять. Компенсационные обмотки нашли практическое применение лишь в мощных электрических машинах. Первоначально тяговый генератор тепловоза ТЭЗ имел как добавочные полюсы, так и компенсационную обмотку. Впоследствии магнитная система тягового генератора была изменена и на тепловозах ТЭЗ отказались от компенсационной обмотки.

ТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Точечный метод расчета позволяет определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности в любой точке произвольно расположенной плоскости при любом расположении светильников, если отраженный от стен и потолка световой поток не имеет большого значения. Этот метод используют при расчете:

— общего локализованного освещения, которое наиболее целесообразно в цехах с крупногабаритным оборудованием – сборочных, прессовых, мартеновских, прокатных и т. п.;

— освещенности негоризонтальных поверхностей;

Сущность метода состоит в том, что требуемый световой поток осветительной установки определяют исходя из условий, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность должна быть не меньше нормированной. На плане помещения с указанным расположением светильников намечают контрольные точки, освещенность в которых может оказаться наименьшей. В каждой из этих точек вычисляют освещенность.

Ввиду того, что световой поток светильников еще не известен, вычисляют не истинную освещенность, а условную, т. е. освещенность, которая была бы создана в этих точках, если бы в светильниках выбранного типа находились лампы с условным световым потоком 1000 лм. Ту из точек, освещенность в которой окажется наименьшей, принимают в качестве расчетной. Задача дальнейшего расчета – определение светового потока светильников, при котором освещенность в расчетной точке будет не ниже нормированной. Для расчета необходимы следующие данные:

— наименование и назначение освещаемого помещения (площадки);

— схема освещаемого помещения (площадки) с указанием расположения светильников, расчетных точек и расстояний (рис. 4); тип светильников; напряжение в сети Uc, В; высота подвески светильников hсв, м.

Рисунок 4. – Схема к расчету искусственной освещенности точечным методом:

hсв – высота подвеса светильников С; h1 – высота расположения светильника над условной горизонтальной поверхностью; r – расстояние от светильника до расчетной точки РТ; d –расстояние по горизонтали от проекции оси светильника до расчетной точки; L1 – расстояние от проекции оси светильника до расчетной оси освещаемого объекта; L2 –расстояние от проекции оси светильника до расчетной точки; Lсв – расстояние между светильниками

Расчет наружного освещенияцелесообразно выполнять в такой последовательности.

В зависимости от вида выполняемых работ определить нормативную освещенность Ен. При выборе значения нормативной освещенности для открытых площадок можно руководствоваться следующими данными:

— при аварийном освещении поверхностей Ен должна быть не менее 5 % освещенности, создаваемой системой рабочего освещения;

— при проведении строительно-монтажных работ по всей территории Ен = 2 Лк;

— при охранном освещении площадок предприятий Ен = 0,5 Лк на уровне земли или на плоскости ограждений;

— при эвакуационном освещении внутри зданий Ен = 0,5 Лк, а на открытых территориях Ен = 0,2 Лк;

Из таблицы 2 выбрать коэффициент запаса Кз, учитывающий выделение пыли и снижение светового потока ламп в процессе их эксплуатации.

Определить коэффициент добавочной освещенности μ, учитывающий действие удаленных светильников и отраженного света. При отсутствии удаленных источников света и внутренней отделке помещений темных цветов μ = 1; при эмалированных светильниках прямого света μ = 1,1-1,2; в других случаях μ = 1,05. 1,1. При использовании светильников преимущественно прямого света, коэффициентах отражения потолка ρпт > 0,5 и стен ρст > 0,5 возможно μ = 1,3. 1,6.

Рассчитать суммарную относительную освещенность в наиболее удаленной от светильников точке (в расчетной точке), Лк:

где Fл –световой поток, лм, лампы, принятый по таблице 4 приложения.

Вычислить относительную освещенность от одного светильника, Лк:

где псв.у – число светильников, учитываемых при определении суммарной относительной освещенности.

По относительной освещенности от одного светильника Ео определить отношение γ1 = L2/hсв для выбранного типа светильника (табл. 8 приложения). Исходя из значения γ1 рассчитать расстояние от проекции оси светильника до расчетной точки, м (см. рис. 4):

Определить расстояние между светильниками, м:

где L1 – расстояние от проекции оси светильника до расчетной оси освещаемого объекта.

Если необходимо рассчитать освещение наклонной плоскости, то через расчетную точку РТ (рис. 5), лежащую на этой плоскости, следует провести вспомогательную горизонтальную плоскость. Связь между значениями освещенности в этой точке соответственно в горизонтальной Ег и наклонной Ен плоскостях выражается соотношением

θ – угол наклона плоскости к горизонтали, град;

l – наименьшее расстояние на плане от проекции светильника до наклонной плоскости (рис. 5).

Рисунок 5. – К расчету освещенности наклонной поверхности

Расчет общего локализованного освещенияв помещениях выполняют с использованием графиков пространственных изолюкс (рис. 6). На таких графиках, построенных для различных светильников, оснащенных лампой со световым потоком 1000 лм, нанесены линии условной освещенности е.

Рисунок. 6. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности:

а – для светильников типа «Универсаль» и «Астра»; б–для светильников типа «Глубокоизлучатель»

Расчет выполняют следующим образом.

Зная hсв и L2 (см. рис. 4), определяют условную освещенность е по графику для выбранного типа светильника.

Вычисляют суммарную условную освещенность от всех учитываемых светильников, Лк:

где е1, е2. еn –условная освещенность соответственно от первого, второго и п-го учитываемых светильников.

На основе известных значений Ен, К3 и μ находят расчетный световой поток лампы одного светильника, Лм:

Из таблицы 4 приложения выбирают лампу с близким по значению световым потоком Fл (обычно выбирают лампу с большим световым потоком).

Определяют фактическую освещенность, которая будет создана при выбранных лампах, Лк:

Фактическая освещенность должна превышать нормативную не более чем на 20 %. Допускается эксплуатация системы освещения при Еф

    ⇐ Назад123 4 5Далее ⇒



Точечный метод расчета освещения

Читайте также:

  1. I этап Подготовка к развитию грудобрюшного типа дыхания по традиционной методике
  2. I. ГИМНАСТИКА, ЕЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
  3. I. Методические основы
  4. I. Методические основы оценки эффективности инвестиционных проектов
  5. I. Предмет и метод теоретической экономики
  6. I. Что изучает экономика. Предмет и метод экономики.
  7. II. Метод упреждающего вписывания
  8. II. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
  9. II. Методы непрямого остеосинтеза.
  10. II. Проблема источника и метода познания.
  11. II. Рыночные методы.
  12. II. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ

Этим методом находятся освещенность в любой точке помещения.

Порядок расчета для точечных источников света:

1) Определяется расчетная высота , тип и размещение в светильников в помещении и чертится в масштабе план помещения со светильниками,

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от проекций светильников до контрольной точки —d;

Рис. 2. Расположение контрольной точки А при размещении светильников по углам квадрата и В по сторонам прямоугольника

3) по пространственным изолюксам горизонтальной освещенности находится освещенность е от каждого светильника;

4) находится общая условная освещенность от всех светильников ∑е;

5) рассчитывается горизонтальная освещенность от всех светильников в точке А:

Еа = (F х μ / 1000х kз) х ∑е,

гдеμ — коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока, — коэффициент запаса.

Вместо пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности возможно использование таблиц значений горизонтальной освещенности при условной дампе 1000 лм. Порядок по точечному методу расчета для светящихся полос:

1) определяется расчетная высота, тип светильников и люминесцентных ламп в них, размещение светильников в полосе и полос в помещении. Затем полосы наносятся на план помещения, вычерченный в масштабе;

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от точки А до проекции полоср.

По плану помещения находится длина половины полосы, которую принято в точечном методе обозначатьL. Ее не следует путать с расстоянием между полосами, обозначенным такжеL и определяемым по наивыгоднейшему соотношению (L/Нр);

Рис. 3. Схема к расчету освещения точечным методом полосами светильников

3) определяется линейная плотность светового потока:

F’ = (Fсв х n) / 2L,

гдеFсв — световой ноток светильника, равный сумме световых потоков ламп, светильника; n— количество светильников в полосе;

4) находятся приведенные размерыp’ = p/Нр, L’ = L/Нр

5) по графикам линейных изолюксов относительной освещенности для люминесцентных светильников (светящихся полос) находится для каждой полуполосы в зависимости от типа светильника р’ иL’

Еа = (F’ х μ / 1000х kз) х ∑е


11) Классификация вентиляции по принципу действия, назначению, способам организации воздухообмена.

По назначению: приточная, вытяжная и приточно-вытяжная система вентиляции.

По способу перемещения воздуха: естественная (гравитационная) или искусственная (с механическим побуждением), гибридная система вентиляции.

По зоне обслуживания: местная или общеобменная система вентиляции.

По конструктивному исполнению: канальные/бесканальные.

Приточная вентиляция служит для подачи свежего воздуха в помещения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пыли.

Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вытяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансирована, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту «хлопающих дверей». Для устройства приточно-вытяжной вентиляции могут использоваться как наборные, так и моноблочные вентиляционные системы.

Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования (вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных факторов — разности температур воздуха, изменения давления в зависимости от высоты, ветрового давления. Достоинствами естественных систем являются дешевизна устройства вентиляции, простота монтажа и надежность, вызванная отсутствием электрооборудования и движущихся частей. Благодаря этому, такие системы широко применяется при строительстве типового жилья и представляют собой вертикальные вентиляционные короба, расположенные в типовом жилье, как правило, в зоне кухни или коридора. Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является зависимость их эффективности от внешних факторов – температуры воздуха, направления и скорости ветра, качества исполнения каналов и т.д. Кроме этого, такие системы в принципе нерегулируемы и с их помощью не удается решить многие задачи в области вентиляции.

Гибридная вентиляция представляет собой естественную вытяжную вентиляцию с механическим или иным побуждением. Использует вентиляторы, эжекторы/дефлекторы, подогреватели каналов, флюгарки, решетки. Большую часть времени гибридная вентиляция работает, как естественная, побуждение включается лишь в моменты пиковых нагрузок или при отсутствии тяги в канале.

Искусственная или механическая вентиляция применяется там, где недостаточно естественной. В механических системах используется оборудование и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух. Такие системы вентиляции могут удалять или подавать воздух в вентилируемые помещения независимо от условий окружающей среды. На практике, в квартирах и офисах необходимо использовать именно искусственную или гибридную систему вентиляции, поскольку только она может гарантировать создание комфортных условий.

Местная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) или для удаления загрязненного воздуха от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредностей локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. В этих случаях местная вентиляция достаточно эффективна и сравнительно недорога. Местная вентиляция используется, преимущественно, на производстве. В бытовых же условиях применяется общеобменная вентиляция. Исключением являются кухонные вытяжки, которые представляют собой местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вентиляция, в отличие от местной, предназначена для осуществления вентиляции во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной. Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией приточного воздуха. Поэтому такая вентиляция должна быть механической (искусственной).


12) Действие электрического тока на организм. Критерии электробезопасности.

Поражение электрическим током происходит, когда человеческий организм вступает в контакт с источником напряжения.

Коснувшись проводника, который находится под напряжением, человек становится частью электросети, по которой начинает протекать электрический ток.

Как известно, организм человека состоит из большого количества солей и жидкости, что является хорошим проводником электричества, поэтому действие электрического тока на организм человека может быть летальным.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)

Расчет искусственного освещения точечным методом.

По точечному методу при кругло симметричных точечных излучателях принимается, что световой поток лампы в каждом светильнике равен 1000 лк. Создаваемую таким светильником освещенность называют условной. Световой поток лампы в каждом светильнике определяется по формуле:

где m = 1,1–1,3 — коэффициент, учитывающий действия удаленных светиль-

— суммарная условная освещенность в контрольной точке;

Кз = 1,5 — коэффициент запаса;

Е — нормируемая освещенность.

В нашем случае разряд зрительной работы IV (a) поэтому нормируемая освещенность по таблице 1.2 – 300 лк.

Точечным методом проверим соответствие данного количества и типа светильников нормируемой величине. См. Рисунок1.

Определение расчетной высоты подвеса:

Высота свеса светильников, hc = 0,5 м.

Рабочая поверхность над полом hр = 1,5 м.

Высота цеха h = 9 м.

Тогда расчетная высота составит:

Расстояние между светильниками (Z):

Z= λ*h, где λ =1.2-1.4

Z=1,3*6 =7,8 м, но так как помещение небольшое возьмем Z=5 м.

Z= λ*h, где λ =1.2-1.4

Z=1,2*6=7,8 м, возьмем Z=8м.

Примем окончательно три ряда светильников, по 6 светильников в ряду.

Расчетную схему точечного метода предоставим на рисунке 1

Рисунок 1 — Расчетная схема точечного метода

Намечаем контрольную точку А. Для нее определяем суммарную условную освещенность всех светильников по следующим образом:

Находим проекцию расстояния на потолок от точки А до светильника-d.

Далее определяем угол между потолком и прямой d. По этому углу находим условную освещенность.

9-я лампа d1 =0 м ; =0 0 ; лк

8,10-я лампы d2 =5 м ; =39,8 0 ; лк

3,15-я лампы d2 =7 м ; =49,4 0 ; лк

2,4,14,16-я лампы d2 =8,6 м ; =55,1 0 ; лк

7,11-я лампы d2 =10 м ; =59 0 ; лк

1,5,13,17-я лампы d2 =12,2 м ; =63,8 ; лк

12-я лампа d2 =15 м ; =68,2 0 ; лк

6,18-я лампы d2 =16,6 м ; =70,1 0 ; лк

Суммарная условная освещенность равна:

Тогда световой поток:

Выбранные лампы по точечному методу проходят ,но эти лампы имеют недостатки (преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, что исключа-ет их применение, когда объектами различения являются лица людей или ок-рашенные поверхности) и поэтому необходимо выбрать новые лампы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Добавить комментарий