Проектирование электрического освещения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ


РЕСПУБЛИКИ  БЕЛАРУСЬ

    ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ

 УНИВЕРСИТЕТ  имени  П.О. СУХОГО

 

 

 

 

 

Кафедра: “ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ”

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Электрическое освещение»

на  тему:

”Проектирование электрического освещения

”.

 

 

 

 

 

 

 

     Выполнил  студент  гр.

                             

                                                           Руководитель курсовой  работы       

                                ст.пр. Елкин В.Д.

 

 

                           

Гомель  2010

 

1 Выбор источников света для системы общего равномерного освещения цеха и вспомогательных помещений.

 

Важнейшим требованием, предъявляемым к осветительной установке, является хорошая видимость освещаемых предметов. Качество освещения зависит от того, насколько правильно запроектирована и выполнена осветительная установка.

Различают два вида освещения:

1) рабочее, которое применяется  во всех без исключения помещениях  и обеспечивает нормируемые освещённости  на рабочих местах.

2)  аварийное, обеспечивающее в  случае погасания светильников  рабочего освещения минимальную освещённость, необходимую для временного продления  деятельности персонала и обеспечения безопасности выхода людей из помещения.

 В свою очередь различают  следующие системы рабочего освещения:

1)  система общего освещения, предназначенного для освещения  рабочих поверхностей и всего  помещения в целом. В связи  с этим светильники общего освещения размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

2)  система местного освещения, предназначенного для дополнительного освещения рабочих мест, в стационарном и переносном исполнении.

3)  система комбинированного  освещения, предусматривающая совместное применение общего и местного освещения.

В данном пункте стоит задача выбора источников света для системы общего равномерного освещения.

Выбор того или иного источника света определяется требованиями к освещению (цветность излучения, зрительный комфорт, показатель блескости и других) и выполняется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света. При этом предпочтение необходимо отдавать разрядным источникам света как наиболее экономичным, имеющим световую отдачу более 50 лм/Вт, и в связи с этим обеспечивающие минимальное потребление электроэнергии.

Применение ламп накаливания допускается в отдельных случаях, когда по условиям технологии, среды или требований оформления интерьера использование разрядных источников света невозможно или нецелесообразно.

При выборе источников света предпочтение следует отдавать газоразрядным лампам, как наиболее экономичным.

Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются в высоких производственных помещениях (Н ³ 6 м). Причем при отсутствии требований к цветопередаче можно применять лампы ДРЛ, при наличии требований к цветопередаче – ДРИ.

Газоразрядные лампы низкого давления рекомендуется применять:

– в помещениях, где работа связана с длительным и большим напряжением  зрения;

– в помещениях, где имеет место требование к светопередаче;

– в помещениях без естественного освещения;

– по архитектурно-художественным соображениям.

При отсутствии ограничений к цветопередаче следует применять люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющие наибольшую световую отдачу и наименьшую пульсацию светового потока. При повышенном требовании к цветопередаче используют лампы ЛД и ЛДЦ. В жарких помещениях применяют амальгамные люминесцентные лампы типа ЛБА.

Лампы накаливания ввиду их низкой световой отдачи можно использовать в следующих случаях:

а) в помещениях с нормируемой освещенностью 50 лк и ниже, т.е. когда с помощью газоразрядных источников света невозможно обеспечить зрительный комфорт;

б) в помещениях с тяжелыми условиями среды и взрывоопасных, при отсутствии необходимых светильников с газоразрядными лампами;

в) в помещениях, где недопустимы радиопомехи;

г) для аварийного и эвакуационного освещения, когда рабочее освещение выполнено разрядными лампами высокого давления отключено (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ).

Выбор источников света в помещениях осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света

(лампы накаливания /ЛН/, газоразрядные лампы низкого давления /ЛЛ/, газоразрядные лампы высокого давления /ДРЛ/ ).

Согласно варианту задания, необходимо спроектировать электрическое освещение сборочного цеха. Параметры помещений швейного цеха приведены в таблице1:

 

Таблица 1 –  Параметры помещений швейного цеха

№ п/п

Помещение

Площадь, м2

Высота, H,м.

1

Сборочный цех

1800

8

2

Склад комплектующих

28,2

3,8

3
Инструментальное отделение

28,2

3,5

4

Кабинет

49,8

3,5

5

Комната отдыха

30,78

3,5

6

Санузел

78

2,8

7

КТП

40,2

3,8


 

Таким образом, результаты выбора источников света сводим в таблицу 2:

      Таблица 2 – Источники света

 

Наименование

подразделения цеха
Источник света

Обоснование

Сборочный цех
ДРЛ

Длительное напряжение зрения, поэтому требуется хорошая освещённость.

Склад комплектующих

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии

Инструментальное отделение

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии, поэтому требуется хорошая освещённость.

Кабинет

ЛЛ

Небольшой размер помещения, значительная экономия электроэнергии.

Комната отдыха

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии, бытовое помещение, требуется хорошая освещённость.

Санузел

ЛЛ

Значительная экономия электроэнергии.

КТП

ЛН

Небольшой размер помещения, малые размеры ламп.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Выбор освещённости и коэффициентов запаса.

 

Одним из основных этапов при проектировании осветительных установок является правильный выбор нормированной освещённости помещений. Нормируемая освещённость регламентируется строительными нормами (СНБ), где количественная величина освещённости указана в зависимости от объектов (и их размеров), контраста объектов, фона и отражения фона.

В процессе эксплуатации осветительной установки происходит старение источника света, что приводит к снижению светового потока, загрязнению светильников и источников света, что также снижает силу светового потока. Поэтому для учёта снижения светового потока при светотехнических расчётах, при выборе установленной мощности источников света (Emin) применяют коэффициент запаса (КЗ=1,3-1,8).

 

Произведём выбор нормированной освещённости и коэффициентов запаса для всех имеющихся помещений, а результаты выбора сведём в таблицу 3:

 

            Таблица 3 – Источники света

 

Наименование

подразделения цеха

Нормированная освещённость, лк

Коэффициент запаса (КЗ)

Сборочный цех

300

0.8 метра от пола

1.5

Склад комплектующих

50

на полу

1.3

Инструментальное отделение

300

на полу

1.3

Кабинет

300

0.8 метра от пола

1.3

Комната отдыха

150

0.8 метра от пола

1

Санузел

50

на полу

1.3

КТП

75

на полу

1.3


 

Нормируемая освещенность определяется по нормам СНБ 2 04 05 98, для конкретных помещений[2].

 

    

 

3 Выбор типов светильников, высоты их подвеса

и размещения.

 

3.1. Выбор светильников и их  характеристик.

 

Тип светильника определяется:

-условиями окружающей среды;

-требованиями и характеристикой  светораспределения;

-экономической целесообразностью.

Наиболее экономичны светильники прямого светораспределения, позволяющие решить многие дефекты поверхностей.

По условиям окружающей среды, в сырых корпусах  светильник должен быть выполнен из изолирующих, влагостойких материалов. В жарких помещениях все части светильника должны быть из материала необходимой теплостойкости. В пыльных помещениях допустимо полностью или частично пылезащищённое исполнение.

Выбор светильников по светораспределению определяется коэффициентом отражения стен, потолка, рабочей поверхности. Для внутреннего освещения наиболее эффективны светильники со светораспределением типа Д - косинусной кривой силы света, Г - глубокой или К - концентрированной.

Поскольку сборочный цех имеют значительные габаритные размеры (1800м2), а также не относятся к пожароопасным (в них нет выделения волокон, образующих с воздухом легко воспламеняющиеся смеси), а относится к помещениям с нормальной средой, в нем присутствуют требования к цветопередаче, примем к установке ДРЛ типа  РСП 08-400

Результаты выбора типов светильников сведём в таблицу 4:

   Таблица 4 – Светильники.

№ п/п

Помещение

Тип светильника

Кривая силы света

1

Сборочный цех

РСП 08-400
Д

2

Склад комплектующих

ЛСП 24-1х40-001

Д

3
Инструментальное отделение

ЛСП 24-1х40-001

Д

4

Кабинет

ЛПО 50-2х40

М

5

Комната отдыха

ЛПО 46-1х20-004

М

6

Санузел

ЛПО 46-1х20-004

М

7

КТП

НСП 02-100-001

Д


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Выбор высоты подвеса и размещения светильников.

 

Размещение светильников в плане и разрезе помещения определяется следующими размерами (рисунок 1):

H – высота помещения;

hС – расстояние светильников от перекрытия (свес) (hC = 0..1,5м);

hР – высота расчётной поверхности над полом (hР = 0,8м);

          HР = H– hР – hС –расчётная высота;

l, – расстояния от стен до первого ряда;

L ,  – расстояния между соседними рядами.

 

 

 

              


  hс           


                


                  


                 


                

                 Hр                    H


               

                

   

  


                         hp                                                                                      



   

Рисунок 1 – Подвес светильника над рабочей поверхностью.

 

HР = H– hР – hС=8-0,8-0,3=6,9м – Сборочный цех

HР =3,8-0-0=3,8м – Склад комплектующих

HР =3.5-0-0 =3,5м – Инструментальное отделение

HР =3,5-0-0,8=2,7м – Кабинет

HР =3,5-0-0,8=2,7м– Комната отдыха

HР =2,8-0-0=2,8 м – Санузел

HР =3,8-0-0=3,8 м – КТП

 

 

Сборочный цех

L = λ*Hp=8,28м

l=5.3*L=0.5*8,28=4,14 м

λ=1 для кривой света М

    1,2 для кривой Д

Для остальных помещений расчет аналогичен, полученные результаты занесем в таблицу 5

Таблица 5 –   Расположение светильников.

 

Помещение

Высота свеса

( hс , м )

Высота над полом

hp,м

Расчётная высота

( Hр , м )

Расстояние между светильниками

Расстояние до стен

L ,м

l ,м

Сборочный цех

0,3

0,8

6,9

6

3

Склад комплектующих

0

0

3,8

3

1,5

Инструментальное отделение

0

0

3,5

0,5

0,25

Кабинет

0

0,8

2.7

31,5

15,5

Комната отдыха

0

0.8

2,7

9

4,5

Санузел

0

0

2,8

3,3

1,65

КТП

0

0

3,8

15

7,5


 

 

 

Вывод:

 

В проектной практике выбор типа светильников и их размещение осуществляется одновременно, контролируя соблюдение соотношения  . Однако для вспомогательных помещений допускается за критерий выбора количества светильников и их размещение взять метод использования светового потока.

Таким образом, мы в данной главе произвели выбор типа светильников (результаты выбора свели в таблицу 5), а затем  произвели их расположение внутри помещений (результаты размещения светильников отобразили на чертеже формата А1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Светотехнический расчёт системы общего равномерного освещения и определение установленной мощности источников света в помещениях.

 

Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов используют метод коэффициента использования светового потока.

Световой поток   ,                                                  (1)                           

       где коэффициент неравномерности светового потока;

       ( для ЛН и ДРЛ, для ЛЛ);

   – коэффициент использования светового потока;

       значение коэффициента  определяют по справочнику, исходя из

       значения параметра  “i”,                              (2)         

где S – площадь освещаемой поверхности, м2;

      КЗ – коэффициент запаса;

      n – количество светильников в помещении;

     EMIN – освещённость, лк;

 

Сборочный цех: 

 

 

А = 30 м;    B = 60 м;    Hр = 6,9 м;   ;    лк;    Кз = 1,5;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа РСП 08-400, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ДРЛ 400 Вт.

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 50 светильников.

 

Склад комплектующих:

 

 

А = 4,7 м;    B = 6 м;    Hр = 3,8 м;   ;    лк;    Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа ЛСП 24-1х40-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ЛДЦ, [2] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 2 светильника.

 

Инструментальное отделение:

 

 

А = 4,7 м;    B = 6 м;    Hр = 3,5 м;   ;    лк;    Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа ЛСП 24-1х40-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ЛДЦ , [1] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 9 светильников типа ЛСП 24-1х40-001.

 

 

Кабинет:

 

А = 8,3 м;    B = 6 м;    Hр = 2,7 м;   ;    лк;    Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа ЛПО 50-2х40, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ЛБ (40Вт),[1] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (2 лампы) равен: лм;

Принимаем к установке 6 светильников типа ЛПО 50-2х40.

 

Комната отдыха:

 

 

А = 5,4 м;    B =5,7 м;    Hр = 2,7 м;   ;    лк;    Кз = 1;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа ЛПО 46-1х20-004, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ЛБ [1] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 9 светильников типа ЛПО 46-1х20-004.

 

Санузел:

 

 

А = 13 м;    B = 6 м;    Hр = 2,8 м;   ;    лк;    Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа ЛПО 46-1х20-004, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа ЛБ [2] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 8 светильников типа ЛПО 46-1х20-004.

 

КТП:

 

 

А = 6,7 м;    B = 6 м;    Hр = 3,8 м;   ;    лк;    Кз = 1,3;

Тогда индекс помещения:    ;

 

В данном помещении светильники типа НСП 02-100-001, тогда по [1] приложение П11, стр. 93, выбираем значение коэффициента использования светового потока – .

 

Требуемый световой поток равен:

 

лм;

 

Выбираем лампы типа Б [2] стр. 86, приложение П.3

 

Световой поток светильника (1 лампа) равен: лм;

Принимаем к установке 8 светильников типа НСП 02-100-001.

 

 

Выводы:

 

 В данной разделе выполнен расчёт общего равномерного помещения, тем самым окончательно определили количество светильников в каждом из помещений нашего цеха, а также определили типы и мощности устанавливаемых в эти светильники ламп.

Воспользовавшись методом использования светового потока, мы смогли определить требуемый световой поток в помещениях, определили удельную мощность светового потока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Выбор  источников света, типов светильников, их размещение

и светотехнический расчёт эвакуационного освещения.

 

В соответствии со СНИПом, совместно с общим освещением должно устанавливаться и аварийное освещение. Причём аварийное освещение мажет быть двух видов:

    1. Для продолжения работы – устраивается тогда, когда необходимо продолжать технологический процесс или завершить его до определённой стадии. Для этого освещения Emin = 5% от общего рабочего освещения (возможно и более).
    2. Аварийное эвакуационное освещение – для эвакуации, организуется для того, чтобы обеспечить нормальные проход (без травматизма) при погасании основного рабочего освещения. Минимальная освещённость в местах проходов в основном помещении не менее 0,5 лк, вне помещения – не менее 0,2 лк.

Эвакуационное освещение организовывается:

    • в производственных помещениях с количеством работающих не менее 50 человек или в обычных помещениях, в которых не менее 100 человек.
    • в помещениях без естественного света.
    • в помещениях, где затруднён проход.

 

В качестве источников света для эвакуационного освещения могут применяться ЛН или ЛЛ (при условии, что они в отапливаемом помещении, и в питающей сети напряжение должно быть не ниже 90% Uном). Применение ламп ДРЛ при проектировании аварийного освещения запрещено.

Для эвакуационного освещения могут быть использованы источники света со светильниками общего рабочего освещения или установлены дополнительные источники света со светильниками. Максимальная мощность для источников света аварийного освещения для: ЛН – до 200 Вт;

ЛЛ – до 80 Вт.

Для расчёта аварийного освещения воспользуемся точечным методом расчёта, служащим для расчёта освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещённости. При расчёте по этому методу учитывается как прямой, так и отражённый свет.

Точечный метод расчёта использует пространственные изолюксы [т.е. кривые равных значений освещённостей, построенные при условной лампе со световым потоком в 1000 лм в координатах  e(d,Hр)].

При расчёте на плане помещения с расположением светильников намечают одну (две) характерные точки с предполагаемой минимальной освещённостью. Для этой характерной точки определяют расстояние (di). Затем по таблице условных освещённостей определяют изолюксы:  .

А затем по выражению              (3) 

определяют световой поток источника света, принимая .

Помимо точечного метода с использованием линейных изолюкс существует ещё и метод линейных изолюкс (применяется для расчёта освещения от светящихся линий).

 

В данной курсовой работе мы проектируем аварийное эвакуационное освещение только для основного помещения (Сборочный цех), так как вспомогательные помещения цеха малы. В качестве светильников для аварийного освещения принимаем светильники типа  НСП 09-200.

Сборочный цех:

Принимаем для аварийного освещения 8 светильников НСП 09-200 (смотреть план цеха).

Режим работы аварийного освещения – только при погасании основного освещения.

Расстояние от ближайших светильников до точки  “А”  равно:

d1=12,5м;  d2=21м

Высота подвеса равна : м;

По [2] рис. 2,6, стр. 38   получаем: е1=0,25    е2=0,0625

 

Тогда: лк.

 

 

Вывод:

 

     В  цеху была спроектирована система аварийного освещения для обеспечения нормального прохода рабочего персонала при погасании основного рабочего освещения. Схема расположения светильников аварийного освещения нанесена на плене цеха наряду с основным освещением. Минимальная освещённость в наиболее  удаленной точке «А» (нанесена на плане цеха) составила 0,833 лк, что удовлетворяет всем требованиям.

 

 

 

 

 

 

6 Выбор схемы питания осветительной установки.

Внутри цеха принимаем осветительную сеть переменного тока с заземлённой нейтралью напряжением  380/220 В.

Проектирование электрического освещения