При выборе источников искусственного освещения должны учитываться их электрические, светотехнические, конструктивные, эксплуатационные и экономические показатели. На практике используются два вида источников освещения: лампы накаливания и газоразрядные. Лампы накаливания просты по конструкции и обладают быстротой разгорания. Но их световая отдача (количество излучаемого света на единицу потребляемой мощности) низкая – 13-15 лм/Вт; у галогенных – 2–3- лм/Вт, но срок службы небольшой. Газоразрядные лампы имеют световую отдачу 80-85 лм/Вт, а натриевые лампы 115-125 лм/Вт и срок службы 15-20 тыс. часов, они могут обеспечивать любой спектр. Недостатками газоразрядных ламп является необходимость специального пускорегулирующего аппарата, длительное время разгорания, пульсация светового потока, неустойчивая работа при температуре ниже 0оС.
Для освещения производственных помещений используются светильники, представляющие собой совокупность источника и арматуры.
Назначением арматуры является перераспределения светового потока, защита работающих от ослеплённости, а источника от загрязнения. Основными характеристиками арматуры являются: кривая распределения силы света, защитный угол и коэффициент полезного действия.
В зависимости от светового потока, излучаемого светильником и нижнюю полусферу, различают светильники: прямого света (n), у которых световой поток, направленный в нижнюю полусферу, составляет более 80%; преимущественно отражённого света (В) 20-40%; отражённого света (О) менее 20%.
По форме кривой распределения силы света в вертикальной плоскости светильники разделяют на семь классов Д, Л, Ш, М, С, Г, К.
Защитный угол светильника характеризует угол, который обеспечивает светильник для защиты работающих от ослеплённости светильником.
Расчёт искусственного освещения производственного помещения ведётся в следующей последовательности.
1. Выбор типа источника света. В зависимости от конкретных условий в производственном помещении (температуры воздуха, особенности технологического процесса и его требований к освещению) а также светотехнических характеристик и др. характеристик источников, выбирается нужный тип источников света.
2. Выбор системы освещения. При однородных рабочих местах, равномерном размещении оборудования в помещении принимается общее освещение. Если оборудование громоздкое, рабочие места с разными требованиями к освещению расположены неравномерно, то используется локализованная система освещения. При высокой точности выполняемых работ, наличии требования к направленности света освещения применяется комбинированная система (сочетание общего и местного освещения).
3. Выбор типа светильника. С учётом требуемого распределения силы света, загрязнённости воздуха, пожаровзрывоопасности воздуха в помещении подбирается арматура.
4. Размещение светильников в помещении. Светильники с лампами накаливания можно располагать на потолочном перекрытии в шахматном порядке, по вершинам квадратных полей, рядами. Светильники с люминисцентными лампами располагаются рядами.
При выборе схемы размещения светильников необходимо учитывать энергетические, экономические, светотехнические характеристики схем размещения. Так, высота подвеса (h) и расстояние между светильниками (l) связаны с экономическим показателем схемы размещения (λэ) зависимостью λэ = l/h. С помощью справочных таблиц выбирается целесообразная схема размещения светильников.
На основании принятой схемы размещения светильников определяется их необходимое количество.
Расчет искусственного освещения проводится по коэффициенту использования светового потока ламп:
Q ⋅ j = Еmin ⋅ xз ⋅ Sn/xm, откуда j = Еmin ⋅ xз ⋅ Sn/xm ⋅ Q, где
Q – световой поток одной лампы в люменах,
j – количество ламп, шт,
Еmin – минимальная освещенность в люксах,
xз – коэффициент запаса,
xз – для люминесцентных ламп равно 1,5,
Sn – площадь пола, м2,
xm – коэффициент, зависящий от типа светильника, размеров помещения, окраски стен. Для светлых помещений xm = 0,5 ÷ 0,7; для запылённых помещений xm= 0,1.
При расчете задают величиной Еmin и j (по условию наивыгоднейшего расположения). Определяют Q и по таблице 13.2, 13.3 подбирают мощность лампы. Отклонение потока допускается на 10 – 20%.
Расход электроэнергии на освещение принят равным 12 Вт: час на 1м² производственной площади
Мастерская: j = 100 ⋅ 1,5 ⋅ 12,5/0.7 ⋅ 540 = 5 ламп по 60 Вт
Салон: j = 100 ⋅ 1,5 ⋅ 27/0.7 ⋅ 540 = 11 ламп по 60 Вт
Санузел: j = 100 ⋅ 1.5 ⋅ 5,25/0.7 ⋅ 540 = 2 лампы по 60 Вт
Раздевалка: j = 100 ⋅ 1,5 ⋅ 8,75/0.7 ⋅ 540 = 3 лампы по 60 Вт
Коридор: j = 100 ⋅ 1,5 ⋅ 11,25/0,7 ⋅ 540 = 4 лампы по 60 Вт
Затраты на освещение:
Зосв = S1 ⋅ r ⋅ Sобщ ⋅ Т, где
S1 – стоимость 1 кВт ⋅ час электроэнергии, S1 = 2,2 руб. (для промыщленных предприяий)
r – мощность, расходуемая на освещение 1 м2 площади, r = 0,022 кВт/м;
Sобщ – общая площадь помещений, Sобщ = 65,0 м2,
Т – годовой фонд времени при односменной работе;
Т = Фгод = Фном – Фрем
Фном = Nдг – Nдв – Пдн, где
Nдг – количество дней за год
Nдв –количество воскресных и выходных дней
Пдн – количество праздничных дней за год
Фном – 248 дней
Фрем – время отводимое на ремонт оборудования в год, машина-час
Фрем = Фном ⋅ 5%/100% = 12 дней
Фгод = 248-12 = 236 дней = 2142 часа при 8-часовом рабочем дне
Зосв = S1 ⋅ r ⋅ Sобщ ⋅ Т = 2.2 ⋅ 0,022 ⋅ 65,0 ⋅ 2142 = 6738,73 руб. в год.