Расчет осветительной нагрузки

Кроме силовой нагрузки в цехе имеется осветительная нагрузка, расчетная величина которой определяется по формуле (2.1).

P_р.о.= Р_уст • К_с • К_ПРА, (2,1).

Где: Р_уст — Установочная мощность ламп;

К_с — коэффициент спроса;

К_ПРА — Коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

Для определения установочной мощности ламп необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников в цехе.

Размещение светильников в плане и в разрезе цеха определяется следующими размерами:

Н=8 м, Н_в=4 м — заданными высотами цеха и вспомогательных помещений;

h_c= 2 м — расстоянием светильника от перекрытия;

h_п= Н — h_c — высотой светильника над полом;

h_p = 1 м — высотой расчетной поверхности над полом;

h = h_п — h_p — расчетной высотой;

L — расстояние между соседними светильниками или рядами ламп;

I — расстояние от крайних светильников до стены.

Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте л=L / h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживании, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.

При лучшем освещении легче обнаруживаются недостатки, допускаемые при обработке деталей и, следовательно, улучшается качество продукции. В свою очередь, недостаточное или нерациональное освещение могут стать причиной повышения травматизма, так как при недостаточной освещенности затрудняется различение опасных частей станков.

Существуют два вида освещения: естественное и искусственное.

Роль естественного освещения в обеспечении благоприятных условий труда на производстве очень велика. За счет дневного света в помещениях можно добиться высокого уровня освещенности на рабочих местах; естественный свет наиболее привычен для глаза человека.

Для искусственного освещения в настоящее время используют несколько видов источников света. Основными из них являются лампы накаливания, люминесцентные лампы, специальные лампы с повышенной световой отдачей — ртутные высокого и сверхвысокого давления.

Для освещения сварочного участка цеха предварительно выбираем светильники РСП 05−700−001с ртутно-кварцевыми лампами с исправленной цветностью типа ДРЛ. Для выбранного светильника РСП 05−700−001, имеющего глубокую кривую силы свечения по [3, с. 260, таблица 10.4] принимаем л=1. Для освещения вспомогательных помещений выбраны светильники ЛПО 12−2×40−904 с люминесцентными лампами ЛБ, для которых л=0,9.

Находим значение расчетной высоты h для цеха и вспомогательных помещений по формуле:

(2.2).

Следовательно, расстояние между рядами светильников в цехе и во вспомогательных помещениях:

(2.3).

В соответствии с полученными значениями L выполнено размещение светильников в сварочном участке цеха которое показано на рисунке 2.1.

Для определения мощности ламп методом коэффициента использования рассчитывается световой поток каждого светильника, необходимый для получения нормы освещённости:

(2.4).

Где Ф — световой поток одного светильника, лм;

Е_н — нормированная минимальная освещенность, лк;

К_зап = 1,5 — коэффициент запаса;

S — площадь помещения, m²;

z = 1,15 — коэффициент неравномерности для ламп ДРЛ;

? — коэффициент использования светового потока, о.е.;

N — число светильников.

Для остальных помещений по формуле (2.4) при подстановки в неё вместо числа светильников N числа рядов n люминесцентных ламп рассчитывается световой поток ламп одного ряда.

Норма освещенности для станочного отделения цеха — Е_Н.i =300 лк [4, c. 94−100.].

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i:

(2.5).

Здесь, А — длина помещения, m;

В-ширина помещения, m.

Индекс помещения для механического отделения цеха согласно плану:

Кроме индекса помещения, для нахождения коэффициента использования светового потока необходимо знать коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности. Для чистого бетонного потолка, бетонных стен с окнами и темной расчетной поверхностью: р_п= 70%, р_с=50%, р_р=30% [4, табл. 5−1].

По [4, табл. 5−9] определили коэффициент использования светового потока для половины механического отделения — ?= 90%.

В соответствии с планом размещения светильников (рис. 1.1.) определяем требуемый световой поток для половины механического отделения.

лм По [4, табл. 2,15] выбираем лампы ДРЛ 400, имеющие мощность ламп Р_ном = 400 Вт и световой поток Ф_ном =23 500 лм. Световой поток выбранных ламп отличается от расчетного значения на 2,2%, что допустимо [3, с. 261].

Индекс помещений для сварочного поста-1:

[4, табл. 5.11].

Требуемый световой поток для двух рядов светильников в сварочном посту-1:

Выбираем лампы ЛБ40−1, имеющие мощность P_ном =40 Вт и световой поток Ф_ном = 3000 лм.

Определяем число светильников N в одном ряду:

(2.6).

Здесь 2 — число ламп в одном светильнике ЛПО12−2×40−904:

Суммарная длина N светильников ЛПО12−2×40−904.

(2.7).

Здесь L₁ = 1,54m — длина одного светильника ЛПО12−2×40−904 [4, табл. 3−9].

Аналогичным образом рассчитано число светильников и их суммарная длина для остальных помещений, расчет показан в таблице 2.1. При этом для всех остальных помещений выбраны светильники ЛПО12−2×40−904 с лампами ЛБ40−1.

Общее число светильников ЛПО12−2×40−904 в цехе:

N_л =54.

Таблица 2.1. Расчет числа светильников для помещений цеха.

Общее число ламп ЛБ-40 в цехе: N_л=108.

Число ДРЛ400: N_д=36.

Установленная мощность ламп:

(2.8).

Р_уст= 36· 400+108·40=14 400+4320=18 720 Вт.

По [3, с 271] определили значение коэффициентов спроса и учета потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре для люминесцентных ламп и ламп ДРЛ: К_с=0,95; К_{ПРА Л} = 1,2; К_{ПРА Д} = 1,1. Следовательно, осветительная нагрузка цеха:

P_ро=14,4•0,95· 1,1+4,32·0,95·1,2=19,97 кВт;

Q_ро= P_ро•tgц_o=19,97•0.33=6,59 кВАр Таким образом, полная нагрузка цеха, с учетом осветительной нагрузки составляет:

Рр?= Pцех р+ Рро (2.9).

Q_р?=Q_{цех р}+Q_ро (2.10).

Р_р?= 392,0724+19,97=412,04 кВт.

Q_р?= 291,4748+6,59=298,064 кВАр.