РОЗРАХУНОК ОСВІТЛЕННОСТІ ВІД ТОЧКОВИХ ВИПРОМІНЮВАЧІВ З НЕСЕМЕТРИЧНИМ СВІТЛОРОЗПОДІЛОМ

 

4.1. Загальні положення

 

Джерело О випромінення з несеметричним світлорозподілом може бути встановлен над горизонтальною площиною Q, а вісь ОО світильника перпендикулярна площині Q (рис.4.1).

Розміщення розрахунковой точки А відносно випромінювача визначається слідуючими параметрами : hp - розрахунковою висотою підвісу світильника, м; a і j - кути, які виражають положення точки відносно джерела випромінення, в площині Q, причому:

(4.1)

(4.2)

Горизонтальна освітленість Е_r точки А в даному випадку визначається з виразу

(4.3)

де: І_a1j - сила світла від джерела по напрямку до розрахункової точки А, кд;

a - кут між напрямком сили світла в розрахункову точку А і віссю симетрії світильника ОО

В розглянотому варіанті користуються сімейством кривих відносно освітленості. В цьому випадку під сімейством кривих розуміють графік відносної освітленості, на якому нанесені криві, кожна з яких відповідає відповідному куту j. Для побудови такого графіка необхідно мати криві сили світла для декількох мередіальних площин. Але інтерполяція при визнеченні проміжкових значень сил світла (освітленності) достатньо складна.

В сільськогосподарських виробничих приміщеннях даний метод розрахунку застосовується для СТУ, які мають світильники з горизонтально розміщеними трубчатими лампами (люмінісцентними, галогенними і т.д.)

За основу побудови ізолюкс прийнято зразок кривих сил світла в різних нахилених повздовжніх площинах, що дозволяє о цих кривих відновлювать всю форму фотометричного тіла. Побудова ізолюкс.

До розрахунку освітленності від точкового несиметричного випромінювача в точці на горизонтальній площині, при несиметричному світлорозподілі достатньо працеємні, через те слід скористатися відомими залежностями (1.3).

 

Рис.4.1

 

4.2.Методика розрахунку освітленності точки від світильників з несеметричним світлорозподілом

 

Методика розрахунку освітленності точки від світильника з несеметричним світлорозподілом зводиться до слідуючих операцій:

1. По плану і розрізам приміщення обчислюють кути, що визначають положення світильника відносно точки розрахунку.

(4.4)

(4.5)

(4.6)

2. Використовуючи криві рівних відносних _світленостей, по знайдених значеннях j і tqa (ctqa) визначають:

(4.7)

3. По знайденому значенні розраховується _світленість по формулі

(4.8)

 

5. РОЗРАХУНОК СТУ З ЛІНІЙНИМИ СВІТОВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ

 

5.1. Загальні положення

 

При використанні для цілей освітлення і опромінення протяжних джерел випромінення, наприклад, розрядних ламп низького тиску, утворюються світлові лінії. Характеристиками світлової лінії являються повздовжні і поперечні криві світла і лінійна густина світлового потоку ламп Ф. КСС світильника визначається по паспортних даних чи по довідниках (1.3). При необхідності КСС може бути обчислена:

(5.1)

де І_a - сила світла в напрямку кута a, кд;

a - кут, під яким випромінення направлено в розрахункову точку, град.

При m=0 світлорозподіл світильника рівномірне дифузійне (тип М); m=I - косинусне (тип Д) (табл.2.2).

Для світильників з розсіюваючими в основному параметр m @ 1,25; для світильників з екрануючими решітками, які утворюють в повздовжній площині захисні кути 15°-30°-45°, параметр m рівний 1,5-2,0-3,0 відповідно.

Світлові лінії можуть бути двох видів: з розривами і без розривів . Неперервною лінією (лінією без розривів), рахується лінія, якщо:

(5.2)

де l_св – відстань між світильниками в лінії, м;

hp - висота підвісу світлової лінії над освітлювальною поверхнею, м.

Якщо відстань між світильниками в ряду:

(5.3)

то така лінія рахується лінією з розривами і розрахунок таких СТУ можна проводити як від точкових випромінювачів.

Для лінії, яка має велику протяжність, сумарна густина світлового потоку Ф може бути визначена як:

(5.4)

де Ф - світловий потік ламп в суцільній частині лінії, лм;

l - сумарна довжина світлової частини лінії, м;

l - сумарна довжина розривів, м.

На рис.13 показана розрахункова точка А, яка освітлюється лінією L, причому розрахункова точка А відповідає торцю світлової лінії.

На рис.14 показаний варіант, коли розрахункова точка А лежить в центрі суцільної світлової лінії;

На рис.15 показаний варіант, коли точка А освітлюється лінією з розривами.

Для спрощення розрахунків сводять поняття сили світла І_a¢ в поперечній площині в напрямку кута a, розрахункову для потоку випромінення лампи (ламп) в 1000 лм:

(5.5)

Відповідно освітленність точки А (рис.3.5) може бути виражена по формулі:

(5.6)

В результаті виявляється, що освітленність точок в площині являється функцією трьох змінних параметрів, а іменно, L, hp i p. Зменшення числа незалежних змінних досягається введенням приведенних параметрів.

(5.7)

данний прийом дозволяє спростити вираз (29):

(5.8)

До розрахунку освітленності точки А суцільної лінії, що світиться.

 

Рис.5.1

До розрахунку освітленості від суцільної лінії.

Рис.5.2

До розрахунку освітленості від лінії з розривами.

Рис.5.3

Вираз І_a f (p¢, L¢) являє собою освітленість, яка утворюється умовною лінією, для якої hp = 1м і Ф¢ = 1000 лм. Така освітленість називається відносною освітленністтю. Е:

(5.9)

В результаті :

(5.10)

На практиці контрольна точка А, яка лежить в площині Q – може освітитися декількома лампами чи рядами (рис.15), тоді для розрахунків використовують сумарну відносну освітленість.

(5.11)

де – е₁ і е₂ ... е_n – відносні освітленності, які створюються кожним світильником чи рядом світильників.

Тоді

(5.12)

чи

(5.13)

де m - коефіцієнт, який враховує додаткову освітленість, яка утворюється за рахунок відбиття потоків, (m = 1,05...1,15).

В табл.7 наведені значення функції f (p¢,L¢) для різних типів світильників може бути визначено, як:

(5.14)

де І₀ - осьова сила світла світильника, кд;

Ф₀ - світловий потік світильника в нижню півсферу.

Залежність е =f (p¢, L¢) для світильника з умовною лампою зі світловим потоком в 1000 лм можуть бути подані у вигляді кривих рівних значень відносної освітленності в координатах p¢ і L¢. Такі криві приведені (1,2,3) і називаються лініями ізолюксами.

 

Таблиця 5.1

Розрахункові значення функції f (p¢, L¢)

 

Значення f при довжині Р¢, м ( верхній порядок ) і кутові g...° ( нижній рядок )
L¢	m		0,25	0,5	0,75	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0
0,25	1,25 2,0 4,0	0,24 0,24 0,24	0,22 0,22 0,22	0,176 0,175 0,172	0,127 0,126 0,125	0,088 0,088 0,087	0,043 0,043 0,043	0,023 0,023 0,022	0,013 0,013 0,013	0,008 0,008 0,008	0,0036 0,0036 0,0036
0,50	1,25 2,0 4,0	0,43 0,43 0,43	0,40 0,39 0,37	0,32 0,31 0,30	0,234 0,23 0,22	0,165 0,16 0,16	0,082 0,082 0,08	0,044 0,044 0,043	0,025 0,025 0,025	0,016 0,016 0,016	0,007 0,007 0,007
1,00	1,25 2,0 4,0	0,63 0,59 0,51	0,59 0,55 0,48	0,48 0,46 0,40	0,37 0,35 0,31	0,27 0,26 0,23	0,143 0,14 0,13	0,08 0,078 0,074	0,048 0,047 0,045	0,03 0,03 0,029	0,014 0,014 0,014
2,00	1,25 2,0 4,0	0,73 0,66 0,53	0,68 0,62 0,50	0,57 0,52 0,42	0,45 0,41 0,33	0,35 0,32 0,26	0,20 0,19 0,16	0,12 0,11 0,10	0,007 0,073 0,065	0,051 0,049 0,044	0,025 0,024 0,023
1,50	1,25 2,0 4,0	0,70 0,64 0,53	0,66 0,60 0,50	0,55 0,51 0,42	0,43 0,40 0,33	0,32 0,30 0,26	0,18 0,17 0,15	0,105 1,10 0,09	0,065 0,063 0,058	0,042 0,041 0,038	0,02 0,02 0,02
3,00	1,25 2,0 4,0	0,74 0,66 0,53	0,70 0,62 0,50	0,59 0,53 0,43	0,47 0,42 0,34	0,36 0,33 0,27	0,22 0,20 0,16	0,14 0,13 0,10	0,09 0,084 0,071	0,062 0,058 0,05	0,032 0,031 0,028

 

5.2. Методика розрахунку СТУ в вигляді світлової лінії

 

Для розрахунку СТУ, виконаний на базі люмінесцентних світильників, що утворюють світлові лінії, виконують слідуючи операції :

1. Встановлюють вихідні показники СТУ :

- по будівельному плану і довжину приміщення а, м; ширину приміщення в, м; висоту приміщення h, м.

- нормоване значення освітленості Е_н, лк;

- значення коефіцієнтів запасу К_з, відбиття r підлоги, r стелі, r стін, додаткової освітленості m; мінімальної освітленості z.

2. Вибирають тип освітленості прибору, встановлюють його тип кривої сили світла (табл.8), його габарити: L_св - довжина світильника, м; h_св - висота світильника, м; а_св - ширина світильника, визначають спосіб встановлення світильника (на стелі, на тросі і т.д.).

3. По типу КСС світильника визначають раціональну відстань між рядами світильників (табл. 5.2).

(5.15)

де L_свp – відстань між рядами світильників, м;

h_p - висота від горизонтальної площини, в якій нормується освітленність, до вихідного отвору світильника, м.

4. Задаються чи визначають розрахункову висоту підвісу світильника, (hp):

(5.16)

5. Обчислюють раціональну відстань між рядами світильників (L_свp):

(5.17)

Таблиця 5.2

Раціональні відносні віддалі освітлювальних приборів.

Характер світлорозподілення світильника	Умовне позначення	Відносна відстань між світильниками / l / з лампами ЛЛ	Відносна відстань між світильниками / l / з лампами ЛН
Концентроване	К	0,6	0,6
Глибоке	Г	0,9	1,0
Косинусна	Д	1,4	1,6
Рівномірне	М	2,0	2,6
Напівшироке	Л	1,6	1,8

 

6. Визначають можливе число рядів (hp):

(5.18)

де в - ширина приміщення, м

7. Визначають відстань від крайнього ряду до стіни приміщення (L_кр ) (без врахування ширини світильників)

(5.19)

8. Визначають індекс приміщення:

(5.20)

9. Використовуючи таблиці (І) виражають коефіцієнти використання світлового потоку И при заданих значеннях r і і:

И =

10. Визначають величину світлового потоку однієї світлової лінії:

(5.21)

11. Визначають можливу кількість вибраних світильників в одній лінії (N_c.лін.):

(5.22)

12. Визначають світловий потік одного світильника (Ф_св ):

(5.23)

13. Визначають світловий потік однієї лампи, яка повинна бути встановлена в світильнику (Ф_л ) :

(5.24)

де N _л – кількість ламп в вибраному типі світильника, шт.

14. По довіднику (1) чи паспорту світильника встановлюють реальну величину світлового потоку стандартної лампи (Ф_лр):

Ф_{лр = ,} лм (5.25)

Встановлено значення стандартної лампи підставляють в основну розрахункову формулу і визначають величину розрахункової освітленності (Е_р):

(5.26)

Якщо розрахункове значення освітленності (Е_р) лежить в межах від - 10% до +20% від нормованого (Е_н), то розрахунок проведений правильно. При порушенні даної умови необхідно повторити розрахунки змінюючи вихідні дані, кількість рядів, тип світильника, висоту підвісу, потужність ламп і т.д.

15. Визначають загальну кількість світильників (N) в СТУ:

(5.27)

16. Визначають встановлену потужність СТУ (Р_сту):

(5.28)

де Р_л - потужність однієї лампи, Вт;

a - коефіцієнт, що враховує втрати потужності в ПРА

(a = 1,10...1,24)

 

5.3. Приклад розрахунку

 

Приклад І

Провести розрахунок СТУ приміщення профілакторію для телят з розмірами а = 21 м, в = 12 м; висота h = 4,2 м. Нормоване значення освітленності Е_н = 150 лк.

 

Виконання :

1. Встановлюють нормативні параметри СТУ:

Е_н = 150 лк; а = 21 м; в = 12 м; h = 4,2 м (по умові).

Z = 1,1; К_з = 1,3; S = 0; m = 1,05 (приймаємо виходячи з призначення приміщення і особливостей його конструкції).

2. Викреслюємо план приміщення (рис. 5.4).

3. Рахуємо, що СТУ буде виконана на базі світильників типу ЛСП-15 з ЛЛ типу ЛБР. Світильник розрахований на дві лампи, КСС типу Д. Довжина світильника (по аналогії з світильником ПВЛМ з відкритими лампами):

а_св = 1,35 м; в_св = 0,27 м; h_св = 0,22 м; (табл.3.9 (3)) (табл. 3.10 (3)).

4. Визначаємо раціональну відстань між рядами світильників (табл.8)

5. Приймаємо, що l = 1,4 світильники в СТУ будуть підвішані на тросі з висотою від підлоги до вихідного отвору світильника: h_p = 3,0 м.

6. Визначаємо раціональну відстань між рядами світильників:

(5.29)

7. Визначаємо можливе число рядів:

(5.30)

Приймаємо, що в СТУ буде три ряди світильників n_p = 3.

 

До приладу І розрахунку СТУ від світлової лінії :

Рис.5.4

 

8. Визначаємо відстань від крайнього ряду до стіни приміщення

(5.31)

9. По табл.5.12 (3) для значень r = 0, світильник типу ПВЛМ з двома лампами ЛБР визначаємо величину КИСП:

И » 0,42 (5.32)

10. Визначаємо індекс приміщення:

(5.33)

11. Визначаємо величину світлового потоку одній світлової лінії

(5.34)

12. Визначаємо можливу кількість світильників в лінії, якщо рекомендована відстань між світильниками L_св.р = 4,2 м

(5.35)

Приймаємо, що в одному ряду буде встановлено чотири світильника, тоді реальна відстань між світильниками:

(5.36)

При тому, відстань крайніх світильників до торцевих стін:

t_т = 3,9 n = 1,95 м

13. Визначаємо потрібний світловий потік одного світильника:

(5.37)

14. Визначаємо потрібний світловий потік однієй лампи, якщо використовуються двохлампові світильники:

(5.38)

15. По довідниковим даним визначаємо, що лампа ЛБР-80 має світловий потік Ф₈₀ = 4160 лм (табл.2.12 (3)). Тоді реальний світловий потік одного світильника буде рівнятися:

(5.39)

Визначаємо реальну кількість світильників для СТУ:

(5.40)

Приймаємо, що в кожному із трьох рядів буде встановлено по N_л=5 двохлампових світильників типу ЛСП-15 2´80, довжина якого:

L₈₀ = 1,65 м (табл.3.9 (3)).

17. Визначаємо нову відстань між світильниками в ряду:

(5.41)

Приймаємо відстань світильниками в ряду 2,5 м (вводимо відповідні корективи в план СТУ).

18. Проводимо перевірочний розрахунок:

(5.42)

Одержане значення освітленності Е_р = 145,5 лк відрізняється від Е_н = 150 лк на 3,03% , що задовольняє вимогам розрахунку.

Остаточно: в СТУ прийнято три ряди світильників ЛСП-15 2´80 з лампами ЛБР-80; відстань між рядами 4,2 м; від крайніх рядів до стін 2,1 м; відстань між світильниками в ряду 2,55 м.

19. Встановлена потужність СТУ.

(5.43)

де a = 1,24 - Коефіцієнт, що враховує втрати в ПРА.

 

 

6. РОЗРАХУНОК СТУ ПО МЕТОДУ ПИТОМОЇ ПОТУЖНОСТІ

 

6.1. Загальні положення

 

Метод питомої потужності є спрощеною формою методу КИСП. Потік випромінювання лампи може бути виражений через світлову віддачу:

(6.1)

де Ф_л – потік випромінювання лампи;

h_св – світлова віддача лампи, лм×Вт^-1;

Р_л - потужність лампи, Вт.

В свою чергу, питома потужність:

(6.2)

де Р - питома потужність СТУ, Вт×м^-2;

А - освітлена площа, м² ;

N - кількість ламп в СТУ, шт.

Співставивши формули (6.1) і (6.2) і враховуючи, що

(6.3)

Одержимо :

(6.4)

Величина Р подається в таблицях функцій ряда змінних (табл.9)

 

Таблиця 6.1

Питома потужність загального рівномірного освітлення, світильники ППР-100, ППР-200, НСПОІ; НСПО9 (для значення r_л = 50%, r_с = 30%, r_пол = 10%, h= 1,15)

 

Питома потужність, Вт×м-2, при освітленості, лк
h, м	А, м2
2...3	10...15 15...25 25...50 50...100 150..300	3,7 3,1 2,5 2,0 1,7 1,5	6,3 5,3 4,4 3,6 2,9 2,6	12,6 9,7 7,9 6,1 5,4 4,8	18,2 14,4 11,7 9,2 7,8 7,0	31,0 23,4 18,8 15,0 12,8 11,4	46,5 35,0 28,1 22,5 19,2 17,0	62,0 46,7 37,5 30,5 25,6 22,7
3...4	10...15 15...25 25...30 30...50 50...120 120...300	5,8 4,1 3,2 2,6 2,2 1,7 1,4	10,0 7,8 6,3 4,8 3,9 3,1 2,6	18,8 15,5 12,4 9,3 7,4 6,0 4,7	28,2 23,2 18,5 13,9 11,1 8,9 7,1	47,0 38,6 30,9 23,2 18,5 14,9 11,8	70,5 58,0 46,4 34,7 27,8 22,4 17,7	94,0 77,3 61,8 46,3 37,0 39,4 23,6
4...6	10...17 17...25 25...35 35...50 50...80 80...150 150...400	8,8 6,4 4,3 3,4 2,7 2,1 1,9 1,3	11,9 10,3 8,5 6,8 5,2 4,1 3,2 2,4	23,8 20,6 17,0 13,0 10,4 8,2 6,5 4,9	35,7 30,9 22,5 20,4 16,6 12,3 9,8 7,4	59,5 51,5 42,5 34,0 26,0 20,5 16,2 12,2	89,2 77,2 63,8 51,0 39,0 30,8 24,4 18,4	119,0 103,0 85,0 68,0 52,0 41,0 32,5 24,5

 

Потужність лампи визначається як:

(6.5)

Розраховується освітленість в контрольній точці

(6.6)

Перевіряється відповідність розрахункового значення освітленості нормованому значенню.

 

Таблиця 6.2

Світлотехнічні дані прожекторів

 

Тип прожектора	Тип лампи U=220B	hmin, м	І0, ккд	b° вм	b° гм	Вертикальна площина	Горизонтальна площина	h %
n	H	n	H
ПЗС45 ПСМ50 ПСМ50 ПСМ40 ПСМ30   ПЗР250 ПЗР400 ПЗС45 ПЗС35   ПКНІ-1000 ПКН2-1000 ПКН1-1500	Г-1000 Г-1000 ДРЛ400 Г-500 Г-200   ДРЛ250 ДРЛ400 ДРЛ700 Г-500   КГ-1000 КГ-1000 КГ-1500	8,0 10,5     11,5	19,5	9,5 8,2	10,5 9,5 8,2   14,5		1,11 0,55 1,18 0,63 0,85   0,91 0,94 1,13 3,52   0,44 1,64 2,79		0,51 0,55 1,18 0,63 0,85   0,91 0,94 0,48 0,86   0,56 0,58 0,56

 

6.2. Приклади розрахунку.

 

Приклад І.

 

Розрахувати прожекторн СТУ для освітлення вигульного двору свинарника розмірами: довжина а = 80 м; ширина в = 20 м, якщо необхідно забезпечити освітленність Е_н = 0,5 лк (рис.17), при К_з = 1,15.

Виконання.

1. Визначаємо встановлену потужність СТУ, рахуючи, що для освітлення використовується прожектор з ЛР типу ПЗС-45 з лампою типу П-220-1000 (табл.9.1) тобто m = 0,7:

(6.7)

 

До розрахунку прожекторної СТУ

Рис. 6.1

2.Типова лампа Г-220-1000 значне більше потрібної потужності Р_уст =644Вт.

Рахуємо, що прожектор ПЗС-45 буде експлуатуватися з лампою Г-220-750. По табл. (2.2 (3)) визначаємо світловий потік лампи Г-220-750 Ф₇₅₀ = 13100 лм; світловий потік лампи Г-220-1000 Ф₁₀₀₀ = 18600 лм.

По табл. 6.2 визначаємо силу світла прожектора з 1000 Вт лампою: І_{0 1000} = 100 кд.

3. Визначаємо силу світла прожектора ПЗС-45 з лампою Г-220-750

(6.8)

4. Визначаємо мінімальну висоту установки прожектора з лампою Г-220-750.

(6.9)

Приймаємо h_{p min} = 15 м

5. Визначаємо вихідні дані для дальшого розрахунку по табл.. 9.1.

b_r = 15°; b_в = 13°; n_в = 13; m_в = 1,11; n_r = 12; M_r = 0,51.

ККД прожектора h = 0,44.

6. Визначаємо кут нахилу прожектора в вертикальній площині

(6.10)

7. Визначаємо відстань між опорою і найближчою стороною освітленної площини L₁:

(6.11)

8. Визначаємо значення кутів: b для точки В і b₂ для точки Д (рис.17.)

(6.12)

9. Визначаємо силу світла прожектора а напрямку точок В і Д.

(6.13)

(6.14)

 

10. Освітленість точок В і Д.

(6.15)

(6.16)

11. Освітленість в центрі площадки:

(6.17)

12. Середня освітленність площадки:

(6.18)

таким чином, в найгіршій точці Д забезпечення нормована освітленність Е_н = 0,5 лк.

Приклад 2.

Визначити метод питомої потужності параметри СТУ для освітлення секції, призначеної для утримання підсосних маток з поросятами (тип. проект № 19-154). Розміри секції а = 36 м; в = 9,0 м. Станки розміщенні вздовж центрального проходу. Природне освітлення - бокове, одностороннє, висота від підлоги до нижнього краю світлоприйому - 1,18 м; висота світлопройому - 2,4 м (рис.5.4).

Виконання:

1. Визначаємо Е_н = 75 лк, коефіцієнт природної освітленості к.п.о. = 0,5%.

2. По табл. 10 виражаємо границю зони з недостатнім природнім світлом: початок зони L₃ = 12 м від світлопройому.

3. Уточнюємо освітленість в зоні з недостатнім природнім світлом, підвищують її на одну ступінь по шкалі освітленості Е_н = 100 лк.

4. Попередньо встановлюємо, що в приміщенні буде два ряда світильників над станками.

5. Вибираємо тип світильника - світильник ПВЛМ (3).

6. Визначаємо криву світлорозподілу світильника - тип Д і рекомендоване відношення L_B/h = 1,6, де L_B - відстань між рядами світильників, м; h - висота встановленого світильника, м.

7. Приймаємо, що висота установки світильників рівна 2,8 м, тоді

(6.19)

8. Уточнюємо тип світильника: ПВЛМ-Д-2´40 з лампами ЛБ-40.

9. Визначаємо площу приміщення:

(6.20)

По табл. 12 знаходимо відстань між світильниками в ряду, питому потужність при Е_н =100лк, L_b = 4,5 м, S = 324 м (рис.5.4)

L_a1 = 5,5 м; Р₁ = 32 Вт×м^-2 (6.20)

 

Схема розміщення світильників в секції утримання під сосних маток з поросятами (тип. проект 19-154)

 

Рис.6.2

 

Таблиця 6.3

Границя зони з недостатнім природнім світлом

 

Глубина приміщення	Висота світлового пройому	Відстань від зовнішньої стіни до границі зони з недостатнім природнім світлом, м, при боковому двосторонньому освітленні для значень к.п.д.%
0,4	0,5	0,7
	0,6	-	-	-
	0,6 0,8 1,2	7,0 - -	6,0 8,5 -	5,0 7,0 -
10,5	0,6 0,9 1,2	8,0 - -	7,0 9,6 -	6,0 8,0 8,5
13,5	0,9 1,2 1,5	8,0 - -	6,0 11,0 -	4,5 9,5 10,5

 

Таблиця 11.

Відстань від зовнішньої стіни до границі зони з недостатнім по нормі природнім світлом, м

Висота світлового пройому	Значення к.п.д. % , для бокового одностороннього освітлення
0,4	0,5	0,6
0,6 0,9 1,2 1,5 2,4	5,5 8,5 9,0 11,5 14,0	5,5 7,0 8,0 10,0 12,0	4,0 5,0 6,0 8,5 10,0

 

11. По таблиці 6.5 знаходимо відстань між світильниками в ряду L_a і питому потужність Р при Е_н = 75 лк;

L_a = 6,1м ; Р₂ =2,9 Вт×м^-2 (6.22)

12. Визначаємо кількість світильників в ряду в зоні з Е_н =100 лк:

(6.23)

приймаємо N₁=5 світильників

13. Визначаємо кількість світильників в ряду в зоні з Е_н = 75 лк.

(6.24)

Таблиця 12 Питома потужність світильників з ЛЛ при освітленні тваринницьких приміщень

 

Нормована Освітленність Ен і Кз , лк	Номер Схеми Розмі- Щення Світиль- ників (рис.5.6)	Відстань між рядами світильників, м
3,5	4,5	5,5	6,5
Відстань між світильниками вздовж ряду , м	Середня питома потужність, Вт/м2	Відстань між світильниками вздовж ряду, м	Середня питома потужність, Вт/м2	Відстань між світильниками вздовж ряду, м	Середня питома потужність, Вт/м2	Відстань між світильниками вздовж ряду, м	Середня питома потужність, Вт/м2
Світильник ПВЛМ-Д-2´40; тип ламп ЛБ для приміщень площею S ³ 300м2
50 ´ 1,3 75 ´ 1,3 100 ´1,3 150 ´1,3		7,6 6,7 5,7 4,3	3,0 3,4 4,0 5,3	6,6 6,1 5,5 3,7	2,7 2,9 3,2 4,8	5,2 4,3 3,6 2,5	2,8 3,4 4,0 5,8	4,1 3,1 2,4 1,7	3,0 4,0 5,1 7,2
для приміщень площею S ³ 50 - 150 м2
50 ´ 1,3 75 ´ 1,3 100 ´1,3 150 ´1,3		5,8 5,2 4,4 3,3	3,9 4,4 5,2 6,9	5,1 4,7 4,2 2,9	3,5 3,8 4,2 6,2	4,0 3,3 2,8 2,0	3,6 4,4 5,2 7,5	- - - -	- - - -
Світильник ПВЛМ-Д-2´80; тип ламп ЛБ для приміщень площею S ³ 300 м2
50 ´ 1,3   75 ´ 1,3   100 ´1,3   150 ´1,3		105, 11,5 9,7 10,5 8,7 9,5 6,1 6,5	4,4 4,0 4,7 4,3 5,2 4,8 7,5 7,0	9,3 10,0 8,5 9,8 7,7 8,1 5,2 5,4	3,8 3,5 4,2 3,8 4,6 4,3 6,9 6,6	7,4 8,1 6,7 7,4 5,9 6,4 3,9 4,3	3,9 3,6 4,3 3,9 4,9 4,6 7,4 6,8	6,1 6,6 5,5 6,0 4,6 5,0 3,1 3,6	4,0 3,7 4,5 4,1 5,4 4,9 8,0 7,0
для приміщення площею S = 50 - 150 м2
50 ´ 1,3   75 ´ 1,3   100 ´1,3   150 ´1,3		8,7 9,5 8,2 8,7 7,4 8,0 5,1 5,4	5,3 4,8 5,6 5,2 6,2 5,7 9,0 8,4	4,9 8,4 7,1 7,7 6,4 7,0 4,3 4,6	4,5 4,2 5,0 4,6 5,5 5,1 8,2 7,8	6,2 6,8 5,6 6,1 4,9 5,4 3,3 3,6	4,7 4,3 5,2 4,8 5,9 5,4 8,9 8,2	- - - - - - - -	- - - - - - - -
Тип світильника ПВЛ 1-2´40;тип ламп ЛБ для приміщень площею S ³ 300 м2
50 ´ 1,3 75 ´ 1,3 100 ´ 1,3		6,5 5,7 5,0	3,5 4,0 4,6	5,5 5,0 4,2	3,2 3,6 4,2	3,8 3,4 2,9	3,8 4,3 5,0	- - -	- - -
150 ´ 1,3		3,3	7,0	2,8	6,3	2,0	7,5	-	-
для приміщень площею S = 50 - 150 м2
50 ´ 1,3 75 ´ 1,3 100 ´ 1,3 150 ´ 1,3		5,2 4,6 3,9 2,6	4,4 5,0 5,8 8,7	4,3 3,9 3,3 2,2	4,1 4,6 5,4 8,0	3,0 2,6 2,3 1,5	4,9 5,5 6,4 9,5	- - - -	- - - -
Тип світильника ППД-100 для приміщень площею S ³ 300 м2
20 ´ 1,15 30 ´ 1,15 50 ´ 1,15		6,6 5,3 3,4	4,8 5,4 8,4	6,5 4,5 -	3,6 4,9 -	4,4 3,3 -	4,1 5,5 -	- - -	- - -
для приміщень площею S = 50 - 150 м2
20 ´ 1,15 30 ´ 1,15 50 ´ 1,15		5,6 4,4 2,8	5,1 6,5 10,3	5,2 3,8 -	4,3 5,8 -	3,8 - -	4,8 - -	- - -	- - -
Тип світильників ППД-200 для примщень площею S ³ 300 м2
20 ´ 1,15 30 ´ 1,15 50 ´ 1,15		- - -	- - -	- - 5,4	- - 8,2	8,5 6,4 3,9	4,3 5,7 9,5	6,8 5,2 -	4,5 5,9 -
для приміщень площею S = 50 – 150 м2
20 ´ 1,15 30 ´ 1,15 50 ´ 1,15		- - 5,4	- - 10,5	- 7,7 4,5	- 5,8 10,0	7,6 6,0 3,3	4,8 6,1 11,0	6,0 4,5 -	5,2 6,9 -

 

ДОДАТОК : 1. Для проміжних значень L_в середня питома потужність знаходиться інтерполірованням.

2. Схеми розміщення світильників приведені на рис.5.6.

3. Середня питома потужність для світильників типу ПВЛМ і ПВЛМ-ДР виражається множенням середньої питомої потужності, приведеної для світильників типу ПВЛМ-Д, при відповідних значеннях Ф_н , L_{в ,} S¢ на 1,08.

14. Визначаємо загальну кількість світильників в ряду:

(6.25)

15. Загальне число світильників в СТУ:

(6.26)

таким чином в секції повинно бути встановлено дві лінії по 7 шт. світильників типу ПВЛМ 2´40.

 

Приклад 2.

 

Для освітлення приміщення корівника, призначеного для прив’язного утримання дійних корів (тип. проект 801-314). Визначити параметри СТУ, якщо розміри приміщення: а = 100 м; в = 21 м. Приміщення має два проходи. Тваоини розміщені в 4 ряди (рис.6.3).

Виконання:

 

1. Визначаємо нормоване значення освітленності і в зоні розташування годівниць Е_к = 75 лк, в стійлах Е_е = 50 лк.

2. Попередньо на плані (рис.6.3) намічаємо 5 рядів світильників.

 

Схема розміщення світильників в корівнику прив’язного утримання (тип. проект 801-314)

Рис.6.3

3. Рекомендоване значення L_в/h = 1,6 для світильників ПВЛМ 2´40 з лампами ЛБ-40.

4. Визначаємо відстань між рядами світильників:

(6.27)

5. Визначаємо площу приміщення:

(6.28)

6. Розрахунок СТУ проводимо на найбільш високий рівень освітленності Е_к = 75 лк.

7. По таблиці 12 знаходимо рекомендовану відстань між світильниками в ряду L_а і птитому потужність:

L_а = 6,2 м; Р = 3,0 Вт×м^-2 (6.29)

8. Визначаємо число світильників в ряду:

(6.30)

9. Визначаємо загальну кількість світильників:

(6.31)

10. Встановлену потужність СТУ.

(6.32)

де К_ПРА = 1,24 - коефіцієнт, що враховує втрати потужності в ПРА. Таким чином в приміщенні встановлюється 5 рядів світильників типу 2´40 з лампами типу ЛБ-40 по 16 шт в кожному ряді.

 

7. РОЗРАХУНОК ОПРОМІНЮВАЛЬНИХ УСТАНОВОК

 

7.1. Загальні відомості

 

Для одержання позитивного єфекту від застосування ОВ опромінювальна установка повинна забезпечити передачу необхідної кількості енергії від випромінювання до приймача:

(7.1)

де А – площа об’ єкта, що опромінюється, м²;

a - кут напрямку випромінення, град;

t - час опромінення, г.

Доза опромінення в стаціонарних процесах виражається у вигляді:

(7.2)

де Е_еф - ефективна опроміненність

t - час опромінення.

Значення нормованих доз опромінення приведені в табл.7.1

При опроміненні на практиці вітальним випроміненням тварин початкове опромінення починається з 0,25 нормованої дози з поступовим збільшенням до повної дози на протязі 2...4 неділь.

При застосуванні бактериційних установок, опромінення збільшуючи на 10...15% протів норми УФ - обробка металів і біологічних об’єктів допускається коливання в межах ±20%. Максимальне збільшення ІФ - опроміненності допускається не більш, чим на 40%.

При розрахунку опромінювальних установок необхідно враховувати, що різні матеріали маютиь різні оптичні коефіцієнти для УФ, ІЧ і видимого випромінень.

К.К.Д. світильника і опромінювача для різних довжин спектру змінюється і враховується поправкою:

(7.3)

де - К.К.Д. світильника для конкретного виду випромінення;

- К.К.Д. світильника по довіднику;

- частина прямого потоку;

- частина відбитого потоку;

- коефіцієнти відбиття матеріалу світильника в конкретній і видимих частинах спектру.

 

Таблиця 7.1

Нормовані дози опромінення

 

Тип установки і призначення	Об’єкти випромінення	Одиниці виміру	Доза (Н)
Бактерецидні для опромінення бактерій і спорів	Коли Грибок кандіди Сінева палочка Стафілокок Плесень	мб с.см-2 -//- -//- -//- -//-	2,4 6,6 10,7 4,1 9,9
Вітальні для стимуляцій росту тварин	Корови, бики, телята. Телята до 6 місяців. Телята старші 6 місяців. Поросята - сосуни. Поросята на откорме. Поросята на відгодівлі. Свиноматки. Ягнята до відбиття. Вівцематки. Курчата в клітках з решітками. Курчата підложного утримання. Курчата в клітках з штампованими клітками Кури-несучки підложного утримання. Кури - несучки в клітках.	мвт.ч.м-2 -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//- -//-   -//-   -//-   -//- -//-   -//-	270 - 290 180 - 210 120 - 140 160 - 180 20 - 25 60 - 80 80 - 90 80 - 90 220 - 240 245 - 260   20 - 25   15 - 20   40 - 50 20 - 25   40 - 50
Ультрафіолетові, для обробки кормів, яєць, сім’ян.	Яйце. Кормові дрожжі. Насіння: кукурудза вівса ярової пшениці озимої пшениці	Дж.м-2 -//- -//- -//- -//- -//-	4,0 4,0 3,5

 

 

Таблиця 7.2

Нормовані параметри опромінення

 

Тип установки		Нормований параметр
Для люмінесцентного аналізу	Око людини, фотоелемент	По чутливості опромінювального матеріалу і фотоелементу
Опромінювальні установки рослинництва (час опромінення залежить від виду рослин)	Листок цибулинної рослини. Листок розсади рослини. Листок дорослої рослини. Марфогенез.	Опроміненність Е=2Вт.м-2 час = 5...10 год Опроміненність Е=8Вт.м-2 час = 8...18 год Опроміненість Е=15Вт.м-2 час = 8...18 год Опроміненність Е=0,5Вт.м-2
Інсентезидні для зничення комах	Органи чуття комах	Сила світла випромінення І = 50 мВт.ср-2
ІЧ - випромінювачи для знищення личинок і плісняви	Оброблюваємий матеріал	Опроміненність Е=1000Вт.м-2. Температура нагріву
Іч - опромінювачі для сушки лакофарбових покриття	Поверхня	Опроміненність Е=5.103 Вт.м-2 (уточнюється для кожного вуду тварин, його віку зовнішніх умов)
ІЧ - опромінювачі для обгріву насінняго матеріалу	Поверхня сім’ян     Вся маса	Температура в імпульсі = 100С° время дій в імпульсі 1с. Температура глибинного прогріву = 68°С, час прогріву = 10...60с.

 

Втаблиці 7.2 приведені значення коефіцієнтів відбиття r, пропускання a і поглинання t для УФ. ІЧ і видимого випромінювання для різних матеріалів. В табл. 15 дано значення коефіцієнтів запасу для опромінювальних установок.

 

 

Таблиця 15 Коефіцієнти відбиття r_а , пропускання a і поглинання t для деяких матеріалів в різних областях спектрів.

 

Матеріал	Область	Коефіцєнт, %
		r	a	t
Сталь, залізо   Побілена поверхня   Шар води товщиною 10см Фарба масляна   Емаль біла світлотехнічна Алюміній	УФИ ВИ ИКИ УФИ ВИ ИКИ УФИ ВИ ИКИ УФИ ВИ ИКИ УФИ ВИ ИКИ УФИ ВИ ИКИ	15...30 20...50 70...90 45...55 65...75 75...85 2...5 2...5 5...7 10...15 20...35 15...25 0...50 70...90 20...50 75...85 80...87 85...88	70...85 50...80 10...30 45...55 35...25 15...25 20...70 30...50 70...90 85...90 80...65 75...85 50...100 10...30 50...80 15...25 13...20 12...15	- - - - - - 35...75 50...65 3...10 - - - - - - - - -

 

Таблиця 7.3

Середні значення коефіцієнту запасу для опромінювальних установок.

Зона випромінен ня	Джеоело випроміне ння	Коефіцієнт запасу при серидовищі
		Нормальному	Запиленному	Пильні
УФИ   ВВ   ІЧФ	ЛН РЛ ЛН РЛ ЛН РЛ	- 1,8 1,3 1,5 1,1 -	- 2,2 1,5 1,7 1,25 -	- 3,0 1,7 2,0 1,4 -

 

Для розрахунку опромінювальних установок застосовуються стандартні методи розрахунку з деякими доповненнями.

Метод коефіцієнту використання потоку випромінення опромінюючої установки застосовується для площ з невеликою нерівномірністью опромінення (z £ 2) розрахунок проводиться для середньої освітленності:

(7.4)

де Ф_л - потік лампи в ефективних одиницях;

N - число ламп в Обу;

А_р - розрахунково площа опромінювання, м²:

Н^/­_обу - коефіцієнт використання світлового потоку, скоректовані формулою (56) для приміщення, коефіцієнти відбиття якого приймаються рівними нулю.

Точковий метод розрахунку опромінювальних установок приймається для розрахунку опроміненності в контрольних точках відомими світлотехнічними прийомами з відповідним переведенням світлових одиниць в одиниці опроміненності по формулах пропорційності з врахуванням зміни ККД світильника в різних спектральних діапазонах.

Основна формула для розрахунку :

(7.5)

 

де Е - іскома опроміненність в ефективних одиницях, Вт.м^-2:

Ф_л - ефективний потік ламп, Вт:

К - поправка по формулі (56)

К_з - коефіцієнт запасу;

y- поправка для похилої площини;

Характеристика УФ - випромінювачів приведені в табл.16 дані характеристики ІЧ - випромінювачів.

 

Таблиця 7.3

Характеристики УФ - джерел випромінювання

 

Тип лампи	Потужність, Вт	Напруга, В	Струм, А	Діапазон активного опромінення, Нм	Потік, лм	Потоки
						Світловий, лм	Вітальний, вт	Бактерецидний, бк
ЛБ-15 ДБ-30-1 ДБ-60 ДБ-8-04 ЛЄ-15´ЛЧ ЛЄ-30´ЛЧ ЛЄР-30 ЛЄР-40 ЛУФЩ-4 ЛЄО-15 ЛЄО-30 ЛЄО-40 ДРВД-160 ДРВД-250 ДРТ-230 ДРТ-400 ДРТ-1000			0,33 0,36 0,7 0,17 0,33 0,34 0,36 0,43 0,15 0,33 0,36 0,43 0,8 1,25 3,8 3,25 7,5	280...400 280...400 280...400 280...400 300...400 280...600 280...600 280...600 280...600 180.2000 240...450 240...450 240...450	2,5 6,6 8,0 3,0 - - - - 0,025 - - - 70-75 100..120 22...24 37...39 125..128	- -	0,01 0,04 0,04 - 0,3 0,74 1,35 1,6 - 0,11 0,27 0,37 0,35 0,60 3,0 4,75 16,5	2,5 6,6 8,0 3,0 0,055 0,125 0,105 0,150 - - - - - - 6,7 10,5 39,5