- •Методические указания
- •Лабораторная работа № 1 сравнительные исследования энергоэкономичности источников света: лампы накаливания, люминесцентные лампы, дуговые разрядные лампы высокого давления (дрл, мгл, днат)
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 исследование электрических и светотехнических характеристик системы общего освещения
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3. Порядок выполнения работы
3.1. Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с используемым оборудованием.
Общее освещение ауд. 119/3 организовано потолочными встраиваемыми в подвесные потолки светильниками с люминесцентными лампами. Характеристики светильников приведены в прил. 2. Лампы в светильнике подключены через регулируемое ЭПРА (рис. 5), позволяющее изменять световой поток в зависимости от общей освещенности.
Рис. 5. Подключение ламп через ЭПРА
Из прил. 1 определить нормируемую освещенность, показатель ослепленности, коэффициент пульсации и коэффициент естественной освещенности (КЕО).
В данной лабораторной работе производятся измерения электрических и светотехнических характеристик светильников с газоразрядными и светодиодными источниками светового излучения.
Плавное изменение освещенности от группы светильников производится диммированием через пульт ДУ. Количество включенных одновременно групп определяется преподавателем.
Измерение освещенности в заданной точке производится люксметром «MASTECH MS6610». Освещенность в контрольной точке определяется, как разница между измеренным значением и фоновым (Ефон – освещенность при выключенных световых приборах)
Е=Еизм.-Ефон.(лк). (8)
3.2. Определить зависимости электрических и светотехнических характеристик светильников при изменении напряжения питающей сети (диммирование).
3.2.1. Измерить горизонтальную освещенность от светильников общего освещения в контрольной точке.
3.2.2. По показаниям универсального прибора Щ1 определить напряжение Uс, активную Р, реактивную Q, полную мощности S, ток I, cos, потребленную электроэнергию W* за 15 мин при изменении светового потока светильников. Показания прибора занести в табл. 5.
3.2.3. При номинальном напряжении измерить температуру светильника Т0С (использовать пирометр), коэффициент пульсации светового потока и яркость светильника (использовать «Эколайт-1»). Результаты измерений отразить в отчете.
Таблица 5
Зависимость светотехнических и электрических характеристик исследуемых ламп от значения питающего напряжения
Тип светильника |
Данные эксперимента |
Данные расчета |
|||||||||
Uс, В |
I, А |
Е, лк |
Р, Вт |
S, ВА |
Q, ВАр |
W*, кВт за 15 мин |
cosφ |
Фс, лм |
с, о.е. |
W, кВт ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2.4. По опытным данным определить световой поток Фс, коэффициент использования светового потока с осветительной установки, потребляемую электроэнергию за час W.
Расчеты выполняются по следующим формулам
W= 4W*, кВтч. (9)
Фс=4КЕ Нр 2, лм, (10)
где Фс - световой поток, излучаемый светильником, лм;
Нр - ближайшее расстояние от светильника до рабочей поверхности, на которой измеряется освещенность, м; (измеряется при помощи лазерной рулетки Bosh DLE40);
К - коэффициент, учитывающий воздействие отраженных световых потоков на освещаемую точку (зависит от месторасположения точки и источника, а также от отражающих свойств поверхностей, окружающих источник и освещаемую точку). Для рассматриваемого лабораторною стенда К равен 0,36...0,49.
Коэффициент использования светового потока осветительной установки с - это отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность Фр, к световому потоку осветительного прибора Фоп (или суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении)
с = Фр / Фоп. (11)
Полученные значения занести в табл. 5.
3.2.5. Рассчитать z – коэффициент неравномерности освещения - это отношение средней освещённости к минимальной.
, (12)
где Еср, Еmin – определяется по измерениям в нескольких точках на рабочей поверхности.
3.2.6. Рассчитать КЕО - коэффициент естественной освещённости,
КЕО= (Eвн /Eнар )100%, (13)
где Eвн — естественная освещённость в точке M внутри помещения, а Eнар — наружная освещённость на горизонтальной поверхности.
3.3. По результатам табл. 5 построить зависимости тока I, мощности Р, светового потока Фс и световой отдачи c от значения напряжения электрической сети Uс к которой подключены светильники.
3.4. Для светодиодных светильников произвести измерения и расчеты по п.п. 3.2. Результаты занести в табл. 5.
3.5. Используя данные табл.5 произвести расчет необходимого количества светодиодных светильников для освещения ауд. 119/3 при минимальной нормируемой освещенности Е=400 лк. Основные характеристики светодиодных светильников СВО-02/1-32/50 и СВО-02/1-64/100 приведены в прил. 3.
3.6. Расчет искусственного освещения производится методом коэффициента использования светового потока по данным, полученным в лабораторной работе.
Данный метод расчета искусственного освещения состоит в определении светового потока, необходимого для достижения заданных показателей освещенности. При расчете искусственного освещения таким способом учитывается отраженный свет и необходимость в равномерном распределении светового потока. Формулы, которые используются для расчета искусственного освещения, зависят от вида источника освещения.
Расчет производится по формуле
N=( E.S.z.Kз)/(Фс. η), (14)
где N – количество светильников принятых к установке в помещении. Прежде чем приступить к расчёту требуемого светового потока светильника, необходимо определиться с количеством осветительных приборов, которые будут установлены в помещении. Определяя количество светильников, необходимо руководствоваться рекомендуемым отношением L/Нр.
После вычисления требуемого светового потока светильника может возникнуть ситуация невозможности установки осветительных приборов с таким световым потоком. Например, величина расчётного световой потока светильника может выходить за рамки параметров выпускаемой осветительной продукции. В этом случае следует изменить количество светильников N и провести расчёт повторно. Если требуется уменьшить расчётный световой поток светильника, то количество светильников N необходимо увеличить. И наоборот: если нужно повысить требуемый световой поток одного светильника, необходимо уменьшить общее количество осветительных приборов.
Е—нормированная освещенность, лк;
S—площадь помещения, м2;
z – коэффициент неравномерности освещения - это отношение средней освещённости к минимальной.
Обычно значение коэффициента неравномерности принимается исходя из отношения расстояния между светильниками к высоте их подвеса над рабочей поверхностью (L/ Нр). При условии, что отношение L/Нр находится в пределах рекомендуемых значений, коэффициент z может быть принят при использовании ламп накаливания или газоразрядных ламп 1,15, а при установке люминесцентных ламп 1,1. Если требуется рассчитать среднюю освещённость, либо освещение помещения осуществляется отражённым светом, z принимается равным единице и не влияет на результат расчёта.
Кз – коэффициент запаса. Этот коэффициент учитывает снижение освещённости в процессе эксплуатации осветительных приборов из-за загрязнения светильников и ламп, а также ухудшения отражающих свойств поверхностей стен, потолка и пола. Коэффициент запаса выбирается по таблицам, приведённым в СП 52.13330.2011, и зависит от условий среды в освещаемом помещении, а также от типа светильников.
Согласно своду правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003 для помещений с нормальной средой коэффициент запаса следует принимать равным 1,4 при использовании люминесцентных ламп и 1,2 для осветительных установок с лампами накаливания. Однако, если чистка светильников затруднена (высота подвеса более 5 метров и отсутствие мостиков), коэффициент запаса следует увеличить на 0,1. Что касается пыльных, влажных, сырых, особо сырых и жарких помещений, при использовании светильников с люминесцентными лампами коэффициент запаса принимается равным 1,7 (1 – 4 эксплуатационная группа), 1,6 (5 – 6 эксплуатационная группа), а для ламп накаливания коэффициент запаса равен 1,4.
Фс —световой поток светильника, лм;
η - коэффициент использования светового потока осветительной установки, зависящий от типа светильника (или к.п.д. светильника). Этот коэффициент принимается по таблице и зависит от коэффициентов отражения стен, потолка и пола, а также индекса помещения и типа КСС используемых светильников (см. прил. 2, к.п.д. светильника 0,55—0,60).
3.7. Рассчитать установленную мощность осветительной установки для заданного помещения
Ру =РсN, Вт (15)
и удельную мощность
Руд =Ру/ S, Вт/м2. (16)
3.8. На плане помещения (потолка) отобразить размещение светильников.