2 Светотехнический расчет облучательной установки

Для создания требуемых режимов облучения рассады необ­ходимо обеспечить правильное расположение облучателей над облучаемой поверхностью, что требует расчетного определения координат размещения облучателей. Целью светотехнического расчета является нахождение мест расположения облучателей исходя из светотехнических характеристик объектов облуче­ния, помещений и облучателей, а также индекса помещения [3] . Современные облучательные установки рассчитываются по тем же методикам,что и оcветительные [4] .Однако при этом необ­ходимо учитывать следующие обстоятельства [5] :

1. Кривая спектральной чувствительности объектов облу­чения не совпадает с кривой спектральной чувствительности глаза,

2. Используемые для светокультуры растений достаточно мощные газоразрядные источники излучения устанавливаются на сравнительно небольшой высоте, что не всегда позволяет принимать их за точечные.

Светотехнический расчет производится двумя методами. Первоначально методом коэффициента использования определя­ется общее число облучателей и производится предваритель­ная компоновка облучателей на плане помещения. Затем точеч­ным методом производится поверочный расчет с целью опреде­ления правильности размещения облучателей.

2.1 Расчет методом коэффициента использования

Объектом облучения является рассада огурцов в рассадной теплице.

Расчет установок методом коэффициента использования заключается в том, что по заданной величине освещенности определяется число светильников, необходимое для создания этой заданной облученности.

Применительно к нашим режимам облучения растений ос­вещенность будет создаваться двумя типами ламп:

- лампами типа ДРИ-2000 - 6000 лк [2]

- лампами типа ДРЛФ-400 - 6000 лк [2],Основная расчетная формула данного метода имеет следующий вид [6] :

где: - коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения

- поток лампы;

- коэффициент использования светового потока (в до­лях единицы).

Так как для облучения растений у нас применяются облу­чатели двух типов, с лампами, имеющими различные спектры из­лучения (лампы ДРИ-2000 и ДРЛФ-400),то расчет будем произ­водить параллельно для двух типов источников излучения. В качестве расчетного выбираем один модуль теплицы, имеющий размеры 6,4x35 (м),т.е. площадью 224 м .

1. Для обдучателей с лампами типа ДРИ-2000 :

Е=6000 лк

=1.3

Z=1.15 [6]

η = 0.75 – при применении облучателей типа ПОУ-1 [4]

Ф_л = 200000 лм [4].

Следовательно, для создания заданной освещенности на пло­щади одного модуля требуется ламп:

Принимаем

2. Для облучателей с лампами типа ДРЛФ-400:

Е= 6000 лк

= 1,3

Е= 1,15 [6]

η = 0,55 - при применении ОТ-400 [4],

Ф_л = 12800 лм (из паспортных данных)

Для создания заданной освещенности на площади одного моду­ля требуемое количество ламп равно:

Принимаем = 285.

2.2 Расчет облучательной установки точечным методомПреимуществом этого метода расчета перед методом коэффициента использования является то, что он учитывает нетолько количество светильников, но и варианты их расположения над облучаемой поверхностью. При расчете этим методом также получаем распределение облученности по облучаемой поверхности.

Расположение облучателей над облучаемой поверхностью следующее:

1) Для облучателей с лампами типа ДРй-2000 облучатели будем располагать на одном уровне над поверхностью, на вы­соте 3,5 м[4],в два ряда (по 7 облучателей в ряду).Схема расположения и координаты размещения облучателей показаны на рис. 1.2.1

2) Для облучателей с лампами ДРЛФ-400 облучатели аналогично располагаем на одном уровне над поверхностью, на высоте 1м [4], в 6 рядов (в трех рядах - по 48 светильников, в других трех - по 47). Схема облучателей ОТ-400 по расположению и координаты размещения показаны на рис. 1.2.2

Основная формула для расчета точечным методом при го­ризонтальном расположении облучаемой поверхности имеет вид [4,6] :

ГДЕ: Е_α - освещенность поверхности в контрольной точке • при данном расположение облучателей;

І_α - сила света в направлении α;

α – угол ориентирующий положение контрольной точки относительно облучателя;

Н – высота подвеса светильников.

1. Для облучателей с лампами ДРИ-2000

Так как выходное отверстие облучателя имеет прямоугольную форму, т.е облучатель не круглосимметричен, то облученность в контрольных точках будем подсчитывать в двух взаимно перпендикулярных плоскостях – продольной и поперечной. Кривые силы света в этих плоскостях различны. Абсолютная величина силы света будет подсчитываться по формуле [6]:

Облученность в точке 1 (рис. 1.2.2, 1.2.4)

d = 1.25м

H = 3.5 м

α = 19.65°

Олученность в точке 6 будет складываться из двух состав­ляющих Е_ІІ и Е_ІІІ

Е_І - облученность от облучателя I,

Е_ІІІ - облученность от облучателя ІІІ.

Облучатели I и ІІІ находятся на одинаковом расстоянии от контрольной точки. Следовательно, составляющие облученности Е_І и Е_ІІІ будут в данном случае равны.

Для составляющих облученности от облучателей 1; ІІІ:

d = 2.5м

H = 3.5 м

α = 35.54°

Сила света для направления α = 35,54°:

Облученность в точке 4:

Облученность в точке 4 будет сгладываться из двух состав­ляющих Е_І и Е_ІІ

Е_І - облученность в точке 4 от облучателя I,

Е_ІІ - облученность в точке 4 от облучателя 2.

Облучатели 1 иІІ находятся на одинаковом расстоянии от конт­рольной точки 4.Следовательно,составляющие облученности Е_І и Е_ІІ в данной случае будут равны.

Для составляющих

d = 1.6м

H = 3.5 м

α = 24.57°

Сила света для направления α - 24,57°:

Облученность в точке 5:

d = 1.6м

H = 3.5 м

α = 24.57°

Сила свете для направления α - 24,57°:

1. На основании полученных данных облученностей в контроль­ных точках, представляется возможность построить графики распределения облученности в поперечной плоскости моду­ля (А-А) и в продольной плоскости модуля (В-В)(рис. 1.2.5)

2. На основании анализа полученных денных расчета точечным методом, следует сказать, что рессчитенное методом коэффи­циента использования количество облучателей с лампами ДРИ-2000 обеспечивает заданный уровень облученности по облучаемой поверхности (за исключением зоны небольшой ширине по периметру модуля). Ширина этой зоны обычно занята поя проходи,а также под оборудование обогрева.