Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Южно-Уральский государственный университет"
(национальный исследовательский университет)
Факультет "Заочный инженерно-экономический"
Кафедра "Системы электроснабжения"
Расчетно-графическое задание по
электрическому освещению
Выполнил: Мудровский М.С.
Группа: ЗИЭФ - 313 - С
Проверил: Аверина Н.Ю.
Челябинск 2015
Оглавление
1. Расчет освещения методом коэффициента светового потока жилых помещений типового этажа
2. Расчет этажного аварийного освещения типового этажа
Заключение
Библиографический список
1. Расчет освещения методом коэффициента светового потока
жилых помещений типового этажа
Для освещения помещения будем применять спиралеобразные люминесцентные
энергосберегающие лампы КЭЛ-FS 100
фирмы IEK представленной на рисунке 1.
Технические характеристики в таблице 1.
Рисунок 1-лампа КЭЛ-FS
100.
Таблица 1-технические характеристики КЭЛ-FS 100.
|
Мощность, Вт |
100 |
80 |
40 |
20 |
13 |
|
Световой поток, лм |
5100 |
4000 |
2000 |
1000 |
550 |
|
Тип цоколя |
Е 27 |
Е 27 |
Е 27 |
Е 27 |
Е 27 |
|
Цветовая температура, К |
4000 |
4000 |
4000 |
4000 |
4000 |
|
Срок службы, ч |
25000 |
25000 |
25000 |
25000 |
25000 |
|
Размеры лампы, мм |
268х 105 |
245х 105 |
165х 105 |
135х 105 |
135х 05 |
Определяем количество ламп КЭЛ-FS 100, необходимое для помещения 1. Для этого будем применять метод
коэффициента использования светового потока по формуле [1]. Согласно данному
методу количество ламп определяется по формуле [2].
N ![]()
(1)
Где
![]()
-
нормируемая освещенность, лк;
![]()
-
коэффициент запаса;
S - площадь освещаемой поверхности, м2;- отношение среднего значения освещенности к минимальному;
Ф - световой поток, лм;
ղ - коэффициент использования светового потока.
Нормируемая освещенность определяется из таблицы 3 и составляет для данного помещения Ен = 150 лк. Коэффициент запаса определяется из таблицы 3 и для данного помещения равен 1,5.
Коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, является функцией многих переменных и в набольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками и расчетной высоте, данный коэффициент принимаем равным 1,1.
Коэффициент использования светового потока ղ определяется по индексу помещения и принятым коэффициентам отражения поверхностей.
Определяем
индекс помещения по формуле [2].
![]()
(2)
где А - длина помещения, м;
В - ширина помещения, м;
Нр - расчетная высота, м.
Расчетная
высота определяется по формуле [3].
Нр
= Н - h - hподв, (3)
где Н - высота потолка, м;
h - расстояние от пола до рабочей поверхности, м;подв - высота подвеса светильника, м.
Нр = 2,7-0,8-0,2 = 1,7 м.
Индекс помещения составит для первой комнаты
i = ![]()
= 1.29
По индексу помещения и принятым коэффициентам отражения поверхностей помещения 1 рпот = 70%, рст = 50%, рп = 30% по этим значения определяем коэффициент использования ղ = 0,59.
Тогда необходимое количество ламп КЭЛ-FS 100 необходимое для освещения комнаты 1 определяется по формуле [1].
N ![]()
= ![]()
= 1,11
шт.
С
целью равномерного освещения в центре комнаты 1 буде установлена люстра 9031-P E27 WH представленная на рисунке 2. Технические
характеристики приведены в таблице [2].
Таблица 2 - Технические характеристики 9031-P E27 WH.
|
Напряжение питания, В |
220 |
|
Количество ламп, шт. |
1 |
|
Тип лампы |
Е 27 |
|
Площадь освещения, м2 |
19 |
|
Материал |
метал/стекло |
Рисунок 2-Люстра 9031-P E27 WH.
Определим расчетное значение светового потока при условии принятого
количества ламп по формуле [4].
Фр
= ![]()
, (4)
Ф
= ![]()
= 5663
лм.
Выбранная лампа по световому потоку не должна отличаться от расчетной по световому потоку более чем на минус 10 и плюс 20%.
Осуществим
данную проверку по формуле [5].
0,1
≤![]()
≤
0,2 (5)
0,1
≤![]()
≤
0,2
0,1 ≤ 0.11 ≤ 0,2.
Аналогичные
расчёты производятся для остальных помещений, и результаты расчётов по формулам
(1) - (5) заносятся в светотехническую ведомость таблица [3].
Таблица 3 - Светотехническая ведомость
|
№ |
Название помещения |
Размеры, м |
Коэф. отражения |
Ен, лк |
ղ |
Кз |
|||||
|
|
|
a |
b |
s |
Hp |
рпот |
рст |
рп |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 |
Кухня |
3 |
4.5 |
13.5 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
150 |
0.59 |
1.5 |
|
2 |
Ванна |
2 |
2 |
4 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
3 |
Туалет |
2 |
1 |
2 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
4 |
Прихожая |
1.5 |
3 |
4.5 |
2.7 |
70 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
1.5 |
|
5 |
Комната |
3 |
6 |
18 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
6 |
Комната |
3 |
5 |
15 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
7 |
Площадка |
3 |
1.5 |
4.5 |
2.7 |
50 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
3.2 |
|
8 |
Кухня |
3 |
4.5 |
13.5 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
150 |
0.59 |
1.5 |
|
9 |
Ванна |
2 |
2 |
4 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
10 |
Туалет |
2 |
1 |
2 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
11 |
Прихожая |
1.5 |
3 |
4.5 |
2.7 |
70 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
1.5 |
|
12 |
Комната |
3 |
6 |
18 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
13 |
Комната |
3 |
5 |
15 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
14 |
Кухня |
3 |
4.5 |
13.5 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
150 |
0.59 |
1.5 |
|
15 |
Ванна |
2 |
2 |
4 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
16 |
Туалет |
2 |
1 |
2 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
17 |
Прихожая |
1.5 |
3 |
4.5 |
2.7 |
70 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
1.5 |
|
18 |
Комната |
3 |
6 |
18 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
19 |
Комната |
5 |
15 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
|
20 |
Площадка |
3 |
1.5 |
4.5 |
2.7 |
50 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
3.2 |
|
21 |
Кухня |
3 |
4.5 |
13.5 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
150 |
0.54 |
1.5 |
|
22 |
Ванна |
2 |
2 |
4 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
23 |
Туалет |
2 |
1 |
2 |
2.7 |
50 |
50 |
10 |
50 |
0.28 |
1.5 |
|
24 |
Прихожая |
1.5 |
3 |
4.5 |
2.7 |
70 |
30 |
10 |
50 |
0.19 |
1.5 |
|
25 |
Комната |
3 |
6 |
18 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
|
26 |
Комната |
3 |
5 |
15 |
1.7 |
70 |
50 |
30 |
200 |
0.59 |
1.5 |
Таблица 3.1 - Продолжение светотехнической ведомости
|
№ |
Название помещения |
Тип, число светильников |
Количество и мощность ламп |
∆Руд |
Фр, лм |
Фис, лм |
Примечание |
|
1 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
1 |
Кухня |
9031-P E27 WH |
1х 100 |
51 |
5663 |
5100 |
КСС Д, i=1,29 |
|
2 |
Ванна |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 20 |
50 |
1178 |
1000 |
КСС Д, i=0.54 |
|
3 |
Туалет |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 13 |
42 |
589 |
550 |
КСС Д, i=0.25 |
|
4 |
Прихожая |
9031-P E27 WH |
1х 40 |
50 |
1954 |
2000 |
КСС Д, i= 0.37 |
|
5 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 100 |
51 |
5033 |
5100 |
КСС Д, i=1,17 |
|
6 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 80 |
50 |
4194 |
4000 |
КСС Д, i=1,1 |
|
7 |
Площадка |
А 0306 |
1х 80 |
50 |
4766 |
4000 |
КСС Д, i=0,37 |
|
8 |
Кухня |
9031-P E27 WH |
1х 100 |
50 |
5663 |
5100 |
КСС Д, i=1,29 |
|
9 |
Ванна |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 20 |
50 |
1178 |
1000 |
КСС Д, i=0.54 |
|
10 |
Туалет |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 13 |
42 |
589 |
550 |
КСС Д, i=0.25 |
|
11 |
Прихожая |
9031-P E27 WH |
1х 40 |
50 |
1954 |
2000 |
КСС Д, i= 0.37 |
|
12 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 100 |
51 |
5033 |
5100 |
КСС Д, i=1,17 |
|
13 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 80 |
50 |
4194 |
4000 |
КСС Д, i=1,1 |
|
14 |
Кухня |
9031-P E27 WH |
1х 100 |
51 |
5663 |
5100 |
КСС Д, i=1,29 |
|
15 |
Ванна |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 20 |
50 |
1178 |
1000 |
КСС Д, i=0.54 |
|
16 |
Туалет |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 13 |
42 |
589 |
550 |
КСС Д, i=0.25 |
|
17 |
Прихожая |
9031-P E27 WH |
1х 40 |
50 |
1954 |
2000 |
КСС Д, i= 0.37 |
|
18 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 100 |
51 |
5033 |
5100 |
КСС Д, i=1,17 |
|
19 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 80 |
50 |
4194 |
4000 |
КСС Д, i=1,1 |
|
20 |
Площадка |
А 0306 |
1х 80 |
50 |
4766 |
4000 |
КСС Д, i=0,37 |
|
21 |
Кухня |
9031-P E27 WH |
1х 100 |
51 |
5633 |
5100 |
КСС Д, i=1,29 |
|
22 |
Ванна |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 20 |
50 |
1178 |
1000 |
КСС Д, i=0.54 |
|
23 |
Туалет |
SULTAN APLIK BX-0594 |
1х 13 |
42 |
589 |
550 |
КСС Д, i=0.25 |
|
24 |
Прихожая |
9031-P E27 WH |
1х 40 |
50 |
1954 |
2000 |
КСС Д, i= 0.37 |
|
25 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 100 |
51 |
5033 |
5100 |
КСС Д, i=1,17 |
|
26 |
Комната |
9032-P E27 WH |
2х 80 |
50 |
4194 |
4000 |
КСС Д, i=1,1 |
Определим расчетную нагрузку группы №1 по формуле [6].
Ppr = Kc • PΣr, (6)
где PΣr - суммарная мощность группы, Вт;
Kc - коэффициент спроса.
Согласно /1/ коэффициент спроса, при расчете групповой сети принимается равным 1. Тогда расчетная нагрузка группы №1 составит
Ppr = 1 • 100 + 20 + 13 = 133 Вт.
Реактивная расчетная мощность рассчитывается по формуле [7]
Qpr = Ppr • tgɸ.
(7)
Коэффициент мощности для данных светильников равен 0,95, в этом случае реактивная расчетная мощность составит
Qpr = 133 • tg • (arccos(0,95)) = 44Вар.
Расчетный ток определяется по формуле [8]
Ipr = ![]()
, (8)
где
![]()
-
номинальное напряжение сети, В.
Ipr =
![]()
= 0.64
А.
Согласно
/4/ выбираем сечение кабеля по длительно допустимому току по формуле [9].
Ipr ≤ Iд.доп. (9)
Согласно /1/ минимальное сечение медного проводника по механической прочности при прокладке по стенам и потолкам составляет 1,5 мм2. Согласно требованиям /5/ рекомендуется применять кабели, не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением (нг-LS).
С учетом данного условия принимаем кабель ВВГнг-LS (3х 1,5) (кабель с медными жилами, В - фазная изоляция из ПВХ пластика, В - оболочка из ПВХ пластика, Г - гибкий, нг - LS - наружный покров из негорючего ПВХ пластика) с длительно допустимым током Iд.доп = 20 > 0,64А.
Проверим
выбранный кабель по допустимой потере напряжения по формуле [10].
∆U% = ![]()
•
100%, (10)
где γ - удельная проводимость провода, См/м.
Тогда получаем
∆U% = ![]()
• 100% =
0,02%
Значение допустимой потери напряжения в осветительных сетях согласно /1/ зависит от мощности и коэффициента загрузки трансформатора. Из-за отсутствия трансформатора примем ∆U%доп = 5%.
Тогда условие выполняется ∆U% = 0,02% ≤ 5%.
Выбираем
ток уставки теплового расцепителя автомата, защищающего групповую розеточную
сеть из условий по формулам [11].
Iуст т ≥ 1,25 • Ipr. (11)
Iуст т = 1,25 • 0,64 = 0.8А.
Поэтому
принимаем автоматический выключатель OptiDin ВМ 63-1С 1-УХЛ 3 (ВМ 63)
производства "КЭАЗ" представленного на рисунке 3, с (уставками
расцепителя тока короткого замыкания от 5ln до 10ln) с
номинальным током теплового расцепителя ![]()
= 1 А,
Ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя выбираем
по характеристике срабатывания, для данного автомата принимаем характеристику
С, тогда получаем по формуле [12]. Технические данные представлены в таблице 4.