Электрическое наружное освещение
8. Электрическое наружное освещение
Светильники наружного освещения
Светильником называется устройство, состоящее из источника света (лампы) и осветительной арматуры, служащей для распределения светового потока, защиты глаз от слепящего действия источника света, защиты лампы от воздействия окружающей среды.
Светильники для наружного освещения классифицируются по светотехническим и конструктивным характеристикам. К светотехническим характеристикам относят светораспределение, типы кривой силы света и защитный угол.
Для наружного освещения производятся светильники с лампами ртутными разрядными лампами ДРЛ, натриевыми лампами ДНаТ, компактными фигурными люминесцентными лампами.
В зависимости от применяемых ламп и способа установки светильники имеют буквенное обозначение:
РКУ – с ртутной лампой ДРЛ консольный;
РТУ – с ртутной лампой ДРЛ торшерный;
ЖКУ – с натриевой лампой ДНаТ консольный;
Рекомендуемые материалы
ЖКУ – с натриевой лампой ДНаТ торшерный;
ЛКУ – с компактной люминесцентной лампой консольный.
На рис. 8.1 приведен внешний вид светильника с компактной люминесцентной лампой.
Рис. 8.1. Внешний вид светильника с компактными лампами серии ЛКУ 01-42 и ЛКУ 01-2х57
Прожекторы
Прожектор является осветительным прибором дальнего действия, предназначенным для наружного освещения открытых пространств, например территорий заводов, складов, железнодорожных станций, строительных площадок, площадей, стадионов, а также фасадов зданий, памятников и других сооружений.
Основные части каждого прожектора – источник света и оптическое устройство, размещенные внутри металлического кожуха. Для их защиты от механических повреждений, загрязнений и воздействия внешней среды корпус с лицевой стороны закрывается плоским стеклом.
Принцип прожектора заключается в том, что световой поток, излучаемый источником света с помощью оптического устройства, перераспределяется и концентрируется в направленный пучок света. Этим достигается большая сила света в данном направлении при небольшой мощности источника света.
Основными источниками, применяемыми в прожекторах, являются лампы накаливания, галогенные лампы, лампы ДРЛ, ДНаТ. В прожекторах общего назначения (заливного света) для получения более широкого пучка света применяют обычные лампы накаливания общего назначения, а при необходимости получения сконцентрированного пучка света – специальные прожекторные лампы накаливания.
В осветительной технике наиболее распространены прожекторы заливного света серии ПЗС (рис. 8.2). Эти прожекторы имеют стеклянные серебряные параболические отражатели. Прожекторы серии ПЗС комплектуются патронами с цоколем Е27 или Е40. В прожекторах устанавливаются лампы накаливания ЛОН500, ЛОН1000, а также лампы типа ДРВ 160/250 Вт, ДРЛ 150/250 Вт, ДНаТ 150/250 Вт.
На рисунке 8.2 представлен внешний вид прожектора серии ПЗС с лампой накаливания.
|
|
|
| Рис. 8.2. Прожектор с лампой накаливания серии ПЗС | Рис. 8.3. Прожектор серии ИО |
Прожекторы с галогенными лампами серии ИО (рис. 8.3). Применяются для освещения фасадов зданий, архитектурных сооружений, территорий промышленных предприятий, строительных и спортивных площадок и других открытых пространств. Комплектуются трубчатыми галогенными лампами мощность, 150, 500, 1000, 1500 Вт. Корпус и отражатель изготовлены из алюминия. Отражатель может иметь гладкую полированную, микрорельеф, обеспечивающие разную ширину светового пучка.
На рис. 8.3 представлен внешний вид прожектора серии ИО с галогенной лампой
В зависимости от типа применяемых ламп прожекторы имеют обозначение:
ИО – с галогенной лампой;
РО – с ртутной лампой ДРЛ;
ЖО – с натриевой лампой ДНаТ;
ГО – с металлогалогенной лампой ДРИ.
Выбор светильников
Выбор светильников для наружного освещения производится по условиям окружающей среды и светотехническим характеристикам.
В зависимости от типа применяемых источников света, светильников, геометрического размещения их относительно освещаемой территории, высоты установки, интенсивности движения автотранспорта и людей, светотехнических характеристик дорожных покрытий применяется электрическое освещение территории промышленных предприятий, проездов, дорог и может выполняться различными способами с применением осветительных приборов с лампами накаливания и разрядными лампами. Светильники наружного освещения закрепляются на опорах, которые устанавливаются вдоль проездов, пешеходных проходов, по периметру территории предприятий, площадей, вдоль улиц.
В зависимости от ширины проезжей части улицы могут применяться различные схемы расположения светильников (рис. 8.4):
а) – однорядная, рекомендуемая при ширине проезжей части до 12 м; б) – двухрядная – свыше 12 м.
В большинстве случаев дорожное покрытие выполнено из асфальтобетона, которое характеризуется светоотражением, и подразделяются на гладкие и шероховатые. Гладкие – покрытия с пониженным содержанием щебня, имеющие среднюю высоту выступающих частей меньше 0,5 мм, а шероховатые поверхности – более 0,5 мм.
Рис. 8.1. Схемы расположения светильников:
а) – однорядная; б) – двухрядная
Расчет наружного освещения
Расчет наружного освещения заключается в определении расстояния между светильниками (шага светильников). Светотехнический расчет выполняется по методу коэффициента использования светового потока по формуле
, (8.1)
где L – нормируемая яркость покрытия, кд/м2;
– коэффициент запаса (принимается 1,3 – для ламп накаливания и 1,5 – для разрядных ламп);
– коэффициент использования светового потока (определяется по табл. 6.1 в зависимости от типа ламп, угла наклона светильника, характеристики покрытия, отношения ширины дороги к высоте к высоте установки светильников).
Таблица 8.1
Значение коэффициента использования светильников
| Тип светильника | Угол наклона светильника, град | Покрытие | Коэффициент использования светильников по яркости hL при отношении ширины дороги к высоте установки светильника, b/h | |||||
| 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |||
| НКУ 01-200 РТУ01-125 РТУ01-125 РТУ02-250 РТУ02-250 РКУ01-125 РКУ01-250 РКУ01-250 РКУ01-400 РКУ01-400 ГКУ02-250 ГКУ02-250 ГКУ02-400 ГКУ02-400 ЖКУ02-250 ЖКУ02-250 ЖКУ02-400 ЖКУ02-400 | Гладкое Гладкое Шероховатое Гладкое Шероховатое Гладкое Гладкое Шероховатое Гладкое Шероховатое Гладкое Шероховатое Гладкое Шероховатое Гладкое Шероховатое Гладкое шероховатое | 15 0 0 0 0 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 | 0,034 0,023 0,018 0,017 0,012 0,041 0,046 0,044 0,046 0,041 0,065 0,054 0,060 0,051 0,064 0,053 0,056 0,045 | 0,049 0,038 0,028 0,029 0,018 0,063 0,070 0,065 0,072 0,062 0,099 0,079 0,093 0,074 0,098 0,076 0,086 0,070 | 0,056 0,043 0,032 0,033 0,022 0,075 0,078 0,073 0,081 0,070 0,109 0,087 0,105 0,083 0,109 0,085 0,096 0,079 | 0,061 0,045 0,035 0,034 0,024 0,082 0,083 0,077 0,086 0,075 0,115 0,092 0,111 0,088 0,114 0,090 0,102 0,084 | 0,065 0,048 0,037 0,036 0,026 0,085 0,086 0,080 0,089 0,078 0,117 0,094 0,115 0,091 0,118 0,092 0,105 0,086 | 0,066 0,049 0,039 0,037 0,027 0,086 0,087 0,081 0,091 0,079 0,119 0,095 0,117 0,093 0,120 0,094 0,107 0,88 |
По рассчитанному световому потоку Ф и световому потоку, предварительно выбранных ламп, определяется расстояние между светильниками
, (8.2)
где S – площадь, которую могут осветить лампы, м2;
b – ширина проезда (улицы), м.
Пример 1. Выполнить расчет электрического освещения проезжей части территории промышленного предприятия с шероховатым покрытием. Определить шаг светильников типа РКУ01-250 с лампой ДРЛ-250.
Исходные данные. Ширина проезжей части – 6 м; Высота установки светильников 9 м. Нормируемая яркость покрытия – 0,4 кд/м2.
Решение:
Отношение ширины проезжей части к высоте установки светильников
.
Определим коэффициент использования светового потока по табл. 8.1.
.
Определим световой поток по формуле 6.1:
.
При двухрядном расположении светильников площадь, которую могут осветить лампы, равна
.
Тогда шаг светильников равен
.
Для наружного освещения проездов, проходов промышленных предприятий, улиц и площадей при средней яркости покрытия 0,4…1,6 
, рекомендуется применять высокоэкономичные разрядные источники света высокого давления: ртутные лампы ДРЛ; натриевые лампы ДНаТ.
Определение расхода электроэнергии на освещение
Годовой расход электроэнергии на искусственное освещение можно определить расчетным путем по выражению
, (8.3)
где 
– расчетная нагрузка освещения, кВт;
– годовое число испльзования максимума осветительной нагрузки, значения которого для географической широты Республики Беларусь приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.2
Годовое число использования максимума осветительной
нагрузки наружного освещения
| Вид освещения | Режим включения | |||||
| ежедневно | в рабочие дни | |||||
| на всю ночь | до 1 часа ночи | до 24 часов | на всю ночь | до 1 часа ночи | до 24 часов | |
| Освещение территорий | 3600 | 2450 | 2100 | 3000 | 2060 | 1750 |
| Охранное освещение | 3500 | - | - | - | - | - |
При отсутствии фактических данных работы осветительных приборов годовое число часов использования максимума нагрузки можно определить по выражению
, (8.4)
где 
– длительность включения освещения в наиболее продолжительную зимнюю ночь (21 декабря), ч;
– продолжительность включения освещения в наиболее короткую летнюю ночь (21 июня), ч;
– дополнительная продолжительность включения электрического освещения в пасмурные дни. Дополнительное число часов освещения принимается равным 2…5% от числа часов включения.
Проектирование установок наружного освещения
Сущность проектирования осветительной установки сводится к обоснованию выбора типов осветительных устройств, нахождение вариантов оптимального их размещения и определению мощности источников света, обеспечивающих необходимые световые параметры для заданных условий.
Разработка проекта наружного освещения имеет следующие взаимосвязанные этапы: ознакомление с объектом проектирования; выбор норм освещенности; выбор системы освещения; выбор источников света и типа осветительных приборов; разработку вариантов размещения осветительных приборов; расчет осветительной установки; электротехническую часть проекта.
Для освещения наружных пространств применяются светильники и прожекторы. Прожекторы создают возможность освещения больших открытых пространств без установки на них большого числа мачт, а также значительно сокращают протяженность сети электроснабжения. С другой стороны, при применении прожекторов создается повышенное слепящее действие.
При освещении дорог, проездов и территории предприятий и организаций светильники рационально применять с натриевыми лампами ДНаТ или с фигурными люминесцентными лампами.
Выбор высоты установки светильников и прожекторов
Для ограничения слепящего действия установок наружного освещения на площадках промышленных предприятий высота установки светильников выбирается: для светильников с защитным углом меньше 15º – не менее значений указанных в табл. 8.3; для светильников с защитным углом больше ил равно 15º – не менее 3,5 м при любых источниках света.
При применении прожекторов и наклонно установленных отношение осевой силы света прожекторов и светильников к квадрату высоты их установки, обозначаемой буквой с, в зависимости от нормируемой освещенности регламентируется значениями от100 до 3500.
Исходя из этого, минимально допустимую высоту установки прожекторов можно выразить формулой
, (8.5)
, откуда 
,
где 
– осевая сила света прожекторов и светильников прожекторного света, кд;
с – квадрат высоты установки прожекторов.
Таблица 8.3
Высота установки светильников наружного освещения
| Светораспреде- ление светильников | Наибольший световой поток ламп в светильниках, установленных на одной опоре | Наименьшая высота установки | |
| с лампами накаливания | с разрядными лампами | ||
| Полуширокое | менее 5000 5000-10000 10000-20000 20000-30000 30000-40000 свыше 40000 | 6,5 7,0 7,5 - - - | 7,0 7,5 8,0 9,0 10,0 11,5 |
| Широкое | менее 5000 5000-10000 10000-20000 20000-30000 30000-40000 свыше 40000 | 7,0 8,0 9,0 - - - | 4 Коммуникативная компетентность в системе профессиональной подготовки специалиста - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию. 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 13,0 |
