ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА

Объект, для которого будет спроектирована система освещения, включает в себя три помещения: мастерская, склад и проектный кабинет.

Рисунок 1. План производственных помещений производственного объекта

Размеры и нормируемую освещенность данных помещений для удобства сформируем в таблицу:

Таблица 1

Размеры и нормируемая освещенность для помещений производственного объекта [1].

Для проектирования системы освещения были выбраны светодиодные источники света, так как они обладают преимуществами перед другими их типами. Они имеют энергопотребление в 10 раз меньше, чем лампы накаливания и примерно в 2 раза меньше, чем у люминесцентных аналогов. Срок службы у современных светильников уже составляет около 100000 часов, что позволяет надолго забыть о их замене. Имеется широкий выбор цветовой температуры, а также отсутствует излучения в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах. Они не чувствительны к условиям эксплуатации, способны работать в условиях высоких и низких температур и являются экологически чистыми, не имея в своем составе ртуть или иные вредные вещества. Они не только отличаются низкими пусковыми токами, не перегружая сеть при включении, но еще и выходят на свой рабочий режим сразу же, выдавая максимальные значения светового потока после включения [2].

Из выше представленных преимуществ можно сделать вывод о том, что светодиодные элементы хоть и стоять дороже своих аналогов, но эта разница в цене перекрывается их неоспоримыми преимуществами.

Для предварительного расчета системы освещения воспользуемся методом коэффициента использования светового потока. По итогу расчета будет получен необходимый световой поток для ламп, благодаря которому будет произведен их выбор [3].

Для начала необходимо рассчитать количество ламп, которое будет использовано в производственных помещений. Размеры помещений указаны в таблице 1.

Количество рядов светильников:

Где B – ширина помещения, м.;  – расстояние от крайнего светильника до стены, м.;  – расстояние между светильниками в ряду, м. [3].

Число светильников в ряду:

Где А – длина помещения, м. [3].

Зная эти параметры можем приступать к расчету необходимого светового потока ламп.

Расчетное значение светового потока одного светодиодного модуля определяется по формуле [3]:

Где  – нормируемое значение освещенности, лк; –коэффициент запаса; -освещаемая площадь, м²; – коэффициент использования светового потока осветительного модуля;  – отношение средней освещенности к минимальной [3].

При выборе светильника допускается отклонения от расчетных значений от -10% до +20% [3].

Расчеты были выполнены отдельно, результаты занесены в таблицу:

Таблица 2

Результаты расчета.

Моделирование с использование программного освещения DIAlux

Произведем моделирование освещенности в программе по рассчитанным ранее параметрам.

Помещение мастерской:

\Рисунок 2. Моделирование освещенности для мастерской

Складское помещение:

Рисунок 3. Моделирование освещенности для склада и проектного кабинета

Произведя моделирование системы освещения стало ясно, что в помещении мастерской и склада оно имеет слишком большой запас по освещенности, что повлечёт за собой дополнительные затраты. Следовательно, необходимо произвести оптимизацию системы освещения в данных помещениях. Для этого уберем по одному светильнику в каждом ряду, результат получим путем моделирования в программе: Для помещения мастерской:

Рисунок 5. Моделирование освещенности для мастерской после оптимизации

Рисунок 6. Моделирование освещенности для склада после оптимизации.

После оптимизации удалось сохранить нормируемые параметры освещенности, указанные в таблице 1 [1]. Следовательно, удалось снизить количество светильников и сохранить оптимальные параметры освещения.

Для понимания экономии денежных средств от оптимизации системы освещения, проведем расчет затрат за год использования освещения до оптимизации и после.

Таблица 3

Суммарные мощности всех ламп для каждого помещения.

Рассчитаем годовое потребление до оптимизации системы и после:

Показатель T примем как 2000ч/год (250 рабочих дней по 8 часов).

После расчетов получили следующие цифры:

До оптимизации –

После оптимизации –

Тогда энергопотребление снизиться на:

Делаем вывод о том, что оптимизация системы освещения позволила снизить потребление на 21,9% и она имеет экономическое обоснование.

Список литературы:

1. СН 2.04.03-2020. Естественное и искусственное освещение. – Введ. 30.10.2020. – Минск: Минстройархитектуры, 2021. – 86 с.
2. Трунова И.Г., Елькин А.Б.  Производственное освещение: учеб. пособие по выполнению дипломных, курсовых и практических работ / И.Г. Трунова, А.Б. Елькин; Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. – Нижний Новгород, 2013. - 80 с.
3. Козловская В. Б. Проектирование систем электрического освещения: учебно-методическое пособие для студентов / В. Б. Козловская, В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич. – Минск: БНТУ, 2008. – 133 с.