Capitolul 12
4
12. ELEMENTE DE CALCUL AL INSTALAŢIILOR DE ILUMINAT 12.1. Modelul de calcul pentru iluminatul interior Pentru calculul ins tal aţ i ilor de ilu min at în interi oru l cl ă dir ilo r, fiecare încăpere este considerată un paralelipiped de dimensiuni H b a × × în care se delimitează, în cazul cel ma i ge ne ra l, cinci su pr af eţ e (ta be lul 12.1 ). Planul util est e o sup raf aţă mate rială sau materializată pe care se presupun situate obiectele observate; poate coincide cu podeaua sau se consideră situat uzual la o înălţime m ! , " " ≈ h (sau 1 m) faţă de podea. Suprafaţa de calcul ! S conţ ine centrele luminoase ale corp urilo r de iluminat; poate coincide cu tavanul (corpuri de iluminat montate direct pe tavan) sau este situată la distanţa h faţă de tavan (corpuri de iluminat suspenda te). Pereţii , pe porţiunea dintre planul util $i planul corpurilor de ilu min at (în ăl ţ ime a h), sunt consideraţ i ca o singură suprafaţă (asimilată cu o suprafaţă conca vă) . Friza este porţiunea din suprafaţa pereţilor cuprinsă între planul corpurilor de iluminat (suprafaţa ) ! S $i tavan. %a belul 12.1 &uprafeţe caracteristice în instalaţiile de iluminat &uprafaţa 'otaţia ria actor de refle*ie +bservaţii %avanul riza Pereţii Planul util Planul corpurilor de iluminat & 1 & 2 & & - & ! 1 ab 2 2/0(ab) 2/(ab) - ab ! ab ρ1 ρ2 ρ ρ - &uprafaţă materială &uprafaţă materială &uprafaţă materială &uprafaţă materializată &uprafaţă de calcul Iluminarea unei suprafeţe are, deci, două componente3 o componentă directă, dată de flu*ul luminos primit direct de la corpurile de iluminat $i av4nd o repartiţie neuniformă pe suprafaţă; o co mp onent ă dat ă de flu *u l lumi nos reflectat de celelalt e su pr af eţ e, care po at e fi considerată apro*imativ uniformă pe suprafaţă; ponderea componentei reflectate este cu at4t mai mare, cu c4t factorii de refle*ie ai suprafeţelor sunt mai mari. Principalele mărimi fotometrice ca re int ervin în calculul ins talaţ iei de iluminat sun t următoarele3 lu*ul luminos total al lămpilor din instalaţie ( N l lămpi) ; l l lt N Φ = Φ (12.1) lu*ul luminos al unui corp de iluminat ; c Φ lu*ul luminos instalat (flu*ul total al corpurilor de iluminat din instalaţie)3 , c c n Φ = Φ (12.2) lu*ul luminos instalat în emisfera superioară3 ; ∩ ∩ Φ = Φ c c n (12.) lu*ul luminos instalat în emisfera inferioară3 ; ∪ ∪ Φ = Φ c c n (12.-) lu* luminos pe planul util3 direct "- Φ $i total ; - Φ lu*ul luminos pe pereţi3 direct "- " Φ − Φ = Φ ∪ (12.!) $i total ; , Φ lu*ul luminos pe tavanul real sau ec/ivalent3 direct 12.1
-
Upload
ghinea-iuliana -
Category
Documents
-
view
4 -
download
0
description
instalatii electrice
Transcript of Capitolul 12
12
12. ELEMENTE DE CALCUL AL INSTALAIILOR DE ILUMINAT
12.1. Modelul de calcul pentru iluminatul interior
Pentru calculul instalaiilor de iluminat n interiorul cldirilor, fiecare ncpere este considerat un paralelipiped de dimensiuni n care se delimiteaz, n cazul cel mai general, cinci suprafee (tabelul 12.1). Planul util este o suprafa material sau materializat pe care se presupun situate obiectele observate; poate coincide cu podeaua sau se consider situat uzual la o nlime (sau 1 m) fa de podea. Suprafaa de calcul conine centrele luminoase ale corpurilor de iluminat; poate coincide cu tavanul (corpuri de iluminat montate direct pe tavan) sau este situat la distana fa de tavan (corpuri de iluminat suspendate). Pereii, pe poriunea dintre planul util i planul corpurilor de iluminat (nlimea h), sunt considerai ca o singur suprafa (asimilat cu o suprafa concav). Friza este poriunea din suprafaa pereilor cuprins ntre planul corpurilor de iluminat (suprafaa i tavan.
Tabelul 12.1 Suprafee caracteristice n instalaiile de iluminat
SuprafaaNotaiaAriaFactor de
reflexieObservaii
Tavanul
Friza
Pereii
Planul util
Planul corpurilor de iluminatS1S2S3S4S5A1 = ab
A2 = 2h(a+b)
A3 =2h(a+b)
A4 = ab
A5 = ab(1(2(3(4-Suprafa material
Suprafa material
Suprafa material
Suprafa materializat
Suprafa de calcul
Iluminarea unei suprafee are, deci, dou componente:
- o component direct, dat de fluxul luminos primit direct de la corpurile de iluminat i avnd o repartiie neuniform pe suprafa;
- o component dat de fluxul luminos reflectat de celelalte suprafee, care poate fi considerat aproximativ uniform pe suprafa; ponderea componentei reflectate este cu att mai mare, cu ct factorii de reflexie ai suprafeelor sunt mai mari.
Principalele mrimi fotometrice care intervin n calculul instalaiei de iluminat sunt urmtoarele:
Fluxul luminos total al lmpilor din instalaie (Nl lmpi)
(12.1)
Fluxul luminos al unui corp de iluminat
Fluxul luminos instalat (fluxul total al corpurilor de iluminat din instalaie):
(12.2)
Fluxul luminos instalat n emisfera superioar:
(12.3)
Fluxul luminos instalat n emisfera inferioar:
(12.4)
Flux luminos pe planul util: direct i total
Fluxul luminos pe perei: direct
(12.5)
i total
Fluxul luminos pe tavanul real sau echivalent: direct
(12.6)
i total
Raportul direct al instalaiei (raportul dintre fluxul luminos direct pe planul util i fluxul luminos instalat inferior):
(12.7)
Factorul de utilizare (raportul dintre fluxul luminos total pe o suprafa i fluxul luminos total al lmpilor din instalaie, definit pentru fiecare suprafa):
(12.8)
Iluminarea medie total pe fiecare suprafa
(12.9)
Influena dimensiunilor geometrice ale ncperii asupra mrimilor fotometrice referitoare la suprafeele ncperii poate fi exprimat sintetic printr-o mrime adimensional - indicele instalaiei:
(12.10)
12.2. Calculul iluminrii directe pe o suprafa orizontalIluminarea EH ntr-un punct M de pe un plan orizontal H produs de sursa de lumin S, situat la distana h fa de plan (fig. 12.1), se obine astfel:
Corespunztor unghiului
(12.11)
din curba fotometric se extrage valoarea intensitii luminoase I( 1000, iar intensitate luminoas a sursei n direcia punctului M se obine pentru fluxul luminos al celor lmpi din corpul de iluminat.
Intensitatea luminoas I( se obine pe baza curbei fotometrice a sursei:
(12.12)unde nl reprezint numrul de lmpi din corp i fluxul lmpii.Iluminarea direct dat de sursa S pe planul de lucru H este:
(12.13)
Dac exist mai multe surse de lumin calculul iluminrii se realizeaz n acelai mod pentru fiecare surs, iar apoi se realizeaz nsumarea acestor valori i se mparte la factorul de depreciere al instalaiei:
(12.14)
12.3. Determinarea fluxurilor luminoase i a iluminrilor medii directe
Fluxurile luminoase directe se pot exprima n funcie de fluxul luminos total al lmpilor, de indicatorii de distribuie ai corpului de iluminat i de raportul direct al instalaiei:
,
(12.15)
unde iar
ntruct (( i (( se obin direct din caracteristicile corpului de iluminat, rezult c este necesar s se determine numai fluxul luminos direct pe planul de lucru ((04) sau raportul direct al instalaiei (Rd).
Figura 12.2 sugereaz c fluxul luminos direct pe planul de lucru depinde, pentru fiecare corp de iluminat, de doi factori:
- corpul de iluminat, prin distribuia spaial a fluxului luminos i randamentul acestuia, care pot fi exprimate prin indicatorii de distribuie N1...N5;
- geometria instalaiei, prin laturile a i b, distana h fa pe planul de lucru (respectiv prin indicele instalaiei K) i coordonatele centrului luminos n planul S5.
Calculul fluxul luminos direct pe planul de lucru n funcie de multiplicatorii geometrici ai corpurilor de iluminat se calculeaz cu formula:
(12.16)n care M1...M4 sunt multiplicatorii geometrici medii ai instalaiei (tabel 12.2)Tabel 12.2. Multiplicatorii geometrici medii n instalaiile de iluminat pentru amplasarea
de referin a corpurilor de iluminat
K0,60,81,01,251,52,02,53,04,05,0
M1
M2
M3M4
0,934
-0,318
0,145
-0,0270,752
-0,033
0,082
-0,0160,636
0,120
0,089
-0,0150,510
0,238
0,131
-0,0160,429
0,274
0,202
-0,0180,338
0,263
0,343
-0,0140,301
0,190
0,469
-0,0020,282
0,118
0,562
0,0160,256
-0,005
0,68
0,0610,245
-0,095
0,745
0,108
Calculul raportului direct al instalaiei n funcie de multiplicatorii geometrici ai corpurilor de iluminat se calculeaz cu formula:
(12.17)
Calculul iluminri medii directe pe suprafeele ncperii se realizeaz utiliznd relaia de definiie a iluminrii medii, afectat de factorul de depreciere a instalaiei (, i fluxul luminos direct, pentru planul de lucru:
(12.18)
unde
12.4. Determinarea fluxurilor luminoase i a iluminrilor medii totale
12.4.1. Calculul instalaiilor de iluminat prin metoda factorilor de utilizare
a. Calculul iluminrii medii ntr-o instalaie existent
Metoda de calcul al iluminrii medii pe planul util ntr-o ncpere dat comport urmtoarele etape:
a) stabilirea surselor de lumin (lmpi i corpuri de iluminat) i extragerea datelor de catalog corespunztoare (caracteristici fotometrice, dimensiuni etc.);
b) stabilirea poziiei planului util i a nlimii h;
c) stabilirea factorilor de reflexie ai suprafeelor, n funcie de culorile acestora (de exemplu, 0,7 pentru alb sau culori foarte deschise; 0,5 pentru culori deschise; 0,3 pentru culori medii; 0,1 pentru culori nchise);d) calculul indicelui instalaiei K (12.10);e) extragerea din tabelul corespunztor corpului de iluminat folosit a factorului de utilizare u4 pentru planul util (eventual, efectuarea unei interpoluri liniare dac indicele instalaiei nu coincide cu una dintre valorile standard din tabel);f) calculul fluxului luminos primit de planul util:
(12.23)
g) calculul iluminrii medii pe planul util, inndu-se seama de factorul de apreciere a instalaiei ( (deoarece datele de catalog ale surselor de lumin i factorii de reflexie se refer la starea iniial a instalaiei):
(12.24)
b. Dimensionarea unei instalaii de iluminat
Metoda permite i rezolvarea problemei inverse: impunndu-se iluminarea medie pe planul util (conform normelor), se determin numrul de lmpi i corpuri de iluminat care trebuie instalate pentru a realiza iluminarea respectiv. n acest caz se rezolv mai nti etapele a ( e menionate anterior, dup care se calculeaz:
- fluxul luminos necesar pe planul util:
(12.25)
- fluxul luminos necesar al lmpilor din instalaie
(12.26)
care permite calculul numrului de lmpi Nl (cunoscndu-se fluxul luminos al unei lmpi (l) i al corpurilor de iluminat nc (cunoscndu-se numrul de lmpi dintr-un corp nl); valorile respective se rotunjesc, n plus, la numere ntregi care s permit o amplasare simetric n instalaie.
12.1
_1019290621.unknown
_1049096130.unknown
_1324269464.unknown
_1324282237.unknown
_1324282739.unknown
_1324283590.unknown
_1324282619.unknown
_1324281035.unknown
_1324281255.unknown
_1324281344.unknown
_1324281055.unknown
_1324269564.doc
EMBED Visio.Drawing.5
Fig. 12.2
_1049556023.vsd
_1324279915.unknown
_1049293200.unknown
_1049379387.unknown
_1049441296.unknown
_1049442041.unknown
_1324266955.doc
Fig. 12.4.2
Fig. 12.1
_1049441957.unknown
_1049441159.unknown
_1049293230.unknown
_1049096269.unknown
_1049293139.unknown
_1049096163.unknown
_1049090620.unknown
_1049090916.unknown
_1049096077.unknown
_1049090823.unknown
_1024319663.unknown
_1049090547.unknown
_1049090587.unknown
_1049090317.unknown
_1024319689.unknown
_1019290817.unknown
_1024319333.unknown
_1019290719.unknown
_1019126669.unknown
_1019289895.unknown
_1019290602.unknown
_1019126860.unknown
_1019126529.unknown
_1019126576.unknown
_1019126331.unknown
