Жасанды жарықтың есептеу әдістері

Кіріспе

Табиғи жарықтандыру болмаған кезде немесе жеткіліксіз болғанда өндірісте жасанды жарықтандыру қолданылады. Жарық көздері ретінде қыздырмалы шамдар, жоғары және төмен қысымды газразрядты шамдар, сондай-ақ жазық және саңылаулы жарықжолдар пайдаланылады.

Көздің шаршау деңгейі заттарды көрумен қатар жүретін процестердің кернеулігіне тәуелді. Мұндай процестерге көруге икемделу, үйлестіру және бейімделу жатады. Сондықтан өндірістік жарықтандыру жүйесі еңбек жағдайын жақсартуға бағытталған бірқатар талаптарға жауап беруі тиіс.

Өндірістік жарықтандыруға қойылатын негізгі талаптар

Жұмыс орнындағы жарық деңгейі ҚР СНиП 2.04-05-2002 талаптарына және орындалатын жұмыстың сипатына сәйкес болуы керек.
Жұмыс бетінде және қоршаған кеңістікте жарықтың мүмкіндігінше бірқалыпты таралуы қамтамасыз етілуі тиіс.
Айқын көлеңкелердің пайда болуына жол берілмеуі керек.
Түсті дұрыс қабылдау үшін жарықтың спектралдық құрамы жеткілікті болуы қажет.
Жарықтандыру жүйесі қосымша зиянды факторлардың көзі болмауы және электрлік әрі өрт қауіпсіздігі талаптарына сай болуы тиіс.

Жасанды жарықтандыруды есептеу әдістері

Жарықтандыруды есептеу үшін светотехникалық есептеудің бірнеше тәсілі қолданылады: пайдалану коэффициенті әдісі, нүктелік әдіс және салыстырмалы қуат әдісі.

1) Нүктелік әдіс

Бұл әдісте әр шамның жарық ағыны шартты түрде 1000 лм деп алынады. Мұндай есеп «шартты жарықтандыру» деп аталады. Шартты жарықтандыру шаманың жарық таратуына және геометриялық параметрлерге байланысты: сәуле бағыты бұрышы α және шамның есептік биіктігі h.

Есепте жиі қолданылатын параметрлер:

μ — істен шыққан шамдардың әсерін ескеретін коэффициент (әдетте 1,1–1,2).
∑E — бақылау нүктесіндегі жалпы жарықтандыру.
Kз — қор коэффициенті.

2) Пайдалану коэффициенті әдісі

Бұл тәсіл η пайдалану коэффициентін анықтауға негізделеді. Ол жарықтандырғыштан шыққан жарық ағынының есептелетін бетке түсетін үлесін сипаттайды.

Негізгі шамалар:

i — бөлме индексі (A, B, h арқылы анықталады).
E — минималды жарықтандыру (норма).
S — жарықтанатын аудан, Z — бірқалыпсыздық коэффициенті (1,1–1,2), N — шам саны.

Тапсырма

Нұсқа бойынша өндірістік жұмыс орнының жасанды жарықтандыруын қайта құруды есептеу қажет.

1 Қалыптасқан жарықтандыру тораптарын бағалау: жұмыс орнындағы жарықтандыруды нүктелік әдіспен есептеп, оны нормативтік мәнмен салыстыру.
2 Пайдалану коэффициенті әдісімен жарық көздерінің қажетті санын есептеу және шам түрін таңдау.

Кесте 1 — ВЗГ шамы үшін жарық тарату

a бұрышына бағытталған I_a жарық күші (кд):

a (°)	0	5	15	25	35	45	55	65	75	85	90
I_a (кд)	180	183	191	195	180	175	160	140	50	8	2,0

Кесте 2 — Бастапқы мәндер

Нұсқа: 39
Бөлме: Малярный цех
Өлшемі: 15 × 20 × 4 м
Шам түрі: ВЗГ-100
Шам саны: 15
Көру жұмысының разряды: IV, б
Шағылу коэффициенттері: r_пот=30, r_ст=10, r_пол=10

Есептеу

Жасанды жарықтандыруды есептеу келесі кезеңдер арқылы орындалады: жарықтандыру жүйесін таңдау, жарық көзінің түрін таңдау, шамдарды орналастыру, светотехникалық есептеу және жарық беру қондырғысының қуатын анықтау.

Нормативтік жарықтандыру

Көру жұмысының разряды IV болғандықтан, қалыпты жағдайдағы нормативтік жарықтандыру E_н = 200 лк деп алынады (анықтамалық кестелер бойынша).

Нүктелік әдіспен есептеу (жұмыс орнын бағалау)

Есепте мына параметрлер қабылданды: шағылудан болатын қосымша жарықтандыру коэффициенті эмальданған шамдар үшін 1,1, қор коэффициенті Kз = 1,5.

Есептік биіктік

h = H − (h_c + h_р.п)

H = 4,5 м
h_c = 0,8 м (аспа биіктігі)
h_р.п = 0,7 м (жұмыс беті биіктігі)
h ≈ 2,5 м

Шамдарды орналастыру қадамдары

Ұзындығы бойынша: l = 1,6 → L_A = l·h = 4 м
Ені бойынша: l = 2,0 → L_B = l·h = 5 м
Қабырғадан арақашықтық: L1 = 2 м, L2 = 2,5 м

Бөлмедегі орналасу сұлбасында A бақылау нүктесі таңдалды. Кестелік мәндер арқылы әр шам үшін I_a және cos³α анықталып, шартты жалпы жарықтандыру есептелді. Нәтижесінде A нүктесіндегі шартты жалпы жарықтандыру: E ≈ 61,28 лк.

Есеп бойынша қолданылған шам үшін жарық ағыны F = 1450 лм. Нормамен салыстыру кезінде E_н = 200 лк болғандықтан, алынған мән нормативтен төмен болды. Демек, жарықтандыруды қайта құру қажет.

Жарықтандыруды қайта құру

Қайта құруда жарық ағынының пайдалану коэффициенті әдісі қолданылды. Бұл тәсіл қажетті жарық ағынын, шам санын және шам түрін негізді таңдауға мүмкіндік береді.

Есептеуге қабылданған мәндер

Қор коэффициенті

Kз = 1,5

Аудан

S = 15 × 20 = 300 м²

Бірқалыпсыздық коэффициенті

Z = 1,1–1,2

Бөлме индексі арқылы пайдалану коэффициенті анықталып, есеп бойынша η ≈ 0,28 қабылданды (анықтамалық бойынша). Нәтижесінде талап етілетін жарық ағыны F ≈ 23571,42 лм болды. Шамның жарық ағынының ауытқуы −10%…+20% аралығында болуы тиіс болғандықтан, ең жақын стандартты мән ретінде F = 24200 лм алынды.

Осыған байланысты ВЗГ-100 шамының орнына Philips фирмасының HPL COMFORT PRO типті сынапты шамын қолдану ұсынылды.

Қорытынды

Есептеу-графикалық жұмыс барысында берілген бастапқы деректер бойынша жұмыс орнындағы жарықтандыру нүктелік әдіспен есептеліп, нормативтік мәнмен салыстырылды. Нәтиже нормативке жетпегендіктен, жарықтандыруды қайта құру қажеттілігі анықталды.

Нүктелік әдіс нақты нүктедегі жарықтандыруды бағалауға және қолданыстағы жүйенің жеткіліктілігін талдауға мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл тәсіл кей жағдайда шамдардың тиімділігін кешенді таңдауды шектейді. Ал пайдалану коэффициенті әдісі қажетті жарық ағынын негізді анықтап, шешімді тиімдірек етеді.

Қайта құру нәтижесінде ВЗГ-100 шамын Philips фирмасының HPL COMFORT PRO типті сынапты шамымен алмастыру ұсынылды.

Пайдаланылған әдебиеттер

1 Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике. Москва, 1983.
2 СНиП РК 2.04-05-2002. Естественное и искусственное освещение. Общие требования. Астана, 2002.
3 Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кноринга. Л., 1976.
4 Абдимуратов Ж.С., Мананбаева С.Е. Безопасность жизнедеятельности. Өндірістік жарықтандыруды есептеу бөлімі бойынша әдістемелік нұсқаулар. Алматы: АИЭС, 2009. 20 б.
5 Интернет ресурстары (анықтамалық материалдар).