«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності icon

«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності




Назва«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності
Сторінка1/8
Дата26.06.2012
Розмір1.29 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7   8


Міністерство освіти і науки України


Харківська національна академія міського господарства


Методичні вказівки

до лабораторних робіт і практичних занять

з курсу

«світлотехнічні установки та системи»

(для студентів 4 курсу всіх форм навчання

спеціальності

6.090600 –Світлотехніка і джерела світла)


Харків – ХНАМГ –2007




Методичні вказівки до лабораторних робіт і практичних занять з курсу «світлотехнічні установки та системи» (для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності 6.090600 – Світлотехніка і джерела світла).


Укл.: Ільїна Н.О., Лісна О.І., Ляшенко О.М. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 60 с.


автори: Ільїна Н.О.,

Лісна О.І.,

Ляшенко О.М.


Рецензент: д.т.н., проф. Г.Г. Жемеров (НТУ “ХПІ”)


Рекомендовано кафедрою “Світлотехніка і джерела світла”,

протокол № 2 від 19.09.2006 р.


зміст



І. Лабораторні роботи............................................................4

ЛАБОРТОРНА РОБОТА №1.......................................................4



ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2....................................................7


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3....................................................11


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4....................................................19


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5....................................................25


ІІ. ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ.............................................................32

^

І. Лабораторні роботи




ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ДОСЛІДЖЕННЯ ДІЮЧОЇ ОСВІТЛЮВАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ ПРИМІЩЕННЯ


Мета роботи: набуття практичних навичок застосування методів обстеження діючих ОУ приміщень шляхом вимірювання освітленості (горизонтальної, вертикальної, циліндричної) у контрольних точках і визначення суб'єктивної оцінки умов освітлення.

На базі аналізу фотометричних і розрахункових даних і за результатами суб'єктивної оцінки встановлюється комфортність світлового середовища приміщення, що обстежувалося, ефективність ОУ та відповідність умов освітлення діючим нормам.


Підготовка до роботи

У процесі підготовки до роботи необхідно розглянути такі питання:

  1. Показники, що встановлюють умови освітлення: освітленості Ег; Ев, Ец, співвідношення освітленостей Егмах /Ermin ; ЕГВ; ЕГЦ ;показник дискомфорту;· коефіцієнт пульсації та інженерні методи їх розрахунку. Визначення показників, їх призначення та границі зміни. Необхідний матеріал викладено в [1, с.192-199].

2. Показники, за якими оцінюють ефективність ОУ. Розрахунок встановленої Роу і питомої потужності ОУ. Необхідний матеріал у [1, с. 189-192].

3. СНіП П-4-79 (с.7-16, 20-25).

4. Методи суб'єктивної оцінки умов освітлення [1, с.163-165].

5. Принципи освітлення основних приміщень ВУЗів і адміністративних споруд [1, с.306-326, 332-336].

Для виконання роботи треба провести розрахунки горизонтальної, вертикальної та циліндричної освітленості в контрольних точках; встановленої та питомої потужності ОУ. Розрахунок провести для вказаного варіанта:

Таблиця 1.1 – варіанти розрахункових завдань

варіанти

Тип

ДС

Відносна

відстань

між світильниками

Тип КСС

Коефіцієнт відбиття стін, стелі, розрахункової поверхні

1

ЛЛ

0,4

Косинусна

0,7;0,5;0,1

2

ЛЛ

0,4

Косинусна

0,7;0,3;0,1

3

ЛЛ

1,0

Косинусна

0,7; 0,3;0,1

4

ЛЛ

1,0

Косинусна

0,7; 0,5;0,1

Контрольні запитання

1. Назвіть кількісні та якісні характеристики освітлення.

2. Які характеристики освітлення регламентуються нормами у приміщенні, що обстежується?

3. Як можна суб'єктивно оцінити умови освітлення? Системи експертних оцінок.

4. Як виконується вибір контрольних точок у приміщенні?

5. Які прилади можна використовувати для вимірювання освітленостей?

6. Які параметри оцінюють комфортність освітлення?

7. Інженерні методи розрахунку характеристик освітлення, що нормуються.

Опис установки

Обстеження проводиться у будь-якій аудиторії., розміри якої визначаються. При цьому необхідно накреслити план цього приміщення з розміщеними світильниками і нанести на нього контрольні точки, в яких будуть виконуватися вимірювання.

Для вимірювання освітленості використовують фотометричні люксметри.


Завдання на лабораторну роботу

1. Виміряти Ег, ев, Ец в контрольних точках обстежуваного приміщення, визначивши L /hp та с, ст і п.

2. Визначити за даними вимірів ЕГВ, ЕГЦ, ЕГmax/ ЕГmin.

3.Провести суб'єктивну оцінку умов освітлення за системами експертних оцінок : а) бальною ; б) категоріальною.

4. Виконати розрахунок параметрів приміщення.

5. Порівняти результати вимірів, розрахунків і суб'єктивних оцінок. Визначити відповідність цих вимірів нормам освітлення.


Методичні вказівки до виконання роботи

1. Перед вимірюванням освітленості вибирають і наносять на план приміщення з вказівкою розташування світильників контрольні точки, в яких вимірюється освітленість.

2. Контрольні точки треба розташовувати у центрі приміщення, біля його стін, під світильниками, між світильниками та їх рядами (їх бажано розмістити рівномірно по всій площі приміщення).

З. При вимірюванні Ец треба розташувати контрольні точки на висоті 1,5м над підлогою.

4. Число контрольних точок повинно бути не менше 5 (для вимірювання одного параметра).

5. Освітленість Ег треба вимірювати на площині, вказаній у нормативному документі (СніП або ДБН).

Освітленість Ев треба вимірювати у контрольних точках у чотирьох площинах, паралельних осям приміщення.

6. При вимірюванні необхідно виконувати такі вимоги:

-на фотоелемент не повинна падати тінь від людини, які виконує виміри;

-при затемненні робочого місця приладами визначається реальна освітленість;

-вимірювач повинен знаходитись у положенні, яке вказане на його шкалі;

-на початку й наприкінці вимірювань треба проводити контроль напруги в мережі.

7. Для визначення освітленості Ец у кожній контрольній точці проводять чотири вимірювання вертикальної освітленості у взаємноперпендикулярних площинах. Значення освітленості визначають як середнє арифметичне значення освітленості Ец.

8. Результати вимірювання освітленості оформляють відповідно до додатку А.

9. Фактичне значення освітленості Е (Лк) з урахуванням відхилення напруги мережі від номінальної розраховують за формулами


Е=( Еабс Unoт)/( Unoт-К(Unoт-Umt)), (1.1)


де Еабс- вимірювана освітленість, Лк;

К -коефіцієнт, що дорівнює 2 (для ЛЛ );

Unoт - номінальна напруга в мережі, Вт;

Umt-середнє значення напруги, що дорівнює (Ui+ U2 )/2,

де Ui та U2-значення напруги мережі на початку й наприкінці вимірювання.

10. У роботі використовують системи експертних оцінок: бальну й категорійну.

10.1. бальна система передбачає, що оцінка освітлення виконується за 4-х бальною системою:

- відмінне освітлення – 5 балів;

- погане-2 бали;

- проміжне -3,4 бали.

10.2. Категорійна система оцінок дозволяє ранжувати освітлення приміщення за ступенями якості. Для суб'єктивного критерія "відчуття насиченості" використовують наступні категорії: "велика" (ВН), "достатня насиченість" ( ДН), "мала насиченість" (МН).

Контрольні запитання для захисту роботи

  1. Нормативні документи, що регламентують характеристики ОУ.

  2. За якими даними оцінюють умови освітлення у приміщенні, що обстежується?

3. Що необхідно для покращення комфортності світлового середовища в приміщенні?

4. Чи зміниться якість, якщо в ОУ використовувати світильники з іншим світлорозподілом?

5. Що необхідно зробити, щоб освітлення у приміщенні задовольняло нормам? Як при цьому зміняться показники ОУ?

6. Шляхи підвищення ефективності ОУ?


^ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ДОСЛІДЖЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВИКОРИСТАННЯ ОУ


Мета роботи: дослідити залежність коефіцієнта використання ОУ oУ від співвідношення розмірів освітлюваного приміщення (індекс приміщення) та відбиваючих властивостей поверхонь стін і підлоги.

робота також передбачає визначення залежності коефіцієнта корисної дії установки відбитого світла від співвідношень площ вихідного отвору та відбиваючої поверхні стелі.


Завдання визначення потоку випромінювачів і первинного потоку , врахування ефекту склепіння і багаторазових відбиттів і т.д. лише в деяких випадках мають самостійне значення, а частіше служать основою для розрахунку коефіцієнтів використання , тобто відношення світлового потоку, що падає на розрахункову поверхню, до повного світлового потоку випромінювачів. Частіше всього, але не обов’язково, цей коефіцієнт розраховують і вказують для горизонтальних поверхонь, рівних за площиною підлозі приміщення.

Слід мати на увазі, що коефіцієнт використання можна розглядати як добуток двох коефіцієнтів: ККД самого освітлювального пристрою с і коефіцієнта використання потоку, що виходить з цього пристрою по відношенню до розрахункової поверхні. Останній коефіцієнт п можна назвати коефіцієнтом корисної дії приміщення.

Таким чином,

=с п (1.2)


в якості способу визначення первинних потоків МЕІ рекомендовані таблиці Джонса-нейдхарта, коефіцієнти ж виду knm , що враховують багаторазові відбиття, були розраховані МЕІ по-новому, з урахуванням коефіцієнта відбиття підлоги р.

Найбільш важливим в методі мЕІ є пропозиція замінювати частину приміщення, що розташована вище випромінювачів, умовною стелею, тобто площиною АВ, що розташована на рівні випромінювачів. Це дозволяє приймати за первинний потік на стелю весь потік випромінювачів у верхній напівсфері, але зобов’язує визначати п. для площини АВ з урахуванням ефекту склепіння. Від цієї операції можна відмовитися, якщо надати ймовірне постійне значення відношенню hc /h , де hc – відстань випромінювача від стелі і h – висота його над розрахунковою поверхнею. Тоді для кожного індексу і для кожного значення коефіцієнта відбиття фактичної стелі можна заздалегідь зробити необхідні перерахунки,і вказавши в таблицях для зручності користувачів звичайні, фактичні значення коефіцієнта відбиття стелі, розрахувати величину коефіцієнта використання з урахуванням ефекту склепіння. Саме такий сенс коефіцієнтів kп.р. , які розраховані для hc /h=0,25.

З урахуванням наведеного вище розрахунки коефіцієнтів використання за методом мЕІ для кожного заданого індексу і сполучення стелі., стін., р виконують в наступному порядку:

  1. множенням сил світла на зональні тілесні кути знаходяться зональні потоки;

  2. множенням зональних потоків на коефіцієнти Джонса-нейдхарта і складанням добутків визначається первинний потік, що падає на розрахункову поверхню. Слід зауважити, що оскільки для кожного світильника складається одна таблиця , то врахувати всі можливі варіації  = L/h в конкретних випадках неможливо, і доводиться виходити з характерних для кожного світильника значень. Можна рекомендувати для концентрованого світлорозподілу приймати =0,4, для глибокого і косинусного – =1 і для рівномірного =1,5. ці відношення нижче рекомендованих в теорії і враховують, що ряд причин викликає на практиці зменшення ;

  3. первинний потік, що падає на стіни, визначається як різниця між потоком світильника в нижню напівсферу і первинним потоком, що падає на розрахункову поверхню Fp , а первинний потік на стелю (реальний або умовний ) приймається рівним потоку світильника у верхню напівсферу.

  4. по верхньому рядку формули (1) визначається встановившийся потік на розрахунковій поверхні, і при використанні кривої сили світла для лампи зі світловим потоком 1000 Лм  визначається розділенням Fp на 1000. При стельових світильниках третій член формули для визначення світлового потоку, що встановився в результаті багаторазового відбиття на стелі, містить коефіцієнт kп.р., при підвісних же світильниках замість нього підсталяється kп.р таблиці, розраховані за kп.р., є універсальними в тому відношенні, що ними можна користуватися при будь-яких значеннях hc/h, але потребують кожного разу визначення п з урахуванням ефекту склепіння.


Після визначення для 5-6 значень індексу і будується допоміжний графік =f(i), за яким розраховуються значення для всіх табличних індексів. Цей прийом не тільки скорочує обсяг розрахунків, але і дозволяє перевірити їх правильність: точки повинні лягати на плавну криву.

У практиці для п прийнята шкала 70-50-30%, для с 50-30-10%, для р 30 і 10%. З метою скорочення обсягу таблиць для кожного світильника значення  наводяться тільки для найбільш ймовірних сполучень с, п і р.


Підготовка до роботи

Для виконання роботи необхідно вивчити такі питання з курсу "Світлотехнічні установки та системи":

1. Коефіцієнт використання ОУ oУ .Вплив на величину oУ типу кривої сили світла та oУ відбиваючих властивостей поверхонь приміщень, індексу приміщення, розташування світильників [1, с.3-7, 51].

2. Розрахунок світлового потоку, що падає з рівнояскравої поверхні на рівну їй за площею та паралельну поверхню. Правило Моргуліса. Індекс приміщення. Необхідний матеріал викладено у [1, с.44-52].

3. Розрахунок розподілу світлового потоку, що падає від сукупності світильників на поверхні приміщення.

4. розрахунок розподілу світлових потоків з урахуванням багаторазового

відбиття. Метод МЕІ.

5. Розрахунок середньої яскравості поверхні приміщення.

6. Розрахунок ОУ відбитого світла. Визначення ККД карнизу.

Для виконання роботи необхідно виконати наступні розрахунки:

  1. Розрахувати значення індексу приміщення для квадратного (на плані) макету приміщення а= , b= см при різній висоті підвісу світильників над розрахуновою поверхнею: hр=3; 5; 10; 15 ; 20; 25; 28см.

  2. Розрахувати значення середнє зваженого коефіцієнту відбиття для наступних комбінацій коефіцієнтів відбиття стін: а)1=2=3=4=0,7; б) 1=0,1; 2=з=4=0,7; в) 1=2=0,1; 3=4=0,7; г) 1=2=3 =0,1; 4=0,7; д) 1=2=3 = 4=0,1.

3: Розрахувати методом МЕІ oУ при освітленні макету приміщення групою світильників (однолампових, стельових), що мають світлорозподіл І=159 Кд, ККД=50% (потік лампи 1000 лм). Розрахунок провести для одного варіанта, вказаного викладачем, прийняти за розрахункову площину підлогу та відносну відстань між світильниками ?=1.


Контрольні запитання перед виконанням роботи

1. Що таке коефіцієнт використання ОУ?

2. Шляхи збільшення ( зменшення ) значення oУ ·

З. Від яких параметрів залежить величина oУ? Як впливають властивості поверхонь приміщення на величину oУ ?

4. Від яких параметрів залежить ККД світлового карнизу ?

5. Чи впливає висота приміщення на розподіл яскравості вздовж стін приміщення.

Опис установки

Експериментальна установка являє собою макет квадратного приміщення у масштабі 1/100. Вона зібрана у вигляді коробка з рухомою підлогою. Висоту макета можна змінювати, рухаючи підлогу вгору й вниз за допомогою ручки. Підлогу вважають розрахунковою поверхнею. Для виміру освітленості в центрі підлоги і на одній з стін розташовані фотоелементи.

Макет освітлюється установкою відбитого світла. Освітлювач зроблено у вигляді карнизу, розташованого на відстані 15 см від стелі вздовж периметра стелі. У ньому встановлені люмінесцентні лампи типу ЛБ, Рл = 4 Вт. Освітлення приміщення здійснюється потоком, відбитим від стелі макета.

Живлення установки виконують від мережі, напругою 220 В. Реєструючим приладом є вольтметр В7-27, до якого по черзі підключають кожний фотоелемент. Перед початком вимірів установка повинна працювати не менше 5 хв. для входу ламп у робочий режим.

^

Методичні вказівки до виконання роботи


1. Розрахунок сер макету треба проводити за наближеною формулою

сер=( Іа1+ 2А2+3 А3+4А4 ) / ( а1+ А234), (1.3)

де а1 А2, А3, А4 – площа відбиваючих поверхонь з коефіцієнтом відбиття І, 2, 3 , 4 відповідно.

При розрахунку oУ та (oУ)0 за МЕІ визначення прямих потоків, що падають на стіни, розрахункову й фіктивну поверхню проводити методом Джонса–Нейдхарта. Значення коефіцієнтів А, В, С брати з наведених у літературі графіків [1].

Методика проведення експериментів

У даній роботі світловий потік, що встановився на розрахунковій поверхні, в першому ступені наближення визначається за середньою освітленістю у центральній частині розрахункової поверхні. Освітленість визначають у відносних одиницях (в.о.) фотоелементом, з'єднаним з реєструючим приладом. Перед виконанням п. 1 завдання необхідно виміряти світловий потік, що виходить із світлового отвору освітлювача, у в.о. Для цього встановлюють підлогу макета з фотоелементом на максимальну відстань від стелі (найнижче положення ).

Розрахунок потоку ламп (у в.о.), встановлених у карнизі, слід проводити з умов, що коефіцієнт корисної дії установки відбитого світла для верхнього положення підлоги визначається за формулою


?0 =[ФВ/(nФл)]=30%, (1.4)


де ФВ – світловий потік, що встановився на підлозі.


При виконанні п.1 завдання ?ОУ розрахувати як відношення площі вихідного отвору освітлювача до площі його відбиваючої поверхні.

Значення прямої складової коефіцієнта використання ОУ визначають за графіком oУ =f (ст) для =const шляхом екстраполяції кривих до перехрещення з віссю ординат ( рст=0 ) .


Контрольні запитання

1. Пояснити хід залежності oУ = f( ? )?

2.Чому відбиваючі властивості приміщення впливають на величину oУ ?

З. Яке граничне значення oУ ?

4. Чи змінюється ККД установки відбитого світла, коли збільшити глибину карнизу ?

5. Пояснити хід експериментальних залежностей, отриманих у роботі.

6. Як за результатами експериментів можна визначити співвідношення

яскравостей поверхонь приміщення ?

7. методика розрахунку oУ для світлового карнизу.


^ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПРИМІЩЕНЬ

Метою роботи є експериментальне й аналітичне визначення ступеня достатності природного світла у приміщеннях залежно від їх пропорцій, розмірів світлових отворів та відбиваючих властивостей поверхонь приміщення.
^
Підготовка до роботи

При підготуванні до роботи необхідно вивчити такі питання курсу "світлотехнічні установки та системи " :

1. Нормування природного освітлення. Необхідний матеріал викладено у [2] с. 17-19 ; [з] с. 166-170, 457-460.

2. Розрахунок коефіцієнту природної освітленості. Необхідний матеріал викладено у [2] с.34-44.

Для виконання роботи необхідно провести розрахунок розподілу КПО на рівні 0,8 над підлогою за характерним розподілом приміщення для варіантів наведених у табл. 1.2.


Таблиця 1.2 – варіанти розрахункових завдань.


Варіант

Розміри приміщення

Висота

примі­щення,

м

Коефіцієнти

відбиття




Довжина

Глибина

висота




стелі

стін

підлоги

1

2

3

4

5

6

7

8

2

6

9

3

2,0

0,7

0,5

0,3

3

6

9

3

2,0

0,7

0,3

0,1

4

7,5

7,5

3

2,0

0,7

0,5

0,3

5

7,5

7,5

3

2,0

0,7

0,3

0,1

6

9

6

3

2,0

0,7

0,5

0,3

7

9

6

3

2,0

0,7

0,3

0,1
  1   2   3   4   5   6   7   8

Схожі:

«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconКонспект лекцій з дисципліни «Світлотехнічні установки та системи»
«Світлотехнічні установки та системи» (для студентів 4 курсу денної І 5 курсу заочної форм навчання за напрямом підготовки 050701...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconЮ. О. Васильєва Світлотехнічні установки та системи Конспект
Світлотехнічні установки та системи: конспект лекцій для студентів 4 курсу денної І 5 курсу заочної форм навчання спеціальності 090....
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconМіністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Фотобіологічні й медичні опромінювальні установки (конспект лекцій з курсу “Спеціальні світлотехнічні установки” для студентів 5...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconПрограма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Світлотехнічні установки та системи ”(для студентів 4 курсу денної І 5 курсу заочної форм навчання форм навчання напряму підготовки...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconДо курсового І дипломного проектування з курсів «Світлотехнічні установки та системи» І
Методичні вказівки до курсового І дипломного проектування з курсів «Світлотехнічні установки І системи» І «Проектування, монтаж та...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconО.І. Лісна Методичні вказівки до самостійної роботи студентів з дисципліни
«Світлотехнічні установки та системи» (для студентів 4 курсу денної І 5 курсу заочної форм навчання за напрямом підготовки 050701...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconМетодичні вказівки до виконання ргр з дисципліни „Надійність та діагностика сеп для студентів спеціальності 090603 «Електротехнічні системи електроспоживання» всіх форм навчання
Для студентів спеціальності 090603 «Електротехнічні системи електроспоживання» всіх форм навчання
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconМетодичні вказівки до виконання ргр з дисципліни „Надійність та діагностика сеп для студентів спеціальності 090603 «Електротехнічні системи електроспоживання» всіх форм навчання
Для студентів спеціальності 090603 «Електротехнічні системи електроспоживання» всіх форм навчання
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності icon«Світлотехнічні матеріали» для студентів 2,3 курсів денної І заочної форм навчання за напрямом підготовки
«Світлотехнічні матеріали» (для студентів 2,3 курсів денної І заочної форм навчання за напрямом підготовки 050701 „Електротехніка...
«світлотехнічні установки та системи» для студентів 4 курсу всіх форм навчання спеціальності iconКонспект лекцій з дисципліни «автоматизовані системи управління на транспорті» для студентів 4 курсу всіх форм навчання
Конспект лекцій з дисципліни «Автоматизовані системи управління на транспорті» (для студентів 4 курсу всіх форм навчання напряму...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи