Освещение производственных помещений

Технические характеристики промышленных светодиодных светильников

Продолжительность работы от 50 000 до 100 000 часов.
Мощность варьируется и зависит от типа, модели и производителя. Например, у промышленных светодиодных ламп KALEN WATT серии C9-50 она составляет 120 Вт. У устройств серии C9-24 она уже 180 Вт.
Температура цвета находится в диапазоне от 3000 К до 5000 К.
— Световой поток — также зависит от того, где будет светить лампа. Для помещения он будет составлять 3200 Лм, для уличных условий уже будет 6000 Лм.
Световая эффективность составляет 95-120 лм/Вт.

Стандарты защиты:

IP40 — защита от попадания частиц размером от 1 мм. Такие устройства подойдут для использования в обычных помещениях.
IP50 — частичная защита от пыли, допустимо применение в сухих помещениях.
IP54 — защита от пыли и брызг. Применение таких устройств возможно на станциях с прохождением транспорта.
IP65 — полная защита от пыли и от водяных струй всех направлений. Такие светильники отлично подходят для помещений с повышенной влажностью.
Рабочее напряжение от 100 до 240 В.
Частота питания составляет около 50Гц
Угол рассеивания потока света может быть 60, 120 и 150 градусов.

Устройства, сделанные на основе — SMD-светодиодов —, могут изменять свой световой поток, так как они излучают свет по направлению в одну сторону. Более того, если в модели присутствует диммер (затемнитель), то появляется возможность регулировки яркости свечения.

Общая методика расчета

Расчетом параметров осветительной системы занимается инженер-электрик (проектировщик). Он может выполнить эту работу одним из трех способов:

через коэффициент использования потока света;
установки удельной мощности;
точечным.

Первым способом рассчитывается общее (равномерное) освещение рабочих поверхностей, расположенных в горизонтальной плоскости. В процессе работы вычисляется коэффициент для отдельно взятого помещения. В методике учитываются геометрические размеры производственного участка и степень светового отражения поверхностей.

Расчет через удельную мощность. Способ светотехнического расчета через удельную мощность используется только для предварительной прикидки установленной мощности осветительных установок, так как дает весьма приближенный результат.

Такие данные часто требуются для заполнения опросных листов, которые используются при получении технических условий или при составлении сметной стоимости монтажа осветительной системы предприятия.

Точечный метод. Такой способ пригоден для расчета освещения – локализованного и общего – при наличии осветительных приборах прямого света. На него не влияет пространственная ориентация анализируемой поверхности. Освещенность подсчитывают в каждой точке поверхности для каждого источника света в отдельности.

Как рассчитать алгоритм

Расчет освещения участков производственных предприятий производится в следующей последовательности:

выбирается система освещения;
обосновывается нормированная освещенность каждого рабочего места;
выбирается наиболее рациональный и экономичный светильник;
оцениваются коэффициенты неравномерности освещения, запаса освещенности, отражения поверхностей, находящихся внутри помещения.

После этого рассчитываются:

индекс помещения;
коэффициент использования светового потока;
необходимое количество светильников;
На заключительном этапе выполняется чертеж или эскиз, на котором размечается расположение всех светильников.

Искусственный свет от люминесцентных ламп на производстве

А чтобы люминесцентные приборы долго светили и давали свет, установленной производителем яркости, необходимо использовать – дроссель для люминесцентных ламп.

Виды и варианты крепления осветительных приборов

Светильники могут быть расположены на потолке и стенах помещения, в зависимости от их формы распределения светового потока. На стенах они крепятся на кронштейнах или несущих металлоконструкциях. Потолочное освещение может быть закреплено на самом потолке, на нижней части строительных ферм, балках, перекрытиях, на металлическом тросе на определенном удалении от потолка. Уровень по высоте, на котором расположены светильники, выбирается на этапе расчетов. Чем ближе светильник, тем большую освещенность он обеспечивает при таком же световом потоке. В крупных цехах возможна установка фонарных столбов вдоль помещения посредине.

Стоит отметить, что если вы решили разместить светильники на потолке, при этом у вас высота цеха довольно большая (5 и больше метров) нужно позаботиться об их обслуживании. Если крайние от стен лампы можно заменить и с приставной лестницы, хотя на высоте больше 5 метров это весьма сомнительно. То в источниках света, расположенных в центре потолка, заменить лампы будет проблематично. Поэтому нужно предусмотреть кран-балку или другой мостовой, или консольный грузоподъемный кран с оборудованной подвижной площадкой или огражденным мостиком для электромонтера.

Промышленные светильники

Промышленные светильники используются для освещения производственных помещений, промышленных цехов, строительных площадок, складских помещений, подземных коммуникаций. Для освещения крупных объектов используются мощные осветительные приборы — прожектора.

Производители источников света для производственных помещений предлагают светильники, наиболее полно удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям законодательства и потребностям промышленности. Современные осветительные приборы способны не только выполнять основные задачи по освещению помещений, но и значительно улучшить эксплуатационные характеристики. Существуют разные варианты классификации производственного освещения.

По способу установки светильники называют напольными, потолочными, пристраиваемыми, торцевыми, настенными, встраиваемыми и подвесными.

Для производства промышленных светильников используют разные виды источников света.

Лампы накаливания

Традиционный источник света. Это всем привычная электрическая лампочка. Используются в качестве стандарта для оценки световых приборов.

Обладают значительными недостатками:

повышенной теплоотдачей;
искажением цветового восприятия за счет желто-красного спектра;
коротким сроком эксплуатации;
энергозатратны.

Пока что лампы накаливания используются достаточно широко, однако их замена на более современные световые системы произойдет в ближайшее время. К достоинствам ламп накаливания можно отнести простую схему включения, небольшие размеры, постоянный поток света.

Люминесцентные лампы

Преимущества использования люминесцентных ламп заключаются в большем сроке службы в сравнении с лампами накаливания, рассеянном свете, разнообразии световых оттенков, большей светоотдаче. Получили широкое применение в общественных зданиях.

Обладают рядом недостатков:

низкой мощностью;
химической опасностью (содержат ртуть);
неравномерным неприятным спектром света, искажающим цвет предметов;
мерцанием лампы.

Светодиодные светильники

Самые передовые технологии воплощены в светодиодных светильниках. Они отвечают всем требованиям к освещению помещений. Использование светодиодов способно снизить траты на электрическую энергию до 90%. Значительно увеличен срок эксплуатации светодиодных ламп по сравнению с привычными источниками. В промышленных условиях он выше в 10 раз. Экономия от использования светодиодных светильников для производственных нужд проявляется моментально.

Качество освещенности, цветопередача, приближены к естественному свету, что повышает эффективность трудовой деятельности. Диодные светильники не мерцают, не бликуют, не испускают вредного ультрафиолетового излучения. Это делает их лидерами по БЖД. Светодиоды не содержат опасных веществ, что упрощает утилизацию отработанных ламп.

Особо следует отметить работоспособность светильников в неблагоприятной среде. Герметичный корпус и отсутствие нагревания делают возможным применение светодиодного освещения при повышенной влажности, разных температурных режимах, запыленности, при наличии химически агрессивных веществ.

Наиболее популярны светильники:

ip44 — защита от влаги без прямого попадания водных струй;
ip65 — всесторонняя защита от пыли и струй.

Стоимость светодиодных ламп выше привычных аналогов. Однако, высокая энергоэффективность, экономия электроэнергии позволяют окупить затраты в течение 2–3 лет. Учитывая 10-летний срок службы, выгода очевидна.

Расчет освещенности промышленного цеха

Перед световым оснащением обязательно нужно производить расчет. От него зависит мощность приборов, их правильное расположение, противопожарная безопасность. Перед расчетами, нужно получить как можно больше информации об объекте.

Цвет стен и потолков – позволят вычислить отражающий коэффициент. Темные оттенки препятствуют отражению света, требуют установки большего количества источников.
Размеры помещения. На большое пространство требуется больше световых источников.
Уровень запыленности, задымленности помещения. Если он низкий, то видимость плохая.
Величина материалов, с которыми приходится работать персоналу. Если детали мелкие, нужно много света.
Цвет рабочего фона, на котором будут располагаться детали. Если между ними большой контраст – света не должно быть много.
Низкий уровень пульсаций, или вовсе их отсутствие. Пульсации быстро приводят к усталости, плохому самочувствию. Уместны они только для складов, подсобок.
Технические характеристики светильника, его возможность распределения света.

Расчет электрического освещения цеха позволяет выбрать способ наиболее подходящий способ электроснабжения для любых типов помещений. Подробнее обо всех нормативах на световое оснащения можно почитать СНиП 23-0-2010 «Естественное и искусственное освещение». Тип, мощность, количество светильников нужно определять исходя из требований к рабочему пространству. В официальных нормах единица освещенности = 1 люмен на 1 м².

Документ ВСН 196-83 «Отраслевые нормы проектирования искусственного освещения основных цехов промышленных предприятий Минтрасстроя» содержит информацию обо всех нормах при аварийных ситуациях.

Аварийная подача света должна осуществляться за счет резервного блока бесперебойного питания. Он позволяет источникам перемещаться по всему зданию.

Каждое предприятие имеет свои требования к освещению. К примеру, на швейных фабриках нет чрезмерной задымленности и запыленности, но есть большая нагрузка на зрение. Несмотря на очень тонкие, неудобные материалы, швее нужно выполнить точный раскрой. Источник света должен иметь высокий индекс цветовой передачи, в противном случае цвета будут плохо различаться.

На всех рабочих местах должны быть установлены местные источники света, которые буду регулировать его поток. Он устанавливается так, чтобы подсвечиваемая область не слепила глаза работающего за столом человека. Сюда относятся дополнительные настольные лампы, встроенные настройки света в швейных машинках. Местное освещение на производстве дает возможность каждому работнику самостоятельно регулировать яркость, подстраивая её под свои физические особенности. В помещениях с обильным количеством пара снижается уровень освещенности. Для его поддержания вводится запасной коэффициент.

Рассчитывать освещенность на предприятии нужно так, чтобы исключить повышенную яркость в одних местах и восполнить недостаток её в других. Реализуется это с помощью установки дополнительных светильников или использования рассеивающих ламп.

Расчеты нужно проводить уже после определения количества светильников. Сделать это можно с помощью метода использования потока света:

Определяется высота, на которую подвешиваются светильники.
Вычисляются коэффициенты отражения всех поверхностей (стол, стены, потолок).
Выводится общий поток света, рассчитывается число ламп и светильников.

Далее остается только распределить источники освещения по всему зданию, подготовить чертежи и планы, установить защитные цепи, собрать всю документацию.

Расчет освещенности

Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.

Шаг первый – рассчитать величину светового потока, требуемого для помещения (измеряется в Люменах).

Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:

Норма освещённости выбранного объекта.
Площадь объекта.
Коэффициент высоты потолков. При высоте потолков от 2.5 до 2.7 метров он равен 1, от 2.7 до 3 метров – 1.2, от 3 до 3.5 метров – 1.5 и от 3.5 до 4.5 метров – равен 2.

Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах

При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение

Пример расчёта 1

Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.

Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:

150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.

Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.

Возьмём среднее значение в 700 Люмен:

3000 : 700 = 4.28571

Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.

Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:

Первым делом надо измерить комнату, для которой рассчитывается освещение. Необходимы такие параметры, как высота, длина и ширина комнаты.
Затем по нормативам необходимо определить коэффициент отражения стен, потолка, и пола.
Следующим шагом будет нахождение коэффициента применения. Для этого рассчитывается расстояние от рабочей поверхности до светильника. Также на этом этапе необходимо определиться с типом и мощностью установленной в нём лампочки.
По таблице из СНиП определяем норму освещённости помещения.

Рассчитываем площадь помещения (S):

S = a * b

где:

a – длина помещения;

b – ширина помещения.

Рассчитываем индекс помещения (Ф):

Ф = S / (( h1 – h2 ) * ( a + b ))

где:

h1 – высота от пола до потолка;

h2 – высота от рабочего места до потолка.

Рассчитываем количество осветительных приборов (N):

N = ( E * S * 100 * Кз ) / ( У * p * Fi )

где:

E – освещённость помещения;

S – площадь помещения;

Кз – коэффициент запаса;

У – коэффициент использования ламп;

p – количество ламп;

Fi – поток света одной лампы.

Необходимый уровень освещения в разных комнатах

Пример расчёта 2

Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.

Производим расчёт площади:

S = 9 * 6 = 54 кв. м

Далее узнаём индекс помещения:

Ф = 54 / (( 3.2 – 0.8 ) * ( 6 + 9 ) = 1.5

Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.

Производим дальнейшие, окончательные расчёты:

N = ( 300 * 54 * 100 * 1.25 ) / ( 51 * 4 * 1150 ) = 8.63

Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.

2. Ен — нормированная освещенность

Измеряется в Люксах (Лк), является нормированной величиной, прописанной в своде правил строительной документации СНиП. Ниже представлена таблица норм освещенности.

Таблица №1. Рекомендуемые нормы освещенности жилых помещений, согласно СНиП

Помещение нашего примера — жилая комната. Согласно таблицы №1 нормируемая освещенность для данного вида помещений равна 150 Люкс (Лк).

Ен = 150

Подставим значение в формулу:

Фл = (Ен * S * k * z) / (N * η * n)

Фл = (150 * S * k * z) / (N * η * n)

Это интересно: Панели для кухонного гарнитура — разъясняем детально

Немного об экономике

Владельца предприятия волнует не только комфорт рабочего персонала: для него важно снизить при этом потребление электроэнергии. Достичь этой цели можно разными путями:

применить более мощные осветительные приборы, уменьшив за счет этого их количество;
использовать приборы с пониженным тепловыделением, что позволит сэкономить на кондиционировании цеха;
уменьшить затраты на обслуживание светильников. Сейчас на многих заводах практикуется единовременная замена всех источников света в цехе по мере приближения к завершению срока их службы.

Перспективным вариантом является применение светодиодных светильников. Промышленное светодиодное освещение отвечает всем требованиям энергосбережения, долговечны и не требуют текущего обслуживания.

Виды и варианты крепления осветительных приборов

Освещение предприятий может быть потолочным, настенным, в зависимости от формы распределения светового потока. На стены они крепятся с помощью кронштейнов, несущих металлоконструкций. Потолочное крепление предполагает установку на потолок, балки, нижнюю часть строительных ферм, перекрытия, металлический трос. Уже на этапе расчетов необходимо выбрать уровень, на котором будут располагаться осветительные приборы. Чем дальше от поверхности находится светильник, тем меньшая поверхность попадает под его световой поток. На крупных предприятиях вдоль коридоров устанавливают фонарные столбы.

Если вам необходимо организовать потолочное освещение цеха светодиодными светильниками, то подумайте над тем, как будет проходить периодическая замена чистка лампочек от пыли. Это может осуществляться с помощью крана-балки или консольного грузоподъемного крана.

Системы и виды производственного освещения

По источнику света выделяют естественное и искусственное освещение. Для человеческого глаза наиболее ценен естественный свет, вызванный натуральными источниками (лучами солнца, светом небосвода). Зрение биологически лучше всего приспособлено к этому виду освещения. Для получения натурального света используют окна в наружных стенах зданий (боковое освещение), прозрачные конструкции на кровлях (верхнее освещение) или сочетание этих двух вариантов (комбинированное освещение). Без естественного света может осуществляться трудовая деятельность в специальных помещениях, а также подвалах и цокольных комнатах зданий (только по разрешенным видам использования).

При дефиците естественного света используют искусственные светильники. Их применяют в вечернее и ночное время в помещениях, где нет натуральных источников. Совмещенное освещение сочетает натуральные и искусственные источники света.

В промышленности предусматривается искусственное электроосвещение 4 видов:

рабочее;
аварийное;
охранное;
дежурное.

Рабочее освещение обеспечивает выполнение основных задач трудовой деятельности. Им оснащаются все производственные цеха, вспомогательные помещения, коридоры, в которых предусмотрены работа и проход людей. Если участки здания, цеха имеют разную степень естественного света, разные режимы труда, регулировку рабочего освещения нужно разделить по зонам. Различают общее и местное освещение. В верхней части помещения располагаются общие световые приборы, чем обеспечивается равномерная видимость всех участков. Локальное освещение применяется для конкретного рабочего места, необходимо для выполнения высокоточных работ. При комбинированном свете светильники общего назначения должны покрывать не меньше 10% освещенности рабочей поверхности. Требования к источникам местного назначения: не находиться в поле зрения сотрудников, иметь непросвечивающие отражатели.

Аварийные источники света необходимы для нахождения путей эвакуации в случаях наступления чрезвычайных событий или для продолжения работы, когда невозможно остановить производство. Эти светильники монтируются, если есть вероятность отключения основного света при экстраординарных обстоятельствах. Аварийное освещение обеспечивает безопасность людей при наступлении непредвиденных ситуаций.

Охранные световые системы позволяют контролировать сохранность материальных ценностей производства.

Дежурный свет предназначен для освещения в нерабочее время.

Рабочие и аварийные светильники можно использовать для дежурных функций.

Нормы освещения производства древоклеенных конструкций (ДКК), цехов ДКК

Освещенность рабочих поверхностей, лк

Отделение контроля готовой продукции и испытаний: общий уровень освещенности по отделению; ОТК и испытания.

Отделение формирования пакетов: машины пакетоформирующие. Прессовое отделение: прессы (горизонтальные и вертикальные). Отделение отделочных работ: общий уровень освещенности по отделению; участки отделочных работ.

Участок раскроя плит. Отделение формирования пакетов: общий уровень освещенности по отделению. Участок сборки и склеивания пакетов. Прессовое отделение: общий уровень освещенности по отделению.

Отделение формирования пакетов: места складирования пакетов.

Участки антисептирования и антипирирования в закрытом помещении

Участки антисептирования и антипирирования на открытой площадке

Метод Удельной мощности.

С помощью метода предварительно определяют мощность будущей системы освещения. В данном случае расчёт производственного освещения основывается на выборе светильника основываясь в основном на его мощности. Где стоит высчитать определённое количество Вт светильника на квадратный метр площади помещения. Точечный метод расчета производственного освещения используют для расчета освещения при установке светильников прямого света. Следует учесть, что пользуясь данным методом можно быстро определить необходимое количество светильников, но данный метод подойдёт если вы рассчитываете установить только подвесные светильники на потолке.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное.

Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

Естественное освещение

Виды искусственного освещения:

общим;
местным;
комбинированным.

Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Комбинированное – требуется при выполнении рабочим высокоточных операций, не допускающих возникновения резких теней от каких-либо предметов.

Только комбинированное освещение может обеспечить соблюдение норм БЖД на предприятии

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать.

Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Нормы освещения ремонтно-механических цехов

Освещенность рабочих поверхностей, лк

Отделение ремонта двигателей, моторов, насосов и другого электрического, гидравлического, пневматического оборудования: общий уровень освещенности по отделению; разборка и сборка двигателей, моторов и т.д.

Общий уровень освещенности по цеху. Разборка машин, механизмов. Разборка узлов машин, механизмов после мойки.

Отделение ремонта ходовых частей машин гусеничного типа: общий уровень освещенности по отделению; разборка и сборка гусеничного полотна

Моечная машина: мойка средних узлов и деталей при постоянном пребывании людей в помещении

Моечная машина: мойка крупных узлов в отдельном помещении

Выбор вида проводки и проводниковых материалов

Проект освещения включает в себя схему расположения и подключения светильников. Для любой электроустановки нужно питание, поэтому цепи освещения разводятся по отдельным автоматическим выключателям или обычным выключателям ветвями, при наличии трехфазной электросети – нужно равномерно распределить лампы по фазам.

Кабельная продукция и соединители подбираются согласно мощности электрооборудования. Главные характеристики кабеля – это площадь сечения, от которой зависит предельно допустимый ток и изоляционные характеристики. Например, в цехах с агрессивной средой или там где возможны механические воздействия желательно использовать бронированный кабель.

Выбор площади сечения зависит не только от потребляемого тока, но и от протяженности линии, чем длиннее – тем большее сечение кабеля. Это играет существенную роль при протяженностях кабеля более 10 метров.

При расчетах кабельной линии электротехник должен учесть все характеристики и особенности эксплуатации электроустановки.

В зависимости от конструкции помещения используют один из видов прокладки провода:

Открытая проводка используется в больших цеховых помещениях, кабеля прокладываются по так называемым елочкам или кабельным галереям. Это удобно при устранении неисправностей или его замене.
Скрытая проводка используется в небольших помещениях, помещениях с повышенной влажностью и пр.

Это также влияет на площадь сечения кабеля, открытая проводка лучше охлаждается, значит, выдерживает большие токи при аналогичном скрытом сечении.

Кроме того, нужно предусмотреть гильзы и трубы для прокладки кабелей через перекрытия и стены, иначе их изоляция может повредиться в процессе эксплуатации. Если несколько кабелей проложены в одной трубе нужно учесть, то что они будут усиленно греться. Это нужно компенсировать соответствующим сечением жил.