Аттестационная работа (ИАР/ВАР) на тему Модернизация системы освещения на примере учебного корпуса №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ»

Содержание:

Введение. 4

Глава 1 Общие сведения о светодиодных светильниках. 6

1.1 Физические свойства
светодиодных осветительных приборов и основные характеристики освещения. 6

1.2 Виды освещения. 12

1.3 Вывод по первой главе. 18

Глава 2 Расчет системы освещения. 19

2.1 Расчет освещенности в
соответствии с нормативной документацией. 19

2.2 Разработка схемы системы
освещения. 21

2.3 Расчет системы освещения. 21

2.4 Разработка однолинейной
схемы.. 23

2.5 Расчет сетей наружного
освещения в программе DIALux. 38

2.6 Вывод по второй главе. 50

Глава 3 Технико – экономические обоснования системы
светодиодного освещения. 51

3.1 Вывод по третьей главе. 54

Глава 4 Техника обеспечения безопасности при обслуживании
систем освещения на предприятиях. 55

4.1 Вывод по четвертой главе. 63

Заключение. 64

Список литературы.. 65

Приложение 1. 68

Введение:

Актуальность работы: Освещение помещений учебного заведения
является тем элементом, от которого в значительной степени зависит учебный
процесс.

В ночное время суток аудитории
учебного заведения должны быть освещены таким образом, чтобы интенсивности
света от светильников было достаточно для комфортной учебы. В ночное время
суток, дежурное освещение позволяет производить визуальное наблюдение за
территорией службой охраны, а камеры наружного наблюдения имеют возможность
записывать четкую картинку.

В зависимости от площади учебного
заведения, на его территории могут располагаться разное количество
светильников. Если их число доходит до тридцати, то руководству приходится
оплачивать не малые суммы за потребляемую электроэнергию.

Кроме этого, большое число
светильников требует затрат на их обслуживание и ремонт персоналом учебного
заведения.

При снижении затрат на ремонт и
потребляемую электроэнергию наружными светильниками, получается значительная
экономия затрат на электроэнергию. Добиться таких результатов возможно путем
замены светильников старого образца с лампами накаливания, газоразрядными и
натриевыми на светодиодные.

Светодиодные светильники из-за
их массового производства в последнее время, значительно подешевели, и уже не
являются дорогим удовольствием. Кроме этого, они практически не требуют затрат
на обслуживание и потребляют в 5 – 10 раз меньше электроэнергии, чем
традиционные типы ламп.

Целью данной работы является модернизация системы освещения на
примере учебного корпуса №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ».

Задачи работы:

— описать физические свойства
светодиодных осветительных приборов и основные характеристики освещения;

— виды освещения;

— выполнить расчет
освещенности в соответствии с нормативной документацией;

— разработать схемы системы
освещения;

— выполнить расчет системы
освещения;

— разработать однолинейной
схемы;

— выполнить расчет сетей
наружного освещения в программе DIALux;

— выполнить технико –
экономические обоснования системы светодиодного освещения;

— разработать раздел техники
обеспечения безопасности при обслуживании систем освещения на предприятиях.

Заключение:

В проделанной работе были решены
следующие задачи:

1. Даны физические свойства
светодиодных осветительных приборов и основные характеристики освещения.

2. Рассмотрены виды освещения.
Внутри помещений применяются такие виды освещения как естественное,
искусственное и аварийное. Рассмотрим подробнее каждое из них.

3. Разработаны схемы
освещения корпуса №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ».

4. Приведен алгоритм для
расчета освещения внутри здания.

5. Разработаны однолинейные
схемы щитов освещения для корпуса №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ». Всего, в результате
проектирования было решено разбить управление освещением на пять щитов.

6. Выбраны типы светодиодных светильников.
Были использованы следующие типы:

— FG 595 Школьный 36 Вт 4000 К —  653 шт.;

— FG 595 Школьный 36 Вт 4000 К с БАП
—  37 шт.;

— FL 135 36 Вт – 50 шт.;

— FL 135 36 Вт с БАП – 13 шт.

7. Выполнен расчет освещения в
программе DIALux Evo
8.1 для всех этажей корпуса №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ».

8. Выполнен расчет технико
– экономического обоснования системы светодиодного освещения. В результате
расчетов было получено, что срок окупаемости для светодиодных светильников, в
случае их монтажа в корпусе №4 ФГБОУ ВО «УГНТУ» составит 3,96 года.

9. В заключительной части
работы были рассмотрены правила техники безопасности при обслуживании системы
освещения на предприятиях.

Фрагмент текста работы:

Глава 1 Общие сведения о светодиодных светильниках

1.1 Физические свойства светодиодных осветительных приборов и
основные характеристики освещения Отдельные светодиоды являются
устройствами низкого напряжения. Одиночные светодиодные требуют от 2 до 4
вольт постоянного тока с током в диапазоне от 1 до 50 мА. Светодиодный
светильник, содержащий один полупроводниковый элемент, требует того же
напряжения, но рабочие токи намного выше, обычно несколько сотен
мА. Устройство, содержащее несколько последовательно соединенных
элементов, потребует более высокого напряжения, соответствующего большему
количеству отдельных элементов в устройстве [1].

Светодиоды требуют определенной
электрической полярности. Подача напряжения в обратной полярности может
привести к их выгоранию. Производители светодиодных светильников
предоставляют сведения о максимально допустимых обратных напряжениях. Пять
вольт — это типичное максимальное обратное напряжение.

Типичное отношение напряжения к
току для светодиода показано на (рис. 1.1.1).

Как видно, небольшое изменение
напряжения может привести к очень большим изменениям тока. Поскольку
выходная мощность светодиода пропорциональна его току. Это может привести к
недопустимому изменению выходной мощности.

Если результирующий ток
превышает пределы, рекомендованные производителем, это может повлиять на
долговременную работу светодиода, что приведет к сокращению срока его службы. Рисунок 1.1.1
– Соотношение между прямым напряжением и током светодиодов Драйвер светодиодов выполняет
функцию, аналогичную балласту для газоразрядных ламп. Он контролирует ток,
протекающий через светодиод. Большинство драйверов светодиодов
предназначены для подачи тока на конкретное устройство или массив
светодиодов. Поскольку светильники и массивы светодиодов в настоящее время
не стандартизированы, очень важно, чтобы был выбран драйвер, соответствующий
конкретному светильнику или массиву светодиодов [2].

Прямой ток пропорционален
светоотдаче светодиода в большом рабочем диапазоне, поэтому можно уменьшить
яркость, уменьшив прямой ток.

Поскольку светодиоды можно
быстро включать и выключать без вредных воздействий, затемнение можно также
выполнить с помощью метода, называемого широтно-импульсной
модуляцией. Регулируя относительную длительность импульса и время между
импульсами, видимая интенсивность светодиода может быть уменьшена. Это
должно быть сделано с достаточно высокой частотой (сотни тысяч модуляций в
секунду), чтобы светодиод светился постоянно, иначе быстрое мерцание будет
влиять на глаза, что приведет к их усталости. Этот метод может быть легко
реализован в электронном виде с использованием прямого цифрового управления.

Изменения тока через светодиод
влияют на температуру устройства, что может смещать спектральные
распределения мощности. Красные и желтые светодиоды имеют более значительные
спектральные сдвиги, чем синие, зеленые и белые светодиоды, но ни один из этих
источников не претерпевает такой степени смещения цвета, сравнимой с изменением
цвета, которое наблюдается при уменьшении яркости лампы
накаливания. Различия между различными цветными светодиодами могут быть
проблематичными в массивах светодиодов, разработанных для смешивания цветов с
целью получения белого света. Внешний вид цвета может измениться
незначительно при уменьшении яркости, если изменяются различные цветовые
компоненты.