Instalatie de Iluminat Si Prize la O Cladire

Lumina reprezinta o energie emisa sau transmisa sub forma de unda electromagnetica care influenteaza direct ochiul omenesc.

Fluxul energetic este raportul dintre energia emisa dQe si intervalul de timp dt.

Fluxul luminos este marimea legata direct de fluxul unei radiatii luminoase si este evaluata dupa senzatia luminoasa pe care o produce.

Iluminarea masoara densitatea de flux luminos receptat de o sprafata. Iluminarea E dintr-un punct al unei suprafete este raportul dintre fluxul luminos primit de un element al suprafetei care contine punctul si aria elementului de suprafata.

Pentru cazul general in care fluxul Φ nu este uniform repartizat pe o suprafata de arie S, valoarea medie a iluminarii este:

Iluminatul – reprezinta dirijarea luminii pe obiecte sau in jurul obiectelor pentru ca acestea sa poata fi vazute.

Iluminatul general – iluminarea unui spatiu fara a se impune conditii speciale in diferite puncte bine determinate ale acestuia.

Iluminatul localizat – iluminatul unui spatiu in care se pun conditii de realizare a unor nivele de iluminat mai ridicate in diferite puncte determinate ale acestuia. Iluminatul localizat de utilizeaza de obicei in completarea iluminatului general.

Iluminatul de siguranta – iluminat destinat sa permita persoanelor sa ajunga sigur si usor la caile de access pre exterior in caz de intrerupere a iluminatului normal.

Iluminatul de rezerva – iluminat care permite continuarea activitatii in cazul intreruperii iluminatului normal (iluminat de avarie).

B. Surse electrice de lumina

Sursa electrica de lumina – corp de pe o suprafata sau din volumul caruia se emit fascicule de divergente de lumina.

Lampa electrica – sursa de lumina construita in vederea producerii de lumina.

In funcie de modul de producere a radiatiilor sursele de lumina se clasifica astfel:

lampi cu filament incandescent;

lampi cu descarcare in gaze sau vapori metalici.

In categoria lampilor cu descarcare se inscriu cele 2 tipuri care produc radiatii luminoase prin insasi fenomenul descarcarii prin fluorescenta.

Lampi cu filament incandescent

Acestea sunt lampi in care emisia de lumina este produsa cu ajutorul unui corp adus la incandescenta prin trecerea curentului electric. Ele sunt compuse din urmatoarele elemente principale:

filamentul;

electrozii;

elementele de sustinere al electrozilor si al filamentului;

balonul de sticla;

soclul.

Filamentul lampii este un conductor din wolfram ce se executa simplu sau dublu spiralat. Oxidarea filamentului se elimina prin scoaterea aerului din balon, iar evaporarea se diminueaza prin asigurarea in jurul filamentului a unei atmosphere gazoase inerte.

Electrozii se executa din nichel si asigura diferenta de potential necesar la capetele filamentului. Electrozii sunt sustinut de o piesa de sticla ce face corp comun cu balonul. Pe aceasta portiune electrozii se executa dintr-un material ce are acelasi coefficient de dilatatie ci al sticlei.

Filamentul prins intre electrozi este sustinut de unul sau mai multe carlige de molibden.

Balonul de sticla – de sticla are rolul de a asigura filamentului mediul necesar pentru o utilizare cat mai indelungata – vid inaintat sau atmosfera din gaze inerte. Sticla balonului poate fi dura, mata la interior, opala, oglinda sau albastruie.

Soclul constituie partea inferioara a lampii cu filament incandescent. El sustine balonul lampii si asigura legatura electrozilor la sursa de alimentare cu energie electrica. Soclul cuprinde contactul superior ce se executa din alama sau tabla din otel si constituie partea de rezistenta a soclului lampii, contactul inferior ce se executa din plumb sau staniu, izolatorul si masa de fixare izolatoare.

Caracteristicile lampilor cu filament incandescent.

Eficacitatea luminoasa are valoare scazuta variind intre 5 si 20 lm/W. Acest lucru se datoreste randamentului foarte scazut care il are acest tip de sursa

Temperatura balonului este de aproximativ 100°C – 150°C.

Tensiunea nominala reprezinta tensiunea pentru care a fost construita lampa astfel incat sa functioneze in regim nominal. Pentru a functiona in acest regim este necesar ca tensiunea de alimentare sa fie egala cu tensiunea nominala.

Puterea nominala reprezinta puterea absorbita de lampa in functionarea in regim nominal.

Fluxul luminos nominal reprezinta fluxul luminos emis de lampa dupa primele 100 h de functionare, lampa fiind alimentata la tensiune nominala.

Durata de functionare Δf a lampilor cu filament incandescent reprezinta timpul efectiv de folosire a acestora de la punerea in functiune pana la intreruperea filamentului. Acest timp este de aproximativ 1000 h pentru lampile de utilizare generala in iluminat.

Durata de utilizare Δu se defineste ca intervalul de timp de functionare efectiva a lampii, dupa care fluxul luminos a ajuns la 80% din valoarea nominala. In acest moment compozitia spectrala a lampii este modificata, iar nivelul de iluminare pe care-l realizeaza conduce la conditii de inconfort visual.

Lampile care au atins durata de utilizare trebuie schimbate. Este evident ca Δu≤ Δf. Din punct de vedere economic este necesar ca Δu= Δf.

Toti parametrii lampilor cu filament incandescent reprezinta o mare dependenta de tnesiunea de alimentare. Astfel, la scaderi ale tensiunii de alimentare fata de tensiunea nominala a lampii, fluxul luminos si eficacitatea scad.

Sursele incandescente reprezinta urmatoarele caracteristici:

fabricatie usoara si mare varietate de tipuri constructive;

se pot racorda direct la reteaua de alimentare;

nu au inertie la actionare sau intrerupere, asigurand stingerea si aprinderea instantanee;

asigura un confort visual optim la niveluri de iluminare scazute;

deformeaza culorile datorita preponderentei radiatiilor cu lungime de unda mare;

au luminante ridicate, chiar la surse cu puteri mici; de aceea se vor utilize protejate pentru in locuri unde pot fi private direct, sau se vor utiliza protejate pentru a se reduce luminanta in limitele admisibile confortului visual;

durata de functionare este redusa;

eficacitatea luminoasa este scazuta, cu un consum specific de energie ridicat;

fluxul luminos si eficacitatea luminoasa reprezinta o dependenta foarte accentuata fata de variatia tensiunii de alimentare.

Lampile cu incandescenta sunt in fapt lampi cu descarcari care au sticla lampii acoperita cu o substanta numita luminofor.

Lămpi fluorescente

Aceste lampi su de fapt lampi cu descarcari care au sticla lampii acoperita cu o substanta numita luminofor.

Luminoforul este format dintr-un amestec de 3 substante:

o substanta de baza (silicate, wolframati) ce este fluorescenta, aceasta avand rolul de a transforma radiatiile incidente, datorate descarcarii de radiatii luminoase.

o substanta activatoare (Cu, Ag) ce se adauga pentru a initia producerea excitatiei luminoase.

fondantul (o sare: NaCl, CaFe2, Na2B4O8) – care asigura formarea cristalelor complexe de luminofor.

In interiorul lampii se realizeaza o atmosfera de argon si de vapori metalici de mercur.

Lampi fluorescente de joasa presiune – tuburi fluorescente. Aceste lampi se executa sub forma de tuburi cu lungimi si diameter diferite in functie de puterea nominala. Atmosfera din tub este formata din argon si vapori de mercur. Soclul lampilor este de tip baioneta.

Sursele fluorescente prezinta urmatoarele caracteristici:

eficacitate luminoasa mare in raport cu a surselor cu filament incandescent, 30 – 60 lm/W, in functie de puterea si culoarea lampii;

luminanta redusa a lampilor;

durata de functionare cu mult mai mare decat a surselor cu filament incandescent (5000 h);

fluxul luminos si spectrul radiatiilor este putin dependent de variatia de tensiune;

racordarea la retea nu este directa, fiind necesara introducerea in circuit a balastului, a starterului si a condensatorului pentru ameliorarea factorului de putere.

puterea instalata a corpului este mai mare decat puterea nominala a lampilor, deoarece balastul necesar stabilizarii descarcarii absoarbe putere;

spectrul fluxului luminos pentru unele lampi deformeaza mult culorile;

utilizate sub niveluri de iluminare sub 100 lx nu asigura confort visual si de aceea nu sunt indicate decat pentru niveluri mari de iluminare;

la temperaturi ale mediului ambiant mai mari de 30°C fluxul luminos scade;

sunt supuse unor murdariri mai accentuate datorita suprafetei mai mare pe care le au.

Se utilizeaza in special pentru iluminatul birourilor, spatiilor de invatamant, cladirilor administrative, institutiilor de cercetari si proiectari, soatiilor comerciale si industriale cu inaltime sub 8 m. De asemenea se utilizeaza pentru formarea de panouri si platforme luminoase, in locuri unde durata de conectare esre mare.

I C. Calculul fotometric al instalatiei

La proiectarea instalatiilor electrice de iluminat interior calculul fotometric se face prin metoda factorului de utilizare.

Metoda factorului de utilizare se aplica pentru determinarea fluxului luminos in toate cazurile de iluminat interior.

, unde:

ΦT – fluxul luminos total;

Emed – iluminarea orizontala medie;

S – aria care se ilumineaza;

Δ – factorul de depreciere;

U – factor de utilizare.

Valorile factorului de utilizare sunt stabilite in functie de indicele incaperii i, coeficientul de reflexive al tavanului si ai peretilor, precum si de parametrii luminotehnici ai corpurilor de iluminat.

Indicele incaperii i se determina cu relatia:

, unde:

a – latura mica a incaperii,

b – latura mare a incaperii,

h – inaltimea izvorului luminos deasupra planului util.

In cazul in care la factorul de utilizare luat din tabele, corespunde un factor de depreciere Δ’ este necesar ca in relatia pentru calcularea fluxului total sa se exectiese corectia de depreciere folosind relatia:

Pornind de la fluxul initial al lampii ΦL se obtine numarul lampilor necesare N, cu relatia:

Dupa definitivarea numarului de lampi N se va recalcula fluxul real total ΦRT, cu relatia:

Rezulta, apoi iluminarea medie calculate

[lx]

In calcule vom folosi datele din tabele si anume:

valori normate ale nivelului mediu de iluminare pentru constructii civile Emed;

factorii de utilizare pentru instalatii de iluminat;

factorii de utilizare pentru iluminatul cu lampi incandescente;

factorii de utilizare pentru iluminatul cu lampi fluorescente;

factorii, fluxul luminos pentru lampile cu incandescenta;

fluxul luminos pentru lampile fluorescente.

Fig.1

Clădirea are:

o cameră de zi;

un hol;

o baie;

o bucătărie;

o depozitare.

Am numarat camerele in fucție de planul corespunzător.

Calculam ariile corespunzatoare incaperii care necesită luminate. Aria totala a incaperii se compune din alte 2 arii, ale caror dimensiuni sunt:

a1 =11m

b1 =4.40m

Aria corespunzatoare acestor dimensiuni sunt:

SE2-01=al×bl=11m×4.40m=48.4m

Aria totala a incaperii este:

SE2-01=48.4m.

Calculam indicele incaperii pentru fiecare arie in parte, stiind ca h=2,4 m.

Vom calcula fluxul luminos total pentru ambele situatii de iluminat, adica si incandescent si fluorescent. Emed = 150 lx.

Vom calcula valuarea factorului de utilizare u:

Cu fluxul luminos calculat vom calcula numarul de lampi necesar. Vom folosi lampi electrice incandescente cu puterea de 60 W, iar din fluxul luminos ΦN=710 lm.

Deci iluminatul acesteiincaperi becesita un numar de lampi N = 5 lampi incandescente de 60 W.

Fluxul total pentru iluminat fluorescent cu Emed=300 lx este:

, unde u=0,25

Calculam numarul de lampi necesare, considerand ca vom folosi lămpi fluorescente tubulare cu puterea de 20 W. Fluxul luminos nominal corespunzator acestor lampi este Φ = 1080 lm.

Numarul de lampi necesare este:

Ținand cont de faptul ca in camerele pensiunii sunt preferate lămpile electrice cu incandescență, pentru aceasta încapere vom folosi in concluzie iluminarea cu 5 lămpi incandescente cu puterea de 60 W.

Pentru camera de zi vom calcula fotometric este prezentat in continuare, vom face acelasi calcul.

Dimensiunile acestei incaperi sunt:

a = 4,35 m

b = 4,65 m

Suprafata corespunzatoare acestor dimensiuni este:

Calculam indicele pentru suprafata cu h=2,40 m.

Vom calcula fluxul luminos total pentru ambele situatii de iluminat, adica si incandescent si fluorescent. Emed = 150 lx.

Vom calcula valuarea factorului de utilizare u:

Cu fluxul luminos calculat vom calcula numarul de lampi necesar. Vom folosi lampi electrice incandescente cu puterea de 60 W, iar din tab. 2.1. vom lua fluxul luminos ΦN=710 lm.

Deci iluminatul acesteiincaperi becesita un numar de lampi N = 6 lampi incandescente de 60 W.

Fluxul total pentru iluminat fluorescent cu Emed=300 lx este:

, unde u=0,25

Calculam numarul de lampi necesare, considerand ca vom folosi lampi fluorescente tubulare cu puterea de 20 W. Fluxul luminos nominal corespunzator acestor lampi este Φ = 1080 lm.

Numarul de lampi necesare este:

Ținand cont de faptul ca in camerele pensiunii sunt preferate lămpile electrice cu incandescență, pentru aceasta incapere vom folosi in concluzie iluminarea cu 6 lampi incandescente cu puterea de 60 W.

Vom calcula pentru a treia incapere de la parter care o consideram BAIE, calculul fotometric este prezentat in continuare, vom face acelasi calcul.

Dimensiunile acestei incaperi sunt:

a = 2,00 m

b = 2,00 m

Suprafata corespunzatoare acestor dimensiuni este:

Calculam indicele pentru suprafata cu h=2,40 m.

Calculez fluxul luminos total pentru cazul iluminatului incandescent stiind ca Emed = 30 lx si u=0,20.

Pentru cazul in care folosim lămpi electrice cu incandescenta cu puterea de 60 W, fluxul luminos ΦN=710 lm, iar numarul de lămpi necesar va fi:

Deci numarul de lampi necesar va fi N=1 lampa.

Deoarece asa cum am precizat si in capitolul de generalitati in grupurile sanitare din cladirile civile este indicat iluminatul incandescent si in acest caz vom folosi iluminatul incandescent cu o singura lampa cu incandescenta cu puterea de 60 W.

Pentru prima incapere de la parter care o consideram HOL, calculul fotometric este prezentat in continuare.

Calculam ariile corespunzatoare incaperii care necesita luminate. Aria totala a incaperii se compune din alte 2 arii, ale caror dimensiuni sunt:

a1 = 1,55 m

b1 = 9,60 m

Aria corespunzatoare acestor dimensiuni sunt:

Aria totala a HOL este:

Calculam indicele incaperii pentru fiecare arie in parte, stiind ca h=2,4 m.

Vom calcula fluxul luminos total pentru ambele situatii de iluminat, adica si incandescent si fluorescent. Emed = 150 lx. Vom calcula valuarea factorului de utilizare u:

Cu fluxul luminos calculat vom calcula numarul de lămpi necesar. Vom folosi lămpi electrice incandescente cu puterea de 60 W, iar din tab. 2.1. vom lua fluxul luminos ΦN=710 lm.

Deci iluminatul acesteiincaperi becesita un numar de lampi N = 5 lampi incandescente de 60 W.

Fluxul total pentru iluminat fluorescent cu Emed=300 lx este:

, unde u=0,25

Calculam numarul de lampi necesare, considerand ca vom folosi lampi fluorescente tubulare cu puterea de 20 W. Fluxul luminos nominal corespunzator acestor lampi este Φ = 1080 lm.

Numarul de lămpi necesare este:

Țiând cont de faptul ca in camerele pensiunii sunt preferate lămpile electrice cu incandescență, pentru aceasta incapere vom folosi in concluzie iluminarea cu 5 lampi incandescente cu puterea de 60 W.

Pentru a patra incapere de la parter care o consideram DEPOZIT, calculul fotometric este prezentat in continuare, vom face acelasi calcul.

Dimensiunile acestei incaperi sunt:

a = 3,35 m

b = 5,35 m

Suprafata corespunzatoare acestor dimensiuni este:

Calculam indicele pentru suprafata cu h=2,40 m.

Vom calcula fluxul luminos total pentru ambele situații de iluminat, adica si incandescent si fluorescent. Emed = 150 lx. Vom calcula valuarea factorului de utilizare u:

Cu fluxul luminos calculat vom calcula numarul de lampi necesar. Vom folosi lampi electrice incandescente cu puterea de 60 W, iar din tab. 2.1. vom lua fluxul luminos ΦN=710 lm.

Deci iluminatul acesteiincaperi becesita un numar de lampi N = 5 lampi incandescente de 60 W.

Fluxul total pentru iluminat fluorescent cu Emed=300 lx (tab. 2.7.) este:

, unde u=0,25

Calculam numarul de lampi necesare, considerand ca vom folosi lampi fluorescente tubulare cu puterea de 20 W. Fluxul luminos nominal corespunzator acestor lampi este Φ = 1080 lm.

Numarul de lampi necesare este:

Ținand cont de faptul ca in camerele pensiunii sunt preferate lămpile electrice cu incandescență, pentru aceasta incapere vom folosi in concluzie iluminarea cu 5 lămpi incandescente cu puterea de 60 W.