Расчет теплопоступлений от искусственного освещения применяют для определения количества теплоты, поступающей в помещение от осветительных установок с учетом их мощности и условий отвода тепла. Результаты расчета используют при определении тепловой нагрузки помещения.

Физическая основа расчета базируется на принципе сохранения энергии: электрическая энергия, потребляемая осветительными установками, в конечном итоге преобразуется в теплоту. При расчете систем вентиляции и кондиционирования учитывают только ту часть теплопоступлений, которая поступает непосредственно в обслуживаемое помещение.

Что рассчитывается#

• Явные теплопоступления - теплота, поступающая в помещение от осветительных приборов. Зависит от мощности, типа ламп и доли теплоты, остающейся в помещении.
• Два метода расчета - по мощности каждого источника (точный) или по удельной установленной мощности на м² (оценочный). Оба метода можно использовать одновременно.

Исходные данные#

Метод 1 - по мощности источника#

Расчет по известной мощности оборудования. Согласно [1]. При наличии точных данных о типе и количестве светильников, явное количество теплоты (Qя освещения, кВт) определяется по формуле:

$$ Qя_{освещения} = n · Nосв · η / 1000 $$

Где:

• n – количество источников искусственного освещения;
• Nосв – мощность одной единицы источника искусственного освещения, Вт;
• η – доля тепловой мощности, поступающей в помещение. Согласно [2].

Типовые значения коэффициента η:

• 1,0 – для помещений с подвесным невентилируемым потолком (тепло остается в помещении);
• 0,6…0,7 – для помещений с вентилируемым подвесным потолком, используемым как вытяжной короб;
• 0,5 – при наличии вентилируемых плафонов с вытяжкой воздуха непосредственно через светильник..

Метод 2 - по удельной установленной мощности#

Расчет через удельную мощность. Если электрическая мощность оборудования на этапе проектирования не определена, расчет производится через нормативную удельную мощность на квадратный метр:

$$ Qя_{освещения} = Sпом · q · η / 1000 $$

Где:

• Sпом – площадь пола помещения, м²;
• q – удельная установленная мощность, Вт/м2. Принимаются согласно [3] (Таблицы 7.2, 7.4 – см. ниже) в зависимости от величины освещенности рабочей поверхности и индекса помещения;
• η – доля тепловой мощности, поступающей в помещение.

Типовые значения коэффициента η:

• 1,0 – для помещений с подвесным невентилируемым потолком (тепло остается в помещении);
• 0,6…0,7 – для помещений с вентилируемым подвесным потолком, используемым как вытяжной короб;
• 0,5 – при наличии вентилируемых плафонов с вытяжкой воздуха непосредственно через светильник..

Индекс помещения#

$$i = \frac{a \cdot b}{h_0 \cdot (a + b)}$$

где \(a\), \(b\) - длина и ширина помещения, м; \(h_0\) - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Как выглядит расчет#

Блок «Освещение». Два метода расчета: по мощности источника и по удельной мощности.

Рабочий порядок#

Практический пример#

Офисное помещение#

Площадь офиса 80 м². Светодиодные панели 595×595, 36 Вт, 12 штук. Встроены в подвесной потолок, η = 0,9.

Метод 1 - по мощности источника#

$$Q_{я} = 12 \times 36 \times 0{,}9 = 388{,}8 \text{ Вт} \approx 0{,}39 \text{ кВт}$$

Метод 2 - оценочный#

Удельная установленная мощность: 12 × 36 / 80 = 5,4 Вт/м².

$$Q_{я} = 80 \times 5{,}4 \times 0{,}9 = 388{,}8 \text{ Вт}$$

Результат совпадает - оба метода дают одинаковое значение при одинаковых исходных данных.

Расчетные зависимости (справочно)#

Таблица 14. Типовые значения освещенности#

Справочные данные для различных типов помещений. Освещенность рабочей поверхности принимается по [5] (Приложение Л и пр.) или иным требованиям. К примеру, типовые значения освещенности представлены в Таблице 14 [6].

Табл. 7.2. Производственные помещения#

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения.

1. В таблице приведены удельные мощности светодиодного освещения. Для разрядных источников света значения удельной мощности следует повышать в 1,5 раза.
2. Значения в настоящей таблице приведены с учетом потребления мощности пускорегулирующих устройств, а также устройств управления освещением.
3. Приведенные нормы не распространяются на помещения, относящиеся к категориям по пожарной и взрывопожарной опасности А, Б, В1-В4, Г по СП 12.13130 и [3]

Табл. 7.4. Общественные помещения#

Максимально допустимые удельные установленные мощности искусственного освещения.

1. В настоящей таблице приведены удельные мощности светодиодного освещения. Для разрядных источников света значения удельных мощностей следует повышать в 1,8 раза.
2. Значения в настоящей таблице приведены с учетом потребления мощности пускорегулирующих устройств, а также устройств управления освещением.

Литература#

Что дальше#

• Теплопоступления от бытового оборудования - учесть тепловыделения от компьютеров, мониторов и оргтехники.
• Выделение теплоты и влаги людьми - рассчитать тепло- и влаговыделения от людей в помещении.
• К обзору направления - все 16 расчетных методик направления «Тепло- и влагопоступления».