Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
E = pLcwg> cos в, (3.78)
где проекция телесного угла, охватывающая светлую часть,
на плоскость, перпендикулярную оси телесного угла.
§ 3.7. ОСНОВЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА КРУГЛОСИММЕТРИЧНЫХ
СВЕТОВЫХ ПРИБОРОВ
Уравнения теплового баланса зеркального СП с защитным стеклом. Сначала проводится приближенный тепловой расчет СП, чтобы убедиться в правильности выбора его габаритных размеров, а в случае необходимости изменить эти размеры так, чтобы средняя температура СП не превышала допустимой. Это первая стадия теп-
122
лового расчета — проектная. После детального светотехнического делается поверочный тепловой расчет, в котором определяются максимальные значения температуры отдельных частей СП и распределение температуры по его поверхности.
В основу расчета положено решение уравнений теплового баланса. Например, для круглосимметричного закрытого СП (рис. 3.51) получаем [16] такую систему уравнений теплового баланса: для отражателя
(3.79)
(Фз + Ф4) v"5+^vk5=x5(7’5- Г0) А5; для защитного стекла (Ф3+Ф4) ^+^зк6=*° (Т’б - Т0) А6, для корпуса
(Фз + Ф4) ^2 + Р№2 + ф; + Л vi2 = Щ(Т2-Та)Л2,
где Ф,- и PiK — составляющие теплового потока условных источников (t=4, 3, 1); v%/ и vKi/ — коэффициенты, показывающие, какая доля лучистого (и) и конвективно-кондуктивного (к) теплового потока t-ro условного источника поглощается /-м элементом оболочки светиль-. ника; х/ — эффективный коэффициент теплоотдачи с поверхности /-го элемента СП;
Tj и Aj — температура и площадь поверхности /-го элемента СП; То — температура окружающей среды.
Составляющие теплового потока. Составляющие теплового потока условных источников (колба лампы, патрона и собственно излучающего тела) определяются по экспериментальным данным, которые приведены в табл. 3.9 (для 7’0=20±2°С).
При этом температура среды, окружающей лампу, в первом приближении принималась равной температуре оболочки светильника.
Коэффициенты ¦ул^'и определяются при допущении об однократном отражении и поглощении лучистого потока: для отражателя
Рис. 3.51. Схема зеркального светильника с защитным стеклом:
J — патрон; 2 — корпус; 3 — колба лампы; 4 — собственно излучающее тело; 5 — отражатель; 6 — защитное стекло
(3.80)
для защитного стекла
v*6 =(ml+m*5m56p5) *6 + 0 -16> WrfWffiWssftsfe;
для корпуса '1л2^т«2,
где талj — коэффициенты использования лучистого потока лампы относительно /-го элемента оболочки светильника; т*б и т65 — коэффициенты использования отраженного лучистого потока; aj, р/, х/ — оптические коэффициенты тел для лучистых потоков.
Таблица 3.9
Тип ламп Мощность ламп, Вт Тепловой поток условных источников, %
Ф, Фэ ®1 рК 3 Р*
лн 1000 81,24 9,5 0,43 7,7 0,66 0,5
750 80,04 9,8 0,43 8,4 0,68 0,65
500 78,55 9,8 0,75 8,7 1,2 1
300 77,51 9,9 0,79 9,3 1,3 1,2
200 76,25 10 1,5 10 1,75 1,5
100 73 9,5 2,4 9,9 2,8 2,4
40 68,7 9,8 4,8 11,2 5,5 5
ДРЛ 700 34 38 1,3 24 2 0,7
400 33,2 36,8 1,6 24,6 2,45 1,35
250 33 35 3,7 23 4 2,3
кг 1500 82,5 9,5 0,5 6,0 1,0 0,5
Коэффициенты использования т рассчитываются исходя из пространственного распределения лучистых потоков источника. Оптические коэффициенты определяются с учетом спектрального состава излучения. Ниже приводится схема их определения с использованием экспериментальных данных.
Полагаем, что поток лампы, упавший на горловину отражателя, полностью поглощается корпусом светильника и узлом крепления патрона. Коэффициенты определяются приближенно значениями плоских углов охвата ф элементов оболочки из рис. 3.52. Коэффициенты ти56 для глубокоизлучающих светильников определяются в зависимости от коэффициента усиления Ку по кривым, приведенным на рис. 3.53. При расчетах коэффициента т65й предлагается считать диффузным поток, отраженный от стекла. Тогда получаем: доля отраженного потока на колбу лампы Лз
4л
(3.81)
¦^5 + -^З
доля отраженного потока на отражатель
тк =1 ~ "С- (3.82)
где Ыб — телесный угол, опирающийся на защитное стекло, с вершиной в световом центре светильника.
124
Оптические коэффициенты р и т для защитных стекол определяются из рис. 3.54, а р для металлических отражателей и корпусов определяются по формулам
p = (p4Af4-j-рзЛ1з)/(Л^4-j-Afe), (3.83)
А/4 = Ф4/(Ф4-1-Фз), М3=Ф3/(Ф4-|-Фз), (3.84)
Рис. 3.52. Зависимости для.ламп:
/ — тли типа ЛН; 2 — тли типа ДРЛ и ДРИ; 3 — тлк типа ЛН
Рис. 3.53. Зависимости тя56(Ку) для ламп:
7 — типа ЛН; 2 — типа ДРЛ и ДРИ
где р4 и рз — оптические коэффициенты для лучистых потоков условных источников (см. рис. 3.51).
Рис. 3.54. Зависимости а, р(М3) для силикатных стекол (а) и ч(Д) для ламп (б):
1 — типа ЛИ; 2 — типа КГ;3 — типа ДРИ; 4 — типа ДРЛ
Коэффициенты р4 и р3 зависят от температуры условных источников и для разных материалов определяются из кривых (рис. 3.55).
Конвективно-кондуктивное тепло попадает на элементы светильника пропорционально коэффициентам узк и viK, которые опреде-
ляются по углам охвата <р соответствующих элементов с помощью зависимости тлк=/(<р), приведенной на рис. 3.52.
Коэффициенты к, определяются по формуле Xj=Q1k-{-?jQ2. (3.85)
