Разработка электрической осветительной установки птичника для выращивания бройлеров на 20000 голов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО

ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет Электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства

Кафедра Применения электрической энергии в сельском хозяйстве

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

ПТИЧНИКА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БРОЙЛЕРОВ НА 20000 ГОЛОВ.

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПЭСХ. РЭОУ. 00. 000 ПЗ

Челябинск

2011

Содержание

Введение

1. Светотехнический раздел

1.1 Исходные данные

1.2 Помещение для содержания бройлеров

1.2.1 Выбор светильника

1.2.2 Размещение светильников на плане

1.2.3 Выбор источника света

1.3 Служебное помещение

1.3.1 Выбор светильника

1.3.2 Размещение светильников на плане

1.3.3 Выбор источника света

1.4 Электрощитовая

1.4.1 Выбор светильника

1.4.2 Размещение светильников на плане

1.4.3 Выбор источника свет

1.5 Венткамера

1.5.1 Выбор светильника

1.5.2 Размещение светильников на плане

1.5.3 Выбор источника света

1.6 Инвентарная

1.6.1 Выбор светильника

1.6.2 Размещение светильников на плане

1.6.3 Выбор источника света

1.7 Уборная

1.7.1 Выбор светильника

1.7.2 Размещение светильников на плане

1.7.3 Выбор источника света

1.8 Коридор

1.8.1 Выбор светильника

1.8.2 Размещение светильников на плане

1.8.3 Выбор источника света

1.9 Тамбур

1.9.1 Выбор светильника

1.9.2 Размещение светильников на плане

1.9.3 Выбор источника света

1.10 Светотехническая ведомость

2. Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной установки

2.2 Компоновка осветительной сети

2.2.1 Разделение потребителей на группы

2.2.2 Расчет токов в группах и на вводе

2.2.3 Выбор осветительного щита и составление расчетной схемы осветительной сети

2.3 Выбор защитной аппаратуры

2.4 Выбор проводов

2.4.1 Выбор марки проводов и способа их прокладки

2.4.2 Выбор сечения проводов

2.4.3 Определение суммарных потерь напряжения

Список используемой литературы

Введение

Свет является одним из важнейших параметров микроклимата. От уровня освещенности и спектрального состава света зависят здоровье и продуктивность животных, расход кормов и качество получаемой продукции.

С внедрением новой технологии на крупных специализированных фермах и комплексах существенно изменились условия обитания животных, наблюдается все большая изоляция их от естественной среды. В частности, беспастбищное, безвыгульное содержание животных и птицы лишает их организм благоприятного влияния солнечного света. В этих условиях возрастает роль осветительных и облучательных установок.

Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать нехватку естественного света при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.

1. Светотехнический раздел

1.1 Исходные данные

Наименование помещения	Площадь А,м 2	Длина a,м	Ширина b,м	Высота Hо, м	Вид помещения по условиям окружающей среды	Коэффициент отражения ограждающих конструкции, %
						рп	рс	ррп
Помещение для содержания бройлеров	1681,06	93,39	18	3	Сырое с химически активной средой	50	30	10
Служебное помещение	19,42	4,49	4,32	3	Нормальное	50	30	10
Электрощитовая	14,11	3,26	4,32	3	Нормальное	70	50	30
Венткамера	77,91	8,32	9,36	3	Сырое, пыльное	50	30	10
Инвентарная	8,18	5,68	1,44	3	Сырое	50	30	10
Уборная	3,63	2,52	1,44	3	Сырое	50	30	10
Коридор	15,72	8,73	1,8	3	Сырое	50	30	10
Тамбур	2,55	1,41	1,8	3	Сырое	50	30	10

Таблица 1 - Характеристика здания

Таблица 2 - Требования к осветительной установке

Наименование помещения	Вид освещения	Система освещения	Источник света	Плоскость, в которой нормируется освещенность-h P,м	ЕН, лк	КЗ [4, с.8]	Минимально допустимая степень защиты светильника
Помещение для содержания бройлеров	Рабочее, технологическое, дежурное	Общее равномерное	ГРЛ	Г - 0.45	50 [1, с.20]	1.3	5'4
Служебное помещение	Рабочее		ЛН	Г - 0.0	10 [3, с.53]	1.15	IP20
Электрощитовая	Рабочее		ГРЛ	В - 1.5	100 [3,с.36]	1.3	IP20
Венткамера	Рабочее		ЛН	Г - 0.0	30 [2, с.93]	1.15	IP51
Инвентарная	Рабочее		ЛН	Г - 0.8	50 [3, с.54]	1.15	IP51
Уборная	Рабочее		ЛН	Г - 0.0	75 [3, с.54]	1.15	IP20
Коридор	Рабочее		ЛН	Г - 0.8	30 [2,с.115]	1.15	IP51
Тамбур	Рабочее		ЛН	Г - 0.0	10 [2,с.115]	1.15	IP51

1.2 Помещение для содержания бройлеров

1.2.1 Выбор светильника

Таблица 3 - Технические характеристики светильников

Световой прибор	IP	КСС	КПД,%	Количество ламп	Мощность лампы, Вт
ЛСП15[4,с.44]	5'4	Д1	90	2	40,80
ЛСП18[4,с.44]	5'4	Д1	70	1	18,36,58
ЛСП16[3,с.60]	IP54	Д1	60	2	40(36)
ЛСП29[3,с.61]	IP54	М	65	2	18,36
ПВЛП-1[3,с.61]	IP54	Д1	65	2	40
ЛСРО1-20-У5 [3,с.61]	IP54	М	70	1	20
ЛСРО1-40-У5 [3,с.61]	IP54	М	70	1	40
Н2Т3Л[3,с.61]	IP54	М	68	1	40
Н4Т4Л [3,с.61]	IP54	М	72	1	80

Для данного помещения выбираем светильник ЛСП15, так как у него допустимая степень защиты IP54, рекомендуемая КСС и наибольший КПД.

1.2.2 Размещение светильников на плане

Определяем расстояние между светильниками из соотношения:

л_сН_рLл_эН_р, (1.1)

где л_с и л_э - относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками;

L- оптимальное расстояние между светильниками, м; Н_р - расчетная величина осветительной установки, м.

Н_р = Н₀ - h_св - h_р, (1.2)

где Н₀ - высота помещения, м; h_св - высота свеcа светильников, (0…0,5) м;

h_р - высота рабочей поверхности от пола, м.

Н_р=3-0,4-0,45=2,15 м.

Для КСС типа Д1 л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12],

1,42,15 L 2,151,6

3,01 L 3,44

принимаем L=3,4м.

Количество рядов светильников определяется по формуле:

(1.3)

где в - ширина помещения, м;

Количество светильников в ряду определяется по формуле:

(1.4)

где a - длина помещения, м;

b=18 м, а=93,39 м,

Общее количество светильников:

N=n_an_b=528=140 (1.5)

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:

(1.6)

(1.7)

Рисунок 1 - План помещения для содержания бройлеров

1.2.3 Выбор источника света

Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей только закрытых помещений со светлыми ограждающими поверхностями.

Определим мощность осветительной установки методом использования светового потока.

Определим индекс помещения по формуле:

=, (1.8)

где a, b -длина и ширина помещения, м.

==.

По справочной литературе определим коэффициент использования светового потока з. Этот коэффициент равен отношению светового потока, доходящего до рабочей поверхности, к световому потоку, генерируемого источником света.

Для светильника ЛСП15 с КСС типа Д1, при коэффициентах отражения р_п=50, р_с=30, р_рп=10 и индекс помещения i=5 выбираем з=0,62 [3,с.72].

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле:

(1.9)

где E_Н-нормированная освещенность, лк; А-площадь помещения, м²;

-коэффициент запаса; з - коэффициент использования светового потока;

z - коэффициент неравномерности, z=1,1…1,2; N-число светильников;

з - коэффициент использования светового потока;

Для ЛЛ: z = 1,1 [4, с.22].

Поскольку ламп две, то

==

Лампа ЛСП15 мощностью 40 Вт имеет световой поток 3000 лм, поскольку это значение намного больше расчетного, то возвращаемся к таблице 3, выбираем светильник Н4Т4Л, так как у него относительно высокий КПД, рекомендуемая КСС,

степень защиты IP 54.

Для КСС типа М л_с = 2 и л_э = 2,6 [4, с.12],

22,15 L 2,62,15

4,3 L 5,59

принимаем L=5м.

Количество рядов светильников определяется по формуле (1.3):

где в - ширина помещения, м;

Количество светильников в ряду определяется по формуле (1.4):

где a - длина помещения, м;

b=18 м, а=93,39 м,

Общее количество светильников определим по формуле (1.5):

N=n_an_b=419=76.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:



Рисунок 2 - План помещения для содержания бройлеров

Определим мощность осветительной установки методом использования светового потока.

Определим индекс помещения по формуле (1.8):

i=,

где a, b -длина и ширина помещения, м.

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока. Этот коэффициент равен отношению светового потока, доходящего до рабочей поверхности, к световому потоку, генерируемому источником света.

Для светильника Н4Т4Л c КСС М, при коэффициентах отражения равных р_п=50, р_с=30, р_рп=10 и индексе помещения i=5 выбираем

з=0,41 [3, с.71].

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле:

(1.9)

где E_Н-нормированная освещенность, лк; А-площадь помещения,м²;

-коэффициент запаса; з - коэффициент использования светового потока;

z - коэффициент неравномерности, z=1,1…1,2; N-число светильников;

з - коэффициент использования светового потока;

Для ЛЛ: Z = 1,1 [4, с.22].

Поскольку лампа одна, то Ф_л=Ф_св=3857 лм

Далее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле: Ф_Н=3800 лм, ЛДЦ80-1 [5, с.76].

(1.10)

Определим удельную мощность осветительной установки:

(1.11)

где Р_л - мощность лампы, Вт; N - количество светильников;

n - количество ламп в светильнике; А - площадь помещения, м².

Вт/м².

1.3 Служебное помещение

1.3.1 Выбор светового прибора

Таблица 4 - Технические характеристики светильников

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Мощность ламп, Вт
НСО11[4,с.43]	IP20	Д	75	100,150
НПП04[4,с.43]	IP20	М	55	60

Для данного помещения выбираем светильник НСО11, так как у него допустимая степень защиты IP20, рекомендуемая КСС и наибольший КПД.

1.3.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

h_св=0,3, м; h_р =0 м,

м.

Так как световой прибор НСО11 имеет кривую силы света типа Д, то

л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12].

Определяем расстояние между светильниками из соотношения:

л_с Н_р L л_э Нр

принимаем L=4 м.

Количество рядов светильников определяется по формуле (1.3):

Количество светильников в ряду определяется по формуле (1.4):

Общее количество светильников:

N=n_a n_b=1 1=1.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить 1 световой прибор данного типа.

Рисунок 3 - План подсобного помещения

1.3.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения:

где а, b-длина и ширина помещения, м; Н_р- расчетная высота осветительной установки.

принимаем:=0,8.

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока.

Для светильника НСО11 с КСС типа Д2, при коэффициентах отражения р_п=50, р_с=30, р_рп=10 и индекс помещения i=0,8 выбираем з=0,31 [3, с. 78].

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле (1.9):

Для ЛН рекомендуется Z = 1,1..1,2 [4, с.22].

Принимаем Z=1,15

лм.

лее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.10):

Ф_Н=890 лм, Б215-225-75 [3, с.98].

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (1.11):

 Вт/м².

1.4 Электрощитовая

1.4.1 Выбор светового прибора

Таблица 5 - Технические характеристики светильников

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Количество ламп	Мощность ламп, Вт
ЛСП02[3,с.60]	IP20	Д2	75	2	40, 65, 80
ЛВП06 [3,с.60]	IP20	Д2, Д3	75	2	40, 80

Учитывая высокий КПД, требования к КСС и степень защиты, выбираем светильник ЛСП02.

1.4.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

Н_р = Н₀ - h_св - h_р

h_св=0,1 м; h_р =1,5м,

м.

Рисунок 6 - План электрощитовой

1.4.3 Выбор источника света

Определяем мощность осветительной установки точечным методом.

Точечный метод применяется для расчета общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а также местного освещения при любом расположении освещаемых поверхностей.

Так как длина светового прибора больше 0,5Н_Р (линейный источник света), то сначала определяем относительную освещенность:

(1.14)

где -горизонтальная относительная освещенность, лк.

Численные значения находим по кривым изолюкс в зависимости от приведенной длины и удаленности точки от светящейся линии

(1.15)

где L-длина светильника, м.

(1.16)

где Р- расстояние между светильником и рабочей поверхностью (щитом), м; Н_Р- высота рабочей поверхности, м.

Разбиваем источник света на две части:



лк [6, с.72],

Так как освещенность нормируется в вертикальной плоскости, то приводим к

(1.17)

где-вертикальная относительная освещенность, лк;

- коэффициент перевода от к .

(1.18)

лк.

Определяем световой поток лампы на единицу длины:

, (1.19)

где 1000 - световой поток лампы; E_Н-нормированная освещенность, лк;

-коэффициент запаса; - коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность за счет влияния удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций; -вертикальная относительная условная освещенность, лк.

лм/м.

Определяем поток для светящейся линии:

(1.20)

лм.

Определяем световой поток для одной лампы:

(1.21)

По численному значению потока и каталожным данным выберем

стандартную лампу: ЛГ-40, Ф_Н=1000 лм [3,с.103].

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.6):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле:

Вт/м²

1.5 Венткамера

1.5.1 Выбор светового прибора

Таблица 5 - Технические характеристики светильников

Световой прибор	IP	КСС	КПД,%	Мощность ламп, Вт
НПП02[5,с.240]	IP54	Д1	70	100
НПП03[5,с.240]	IP54	Д1	50	100
НСП23[3,с.62]	IP54	Д1	60	200
НПП25[3,с.62]	IP54	М	60	100
Н4Т2Н[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	300
Н4БН[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	150
ВЗГ/В4А-200МС [3,с.62]	IP54	Д1 М	60	200

Для данного помещения выбираем светильник НПП02, так как у него допустимая защита IP54, рекомендуемая КСС и относительно высокий КПД.

1.5.2 Размещение светильников на плане

Расчетная высота осветительной установки определяется по формуле (1.2):

Н_р = 3 - 0,7 - 0 = 2,93 м.

Определяем расстояние между светильниками из соотношения:

Н_р L л_э Нр

Для КСС типа Д1 л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12].

1,4 2,93 L 1,6 2,93

4,1 L 4,7

Принимаем L=4,4м.

Количество рядов светильников определяется по формуле (1.3):

Количество светильников в ряду определяется по формуле (1.4)

Общее количество светильников:

N=n_a n_b=2 2=4.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить четыре светильника данного типа.

Рисунок 3 - План венткамеры

1.5.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом удельной мощности. Этот метод является упрощением метода коэффициента использования и рекомендуется для расчета освещения второстепенных помещений, а также осветительной нагрузки, когда расчет освещения не входит в задание проекта.

(1.12)

где Р_Л - мощность лампы, Вт; N - число светильников; Р_УД.Ф - фактическая удельная мощность освещения, которая определяется по следующей формуле:

(1.13)

где Р_УД.Т - табличная удельная мощность освещения, которая выбирается по справочной литературе в зависимости от типа светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен и потолка, высоты подвеса светильника, Вт/м²; Р_УД.Т = 16,9 (для КСС Д1 при коэффициентах отражения р_п=50, р_с=30, р_рп=10; =1,3; =1,15; =100 лк; h=2-3 м; S=50-150 м²) [3, c 90]-фактический коэффициент запаса; -табличный коэффициент запаса; - фактическая нормированная освещенность, лк; -табличная нормированная освещенность, лк.

Вт/м²

Вт/м².

По этому значению выберем стандартную лампу: Б215-225-100 [3, с.98].

1.6 Инвентарная

1.6.1 Выбор светового прибора

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Мощность ламп, Вт
НПП02[5,с.240]	IP54	Д1	70	100
НПП03[5,с.240]	IP54	Д1	50	100
НСП23[3,с.62]	IP54	Д1	60	200
НПП25[3,с.62]	IP54	М	60	100
Н4Т2Н[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	300
Н4БН[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	150
ВЗГ/В4А-200МС [3,с.62]	IP54	Д1 М	60 80	200
ПСХ 60М[5,с.240]	IP54	Д1	65	60

В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор НПП02.

1.6.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

h_св=0, м; h_р =0,8 м,

м.

Так как световой прибор НПП02 имеет кривую силы света типа Д1, то

л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12].

Определяем расстояние между светильниками из соотношения:

л_с Н_р L л_э Нр,

м.

Определим количество световых приборов в помещении:

N=n_a n_b=2 1=2.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить два световых прибора данного типа.



Рисунок 4 - План инвентарной

1.6.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по формуле (1.8):

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока.

Принимаем з=0,16 [3, с.83]

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле (1.9):

Для ЛН рекомендуется Z = 1,15.

лм.

Далее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.10): Ф_Н=1670 лм Б125-135-100 [3, с.98].

Определим удельную мощность осветительной установки:

(1.11)

где Р_л - мощность лампы, Вт; N - количество светильников; А - площадь помещения, м².

Вт/м².

1.7 Уборная

1.7.1 Выбор светового прибора

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Мощность ламп, Вт
НПП03[5,с.240]	IP54	Д1	50	100
НСП23[3,с.62]	IP54	Д1	60	200
НПП25[3,с.62]	IP54	М	60	100
Н4Т2Н[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	300
Н4БН[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	150
ВЗГ/В4А-200МС [3,с.62]	IP54	Д1 М	60 80	200
ПСХ 60М[5,с.240]	IP54	Д1	65	60

Учитывая высокий КПД, требования к КСС и степень защиты, выбираем светильник НСП23.

1.7.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

Н_р = Н₀ - h_св - h_р,

h_св=0,3 м; h_р =0, м

м,

Так как световой прибор НСП23 имеет кривую силы света типа М, то л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12].

Определяем расстояние между светильниками из соотношения (1.1):

л_с Н_р L л_э Нр,

.

Принимаем L=4м.

Количество световых приборов в данном помещении: N=1.



Рисунок 5 - План уборной

1.7.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по следующей формуле:

где а, b - длина и ширина помещения,

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока. Этот коэффициент учитывает долю светового потока генерируемого источником света, доходящую до рабочей поверхности.

Принимаем з=0,14 [3, с.83].

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле (1.9):

где з - коэффициент использования светового потока светильника;

z - коэффициент неравномерности, z=1,1…1,2 [4, с.10].

Для ЛН рекомендуется Z = 1,15.

лм.

Далее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.10): Ф_Н= лм, Б215-225-200 [3, с.98].

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (1.11):

где Р_л - мощность лампы, Вт; N - количество светильников; А - площадь помещения, м².

Вт/м²

1.8 Коридор

1.8.1 Выбор светового прибора

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Мощность ламп, Вт
НПП02[5,с.240]	IP54	Д1	70	100
НПП03[5,с.240]	IP54	Д1	50	100
НСП03[3,с.62]	IP54	М	60	200
НПП25[3,с.62]	IP54	М	60	100
Н4Т2Н[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	300
Н4БН[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	150
ВЗГ/В4А-200МС [3,с.62]	IP54	Д1 М	60 80	200
ПСХ 60М[5,с.240]	IP54	Д1	65	60

В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор НПП02.

1.8.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

h_св=0, м; h_р =0,8 м,

м.

Так как световой прибор НПП02 имеет кривую силы света типа Д1, то

л_с = 1,4 и л_э = 1,6 [4, с.12].

Определяем расстояние между светильниками из соотношения:

л_с Н_р L л_э Нр,



м.

Определим количество световых приборов в помещении:

N=n_a n_b=3 1=3.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить два световых прибора данного типа.

Рисунок 4 - План коридора

1.8.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по формуле (1.8):

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока.

Принимаем з=0,24 [3, с.83]

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле (1.9):

Для ЛН рекомендуется Z = 1,15.

лм.

Далее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.10): Ф_Н=960 лм Б215-225-75 [3, с.98].

Определим удельную мощность осветительной установки:

 (1.11)

где Р_л - мощность лампы, Вт; N - количество светильников; А - площадь помещения, м².

Вт/м².

1.9 Тамбур

1.9.1 Выбор светового прибора

Световой прибор	IP	КСС	КПД, %	Мощность ламп, Вт
НСР01[4,с.43]	IP54	М	75	100,200
НПП02[5,с.240]	IP54	Д1	70	100
НПП03[5,с.240]	IP54	Д1	50	100
НСП23[3,с.62]	IP54	Д1	60	200
НПП25[3,с.62]	IP54	М	60	100
Н4Т2Н[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	300
Н4БН[3,с.62]	IP54	Д1 М	55 70	150

В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор НПП02.

1.9.2 Размещение светильников на плане

Определим расчетную высоту осветительной установки по формуле (1.2):

Н_р = Н₀ - h_св - h_р,

h_св=0,3, м; h_р =0 м

м

Так как световой прибор НПП02 имеет кривую силы света типа М, то л_с = 2 и л_э = 2,6 [4, с.12].

Определяем расстояние между светильниками из соотношения (1.1):

л_сН_р L л_э Нр,

м.

Определим количество световых приборов в помещении и количество световых приборов:

Количество рядов светильников определяется по формуле (1.3):

Количество светильников в ряду определяется по формуле (1.4)

Общее количество светильников:

N=n_a n_b=1 1=1шт.

Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,3…0,5)L от стены:



Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить один световой прибор данного типа.

Рисунок 7 - План тамбура

1.9.3 Выбор источника света

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по формуле (1.8):

где а, b - длина и ширина помещения,

Далее по справочной литературе определим коэффициент использования светового потока. Этот коэффициент учитывает долю светового потока генерируемого источником света, доходящую до рабочей поверхности.

Принимаем з=0,16 [4, с.18].

Вычислим световой поток ламп в светильнике по формуле (1.9):

где з-коэффициент использования светового потока светильника;

z - коэффициент неравномерности, z=1,1…1,2 [1, с.10].

Для ЛН рекомендуется Z = 1,15.

лм.

Далее по найденному значению светового потока выберем стандартную лампу и рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (1.10): Ф_Н=220 лм, В215-225-25 [3, с.98].

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (1.11):

где Р_л - мощность лампы, Вт; N - количество светильников;

А - площадь помещения, м².

Вт/м2.

Таблица 8 - Светотехническая ведомость

Характеристика помещения	Коэффициент отражения	Вид освещения	Система свещения	Нормированная освещенность, лк	Коэффициент запаса	Светильник	Лампа	Установленная мощность, Вт	Удельная мощность, Вт/м2
№ по плану	Наименование	Площадь, м2	Вид помещения по среде	стен	потолка	пола					Тип	Количество	Тип	Мощность, Вт
1	Помещение для содержания бройлеров	1681,06	Сырое с хим. акт. средой	50	30	10	Рабочее, технологическое, дежурное	Общая равномерная	50	1,3	Н4Т4Л	76	ЛДЦ80-1	76x80	6080	3,61
2	Служебное помещение	19,42	Нормальное	50	30	10	Рабочее		10	1,15	НСО 11	1	Б215-225-75	75	75	3,86
3	Электрощитовая	14,11	Нормальное	70	50	30			100	1,3	ЛСП 02	1	ЛГ40	2x40	80	5,66
4	Венткамера	77,91	Сырое, пыльное	50	30	10			30	1,15	НПП 02	4	Б215-225-100	4x 100	400	6,4
5	Инвентарная	8,18	Сырое	50	30	10			50	1,15	НПП 02	2	Б215-225-100	2x 100	200	24,44
6	Уборная	3,63	Сырое	50	30	10			75	1,15	НСП23	1	Б215-225-200	200	200	55
7	Коридор	15,72	Сырое	50	30	10	Рабочее		30	1,15	НПП 02	3	Б215-225-75	3x75	225	14,31
8	Тамбур	2,55	Особо сырое	50	30	10	Рабочее		10	1,15	НПП 02	1	Б215-225-25	25	25	9,8

осветительный электроснабжение птичник

2. Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной установки

Как показывают многолетний опыт эксплуатации и расчет, применение самостоятельных осветительных трансформаторов технически и экономически неоправданно. Поэтому осветительные установки сельскохозяйственных предприятий обычно питаются от подстанций, общих для силовых и осветительных сетей. Осветительные щиты запитываются через силовой распределительный щит. На каждый осветительный щит в силовом распределительном пункте предусматривается отдельная группа.

Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220 В.

2.2 Компоновка осветительной сети

На этой стадии проектирования решаются вопросы о месте расположения осветительных щитов, о числе групп и количестве проводов на участках сети.

Далее составим расчетную схему, на которой покажем все осветительные щиты и группы, число проводов и длину групп, мощность источников света и места ответвления.

2.2.1 Разделение потребителей на группы

Согласно ПУЭ, предельный ток группы не должен превышать 25А. Если к группе присоединены ЛН мощностью более 500Вт или газоразрядные лампы высокого и сверхвысокого давления мощностью более 125Вт, то предельный ток группы может быть увеличен до 63А.

Разделение на группы делаем, опираясь на следующие рекомендации: число светильников на одну двухпроводную группу не должно превышать 20 шт., а на двухфазную трехпроводную и трехфазную четырехпроводную 40 - 60 шт. соответственно.

Длина четырехпроводной группы должна быть около 80 м, а трех- и двухпроводной соответственно 60 и 35 м.

а) Первая группа: двухфазная, трехпроводная, питающая 19 светильников:

· 19 светильников Н4Т4Л с лампами ЛДЦ80-1 в помещении для птиц.

Длина группы 93,5 м;

б) Вторая группа: двухфазная, трехпроводная, питающая 10 светильников:

· 10 светильников Н4Т4Л с лампами ЛДЦ80-1 в помещении для птиц.

Длина группы 98,5 м;

в) Третья группа (дежурная): трёхфазная, четырехпроводная, питающая 19 светильников:

· 19 светильников Н4Т4Л с лампами ЛДЦ80-1 в помещении для птиц.

Длина группы 139,5 м;

г) Четвертая группа: трёхфазная, четырехпроводная, питающая 9 светильников:

· 9 светильников Н4Т4Л с лампами ЛДЦ80-1 в помещении для птиц.

Длина группы 104,5 м.

д) Пятая группа: трёхфазная, четырёхпроводная, питающая 19 светильников:

· 19 светильников с лампами ЛДЦ80-1 в помещении для птиц.

Длина группы 108,5 м.

е) Шестая группа: однофазная, двухпроводная, питающая 7 светильников:

· 2 светильника НПП 02 с лампами Б215-225-100 в инвентарной

· 1 светильник НСП23 с лампой Б215-225-200 в уборной.

· 4 светильника НПП 02 с лампами Б215-225-100 в венткамере.

Длина группы 40,9 м.

ж) Седьмая группа: однофазная, двухпроводная, питающая 6 светильников:

· 1 светильник ЛСП 02 с 2 лампами ЛГ40 в электрощитовой.

· 1 светильник НСО11 с лампой Б215-225-75 в служебном помещении.

· 1 светильник НПП 02 с лампой Б215-225-25 в тамбуре.

· 3 светильника НПП 02 с лампами Б215-225-75 в коридоре.

Длина группы 19 м.

2.2.2 Расчет токов в группах и на вводе

Определим ток на вводе:

, (2.1)

А,

где S- полная мощность, ВА; m - число фаз; Uф - фазное напряжение, В.

(2.2)

где Р-активная мощность, Вт: Q-реактивная мощность, вар.

Р_лл=1,2P_Н (2.3)

Q_лл=Р_ллtg, (2.4)

где tg=0,38, т.к. cos=0,935 =21⁰.

Р_лл=1,280=96 Вт;

Qлл=960,38=36,48 вар.

Определим ток в 1-й группе:

Для ЛЛ cos=0,92…0,97.

, А.

Q_лл=Р_ллtg=960.38=36.48 вар.

tg=0,38, т.к. cos=0.935 =21⁰.

Определим ток в 2-й группе:

Для ЛЛ cos=0,92…0,97.

, А.

Р_лл=1,2P_Н= 1,240=48 Вт; Q_лл=Р_ллtg=960.38=36,48 Вар,

tg=0,38, т.к. cos=0.935 =21⁰.

Определим ток в 3-й группе (дежурной):

, А

где Р-активная мощность, Вт: Q-активная мощность, ВАр.

Р_лл=1,2P_Н= 1,280=96 Вт; Q_лл=Р_ллtg=960.38=36.48 ВАр

tg=0,38, т.к. cos=0.935 =21⁰.

.

Определим ток в 4-й группе:

, А

Определим ток в 5-й группе:

А

Определим ток в 6-й группе:

А

Определим ток в 7-й группе:

, А

где Р - активная мощность, Вт: Q - активная мощность, вар.

Р_лл=1,2P_Н= 1,240=48 Вт; Q_лл=Р_ллtg=480.38=18,24 вар

tg=0,38, т.к. cos=0.935 =21⁰.

.

Таблица 9 - Характеристика групп

Группа	Кол-во светильников	Длина линии, м	Число фаз	Расчетная нагрузка P, Вт	Ток, А
1	19	93,5	2	1951,25	4,43
2	10	98,5	2	1027	2,33
3	19	139,5	3	1951,25	2,95
4	9	104,5	3	924	1,4
5	19	108,5	3	1951,25	2,95
6	7	40,9	1	800	3,63
7	6	19	1	422,57	1,92
Участок СЩ -ОЩ	-	3	3	8968,25	13,58

2.2.3 Выбор осветительного щита и составление расчетной схемы

Щиты применяются для защиты отходящих линий в осветительных сетях. Щит выбираем по количеству групп, по окружающей среде, назначению.

Выбираем распределительный пункт: ПР11-1068-IP21У3 (1000Х800Х200) 3, с.130. Тип автоматических выключателей АЕ2036 3-полюсный. Номинальный ток I_Н =25 А.

Таблица 10 - Техническая характеристика автоматических выключателей распределительного пункта ПР11-1068-IP21У3.

Тип щитка	Аппаратура защиты
	На вводе	На группах, А
		тип	Кол-во	Ток расцепителя, А
ПР11-1068-IP21У3	А3720Б	АЕ2036	8	6,3;10;16;25

2.3 Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ все осветительные сети необходимо защищать от токов короткого замыкания и перегрузок. В данном расчете выбираем токи установок автоматов. Автоматы устанавливают на линиях, отходящих от щитов, на вводах в здание.

Расчетное значение тока установки комбинированного и теплового расцепителей:

, (2.5)

где - коэффициент, учитывающий пусковые токи (= 1 - для маломощных ЛН (до 300 Вт) и ГРЛ низкого давления, а для всех других = 1,4). 3, с.25.

I гр.: А;

II гр.: А;

III гр.: А;

IV гр.:А;

V гр.:А;

VI гр.:А;

VII гр.:А

Между щитами: А.

Выбираем значения номинальных токов расцепителей для групп и на вводе из таблицы 10.

для 1-ой группы:

для 2-ой группы:

для 3-ой группы:

для 4-ой группы:

для 5-ой группы:

для 6-ой группы:

для 7-ой группы:

для ввода:

2.4 Выбор проводов

2.4.1 Выбор марки проводов и способа их прокладки

Для прокладки в данном здании выберем провод АПВ в винипластовой трубе в сырых, особо сырых, с химически активной средой и открыто в нормальных помещениях [3, с.107]. На участке от силового щита до осветительного выберем провод АПВ, проложенный в стальной трубе.

2.4.2 Выбор сечения проводов

Сечение проводов выбираем, исходя из механической прочности, нагрева, потери напряжения и согласования с током защитного аппарата.

2.4.2.1 Определяем сечение провода между силовым и осветительным щитами:

а) Выбираем сечение провода по механической прочности, наименьшее допустимое значение S_станд=2,5 мм² [3, с.115]; Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем по потере напряжения;

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

, (2.6)

где с - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе, с = 44 - для 3-х фазной линии [2, с.348];

- электрический момент на каждом участке для каждого i-го светильника, кВтм, определяется по формуле:

, (2.7)

где - мощность определенного участка, Вт;

- длина участка от щита до i-го светильника, м.

Т.к. суммарная мощность всей сети:

Р =7696+175+248+4100+2100+200+375+25=8517Вт и расстояние между щитами: =3 м, получаем, что

Определяем фактическую потерю напряжения:

, (2.8)

%.

Допустимая потеря напряжения = 0,2%.

(2.9)

0,2%>0,232%(не проходит)

Принимаем S_станд=4 мм²

%.

0,2%>0,145%(проходит)

Проверяем сечение по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов, в нашем случае четырех одножильных алюминиевых проводов, проложенных в стальной трубе, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

I_расч. I_доп.. (2.10)

13,58< 23, следовательно по нагреву проходит, т.к. меньше допустимого значения.

Проверяем сечение по согласованию с током аппарата:

(2.11)

А, = 16 А.

23 А > 20 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Выбираем марку провода из 3, с.104: между щитами провод с поливинилхлоридной изоляцией, алюминиевый с прокладкой в стальной трубе, марка: АПВ ? 5 (1х4).

2.4.2.2 Выбор сечения провода для 1-й групповой линии

а) Выбираем по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм².

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

=88,464 кВтм.

,

%.

1,6 %<1,81%(не проходит)

где с = 19,5 - для 2-х фазной линии [2, с.348]; - потери напряжения в осветительной сети. Допустимая потеря напряжения = 1,6%.

принимаем S_станд=3 мм²

%. 1,6 %>1,51%(проходит)

в) Проверяем сечение по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов, в нашем случае трех одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

4,43 22, следовательно по нагреву проходит, т.к. меньше допустимого значения.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата

Согласование тока уставки с допустимым током провода:

, А; А, = 6,3 А.

А

22 А > 7,875 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 4 (1?2,5 мм²).

2.4.2.3 Выбор сечения провода для 2-й групповой линии:

а) Выбираем по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм².

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

=51,360 кВтм

%.

Допустимая потеря напряжения = 1,6%.

1,6%>1,05%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае трех одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

2,33 < 19, следовательно по нагреву проходит, т.к. меньше допустимого значения.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата

А; А, = 6,3 А.

А

19 А > 7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем АПВ ? 4 (1?2,5).

2.4.2.4 Выбор сечения провода для 3-й групповой линии:

а) Выбираем сечение провода по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

=139,536 кВтм.

,%.

1,21%<1,6%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае четырёх одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

2,95 <19, следовательно по нагреву проходит, т.к.меньше допустимого значения.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата.

А; А, = 6,3А.

А

19 А>7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 5 (1?2,5 мм²).

2.4.2.5 Выбор провода для 4-й групповой линии

а) Выбираем сечение провода по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

М=50,54 кВтм.

%.

0,33%<1,6%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае четырех одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

1,4 < 19, следовательно по нагреву проходит.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата.

А; А, = 6,3 А.

А

19 А>7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 5 (1?2,5 мм²).

2.4.2.6 Выбор провода для 5-й групповой линии

а) Выбираем сечение провода по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

=112,416 кВтм.

%.

0,97%<1,6%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае четырех одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

2,55 < 19, следовательно по нагреву проходит.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата.

А; А, = 6,3 А.

А

19 А>7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 5 (1?2,5 мм²).

2.4.2.7 Выбор провода для 6-й групповой линии

а) Выбираем сечение провода по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

=23,024 кВтм.

%.

1,19%<1,6%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае двух одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

3,63 < 19, следовательно по нагреву проходит.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата.

А; А, = 6,3 А.

А

20 А>7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 4 (1?2,5).

2.4.2.8 Выбор провода для 7-й групповой линии

а) Выбираем сечение провода по механической прочности. Сечение алюминиевого провода не может быть менее 2,5 мм² [2, с.337]. Принимаем S_станд=2,5 мм²

б) Проверяем сечение провода по потере напряжения.

Определяем фактическую потерю напряжения по формуле:

,

=3,964 кВтм.

%.

0,2%<1,6%.

в) Проверяем сечение провода по допустимому току в зависимости от сечения и количества проводов в нашем случае двух одножильных алюминиевых проводов, выбираем [3, с.111] длительно допустимый ток:

А.

I_расч. I_доп,

1,92 < 19, следовательно по нагреву проходит.

г) Проверяем сечение провода по согласованию с током защитного аппарата.

А; А, = 6,3 А.

А

20 А>7,88 А, следовательно провод проходит по согласованию с током автомата.

Принимаем провод АПВ ? 4 (1?2,5 мм²).

2.4.3 Определение суммарных потерь напряжения

Определяем суммарные потери напряжения 1-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 2-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 3-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 4-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 5-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 6-й группы:

%.

Определяем суммарные потери напряжения 7-й группы:

%.

Список литературы

1. Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений. - М.: ВИЭСХ, 1992.- 27с.

2. Справочная книга для проектирования электрического освещения. / Под редакцией Г. М. Кнорринга - Л.: Энергия, 1976. - 382с.

3. Быков В. Г. Справочные материалы для проектирования электрического освещения - Челябинск, 2006. - 141с.

4. Методические указания к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. - Ч.: ЧГАУ, 2003. - 59с.

5. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 470с.

6. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 470с.

7. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. Челябинск, центр безопасности труда, 2006. - 843с.



Размещено на Allbest.ru