Проект осветительной установки кормоцеха

15

Содержание

Введение

1 Светотехнический раздел

1.1 Выбор вида и системы освещения

1.2 Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

1.3 Кормоприготовительная

1.3.1 Выбор светового прибора

1.3.2 Размещение световых приборов

1.3.3 Определение мощности осветительной установки

1.4 Кормовой проезд

1.4.1 Выбор светового прибора

1.4.2 Размещение световых приборов

1.4.3 Определение мощности осветительной установки

1.5 Электрощитовая

1.5.1 Выбор светового прибора

1.5.2 Размещение световых приборов

1.5.3 Определение мощности осветительной установки

1.6 Комната персонала

1.6.1 Выбор светового прибора

1.6.2 Размещение световых приборов

1.6.3 Определение мощности осветительной установки

1.7 Санузел

1.7.1 Выбор светового прибора

1.7.2 Размещение световых приборов

1.7.3 Определение мощности осветительной установки

1.8 Коридор

1.8.1 Выбор светового прибора

1.8.2 Размещение световых приборов

1.8.3 Определение мощности осветительной установки

1.9 Тамбур

1.9.1 Выбор светового прибора

1.9.2 Размещение световых приборов

1.9.3 Определение мощности осветительной установки

1.10 Котельная

1.10.1 Выбор светового прибора

1.10.2 Размещение световых приборов

1.10.3 Определение мощности осветительной установки

1.11 Наружное освещение

1.11.1 Выбор светового прибора

1.11.2 Размещение световых приборов

1.11.3 Определение мощности осветительной установки

1.12 Светотехническая ведомость

2 Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной установки

2.2 Компоновка осветительной сети

2.3 Выбор марок проводов и способа их прокладки

2.4 Выбор сечения проводов и кабелей

2.5 Выбор защитной аппаратуры

2.6 Разработка схемы управления

2.7 Выбор щита управления

Список литературы

Введение

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

При научной организации труда, как в сельскохозяйственном производстве, так и в промышленности, качество освещения занимает одно из важных мест. Исследованиями установлено, что при современном интенсивном производстве правильно спроектированное освещение позволяет повысить производительность труда на 10…20%. Оно включает в себя не только соблюдение норм освещенности, но и соблюдение качественных характеристик освещения с учетом технологического процесса. Поэтому до начала проектирования следует тщательно разобраться с технологическим процессом, схемой размещения оборудования, механизмов и животных. Нужно ясно представлять, где находятся работающие люди и характер зрительных работ. Это даст возможность правильно выбрать норму освещенности и расположение светильников.

Одна из особенностей освещения в сельском хозяйстве заключается в том, что рабочее освещение в помещениях для содержания животных одновременно и технологическое, т.е. обеспечивающее световой климат для животных: последнее является решающим при расчетах освещения в таких помещениях.

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 благотворного влияния солнечного света. В этих условиях резко 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 материала.

1. Светотехнический раздел

Таблица 1 - Результаты обследования здания

Наименование помещения	Площадь, м2	Длина, м	Ширина, м	Высота, м	Вид помещения по условиям окружающей среды	Коэф-т отражения
Кормозаготовительная	163,2	13,6	12,0	4,8	Пыльное	(п)=50 (с)=30 (рп)=10
Кормовой проезд	52,8	4,4	12,0	4,8	Влажное Пыльное	(п)=50 (с)=30 (рп)=10
Электрощитовая	6,9	3,0	2,3	3,3	Нормальное	(п)=70 (с)=50 (рп)=30
Комната персонала	7,8	3,0	2,6	3,3	Нормальное	(п)=70 (с)=50 (рп)=30
Санузел: туалет уборная	1,8 4,2	1,2 2,8	1,5 1,5	3,3 3,3	Влажное	(п)=70 (с)=50 (рп)=30
Коридор	5,0	5,0	1,0	3,3	Влажное	(п)=70 (с)=50 (рп)=30
Тамбур	1,4	1,4	1,0	3,3	Влажное	(п)=70 (с)=50 (рп)=30
Котельная	61,44	9,6	6,4	3,3	Жаркое Пыльное	(п)=50 (с)=30 (рп)=10
Площадки перед дверями	6,0х2	3,0	2,0	2,5	Особо влажное	0
Площадки перед воротами	12,0х5	4,0	3,0	2,8	Особо влажное	0

1.1 Выбор вида и системы освещения

В сельскохозяйственных помещениях предусматривают следующие виды освещения: рабочее, технологическое, дежурное, аварийное, ремонтное. Также различают две системы освещения: общую (равномерную или локализованную) и комбинированную.

Для освещения данного здания будем проектировать рабочее освещение, а также дежурное освещение на площадке перед входом. Во всех помещениях будем проектировать общую равномерную систему освещения.

1.2 Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса по всем помещениям представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

Наименование помещения	Вид освещения	Система освещения	Источник света	Плоскость в которой нормируется освещенность hp, м	Нормированная освещенность, Ен, лк	Кз	Минимальная степень защиты СП
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.
Кормозаготовительная	Рабочее	Общая, равномерная	ЛЛ	Г - 0,8	150 [3, стр.219]	1,3	IP 5'0
Кормовой проезд	Рабочее	Общая, равномерная	ЛЛ	Г - 0,0	50 [3,стр.219]	1,3	IP 53
Электрощитовая	Рабочее	Общая, равномерная	ЛН	В - 1,5	75	1,15	IP 20
Комната персонала	Рабочее	Общая, равномерная	ЛЛ	Г - 0,8	150 [1, стр.286]	1,3	IP 20
Санузел	Рабочее	Общая, равномерная	ЛН	Г - 0,0	20 [1, стр.387]	1,15	IP 23
Коридор	Рабочее	Общая, равномерная	ЛЛ	Г - 0,0	50 [1, стр. 312]	1,3	IP 20
Тамбур	Рабочее	Общая, равномерная	ЛН	Г - 0,0	10 [5,стр.115]	1,15	IP 53
Котельная	Рабочее	Общая, равномерная	ЛН	Г - 0,0	30 []	1,15	IP 5'0
Наружное освещение	Дежурное	Общая, равномерная	ЛН	Г - 0,0	4 [2.стр.31]	1,15	IP 54

1.3 Кормозаготовительная

1.3.1 Выбор светового прибора

Наиболее целесообразный тип светового прибора должен выбираться на основе полного технико-экономического сопоставления различных возможных вариантов. Выбор светового прибора для данного помещения представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Выбор светового прибора [1, стр. 241-242].

IP (IP 5'0 и выше)	КСС (М и Д)	КПД
ПВЛ М	ПВЛ М (Д-2)	ПВЛ М (=70%)
ЛСП 12	ЛСП 12 (Д-2)	ЛСП 12 (=75%)
ЛСП 18	ЛСП 18 (Д-1)	ЛСП 18 (=85%)

Выберем световой прибор ЛСП 18.

1.3.2 Размещение световых приборов

Световые приборы обычно размещают по вершинам квадратов или ромбов, оптимальный размер стороны которых определяется по формуле:

, (1)

где _Э и _С - относительные светотехническое и энергетическое наивыгоднейшее расстояние между светильниками; Н_Р - расчетная высота осветительной установки, м.

Численные значения _Э и _С зависят от типа кривой силы света [2, стр. 12].

, (2)

где Н₀ - высота помещения, м; h_СВ - высота свеса светильника, м; h_Р - высота рабочей поверхности от пола, м.

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в помещении:

Определим расстояние между рядами световых приборов и между светильниками в ряду:

м

м

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить девять световых приборов данного типа.

1.3.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по следующей формуле:

, (3)

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

По справочной литературе [2] определим коэффициент использования светового потока. Этот коэффициент учитывает долю светового потока генерируемого источником света, доходящую до рабочей поверхности.

Вычислим световой поток лампы в светильнике по следующей формуле:

, (4)

где g_СП - коэффициент использования светового потока светильника;

z - коэффициент неравномерности, z=1,1…1,2.

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: ЛБ-65 Ф_Н=4800 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле:

(5)

Определим удельную мощность осветительной установки:

, (6)

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

Вт/м²

1.4 Кормовой проезд

1.4.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор ЛСП 14 [1, стр. 241].

1.4.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛСП 14 имеет кривую силы света типа Д-1, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в помещении:

Определим расстояние между рядами световых приборов и между светильниками в ряду:

м

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

1.4.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по следующей формуле (3):

По справочной литературе [2] определим коэффициент использования светового потока.

Вычислим световой поток лампы в светильнике по следующей формуле (4):

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: ЛБ-40 Ф_Н = 3200 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.5 Электрощитовая

1.5.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор НСП 01 [1, стр.240].

1.5.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор НСП 01 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в помещении:

Определим расстояние между рядами световых приборов и между светильниками в ряду:

м

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

1.5.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки точечным методом. Вычертим план помещения (рисунок 1) и расположим в нем выбранные световые приборы, наметим контрольную точку, в которой должна обеспечиваться минимальная нормированная освещенность.

Рисунок 1

Далее определяют в данной контрольной точке условную освещенность по формуле:

, (7)

где е_i - условная освещенность контрольной точки i-го светильника, которую в свою очередь определяют по следующей формуле:

, (8)

где - угол между вертикалью и направлением силы света светильника в расчетную точку; J¹⁰⁰⁰ - сила света i-го светильника с условной лампой (со световым потоком в 1000 лм) в направлении расчетной точки. Численное значение J¹⁰⁰⁰ определяют по кривым силы света [1, стр.122].

лк

С учетом этой освещенности рассчитывают световой поток источника света в светильнике по следующей формуле:

, (9)

где - коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность за счет влияния удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций; 1000 - световой поток лампы; _св - КПД светильника.

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: Б-215-225-100 Ф_Н = 1350 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.6 Комната персонала

1.6.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор ЛСП 02 [1, стр. 241].

1.6.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛСП 02 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в помещении:

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

1.6.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по следующей формуле (3):

По справочной литературе [2] определим коэффициент использования светового потока.

Вычислим световой поток лампы в светильнике по следующей формуле (4):

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: ЛБ-40 Ф_Н = 3200 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.7 Санузел

1.7.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор НСП 01 [1, стр. 240].

1.7.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор НСП 01 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в данном помещении:

Туалет:

Уборная:

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить по одному световому прибору данного типа в туалете и уборной.

1.7.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом удельной мощности:

, (10)

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

(11)

где Р_УД.Т - удельная мощность освещения, которая выбирается по справочной литературе в зависимости от типа светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен и потолка, высоты подвеса светильника [2, стр.20].

Вт

Туалет:

Вт

По этому значению выберем стандартную лампу: В 215-225-25 [1, стр. 62] Ф_Н=220 лм.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

Уборная:

Вт

По этому значению выберем стандартную лампу: В 215-225-25 Ф_Н = 220 лм.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.8 Коридор

1.8.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор ЛСП 02 [1, стр. 241].

1.8.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор ЛСП 02 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в данном помещении:

Определим расстояние между рядами световых приборов и между светильниками в ряду:

м

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

1.8.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом удельной мощности согласно формулам (10,11):

Вт

Вт

По этому значению выберем стандартную лампу: ЛБ-40 Ф_Н = 3200 лк.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.9 Тамбур

1.9.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор НСП 01 [1, стр. 240].

1.9.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор НСП 01 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_с=1,4 и _э=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в данном помещении:

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

1.9.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом удельной мощности согласно формулам (10,11):

Вт

Вт

По этому значению выберем стандартную лампу: В 215-225-25 Ф_Н = 220 лк.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.10 Котельная

1.10.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для освещения данного помещения световой прибор НСП 11 [1, стр. 240].

1.10.2 Размещение световых приборов

Так как световой прибор НСП 11 имеет кривую силы света типа Д-2, то

_Э=1,4 и _С=1,6

м

м

Определим количество световых приборов в данном помещении:

Определим расстояние между рядами световых приборов и между светильниками в ряду:

м

м

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

1.10.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока.

Определим индекс помещения по следующей формуле (3):

По справочной литературе [2] определим коэффициент использования светового потока.

Вычислим световой поток лампы в светильнике по следующей формуле (4):

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: Б 215-225-200 Ф_Н = 2920 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

1.11 Наружное освещение

1.11.1 Выбор светового прибора

В соответствии с технико-экономическими критериями выберем для наружного освещения площади перед входом световой прибор типа ВЗГ/В4А - 200МС [1, стр. 240].

1.11.2 Размещение световых приборов

Так как размеры площадок входов в плане не указаны, примем их равными 3?5 м (перед воротами) и 2?3 м (перед дверями). Светильники разместим непосредственно над входом. Расчетную высоту примем равной 2,8 и 2,5 м соответственно.

1.11.3 Определение мощности осветительной установки

Определим мощность осветительной установки точечным методом. Вычертим план площадки входа (рисунок 2 и 3) и расположим в нем выбранный световой прибор, наметим контрольную точку.

Площадки перед дверями (2 шт.):

Рисунок 2

лк

С учетом этой освещенности рассчитывают световой поток источника света в светильнике по следующей формуле (9):

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225-40 Ф_Н = 460 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

Площадки перед воротами (5 шт):

Рисунок 3

лк

С учетом этой освещенности рассчитывают световой поток источника света в светильнике по следующей формуле (9):

лм

По численному значению потока и каталожным данным выберем стандартную лампу: БК 215-225-75 Ф_Н = 950 лм

Рассчитаем отклонение расчетного потока от каталожного по формуле (5):

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (6):

Вт/м²

2 Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной сети

Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220В. Поэтому для питания осветительной сети данного здания выберем сеть с напряжением 220В.

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 (рисунок 4).



Рисунок 4

2.3 Выбор марок проводов и способа их прокладки

Для прокладки в данном зданий выберем провод ПРТО, прокладываемый в трубах.

2.4 Выбор сечения проводов и кабелей

Сечение проводов и кабелей выбирают, исходя из механической нагрузки на них, нагрева и потери напряжения.

Сечение жилы провода определяют по следующей формуле:

, (12)

где с - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы и числа проводов в группе; М_i - электрический момент i-го приемника (светильника), кВтм; U - допустимая потеря напряжения (примем равной 2,5%)

Электрический момент М_i находится по формуле:

, (13)

где Р_i - мощность i-го светильника, кВт; l_i - расстояние от щита до i-го светильника, м.

При вычислении также следует учитывать, что мощность светового прибора с ГРЛ примерно на 25% больше мощности лампы [1, стр.140].

Выберем сечение провода в первой группе (Г-1). Для этого найдем электрический момент по формуле (13) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (12):

мм²

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1 мм².

Проверим сечение на нагрев:

Выберем сечение провода во второй группе (Г-2). Для этого найдем электрический момент по формуле (13) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (12):

мм²

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1 мм².

Проверим сечение на нагрев:

Выберем сечение провода в третьей группе (Г-3). Для этого найдем электрический момент по формуле (13) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (12):

мм²

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1 мм².

Проверим сечение на нагрев:

Сечение провода между силовым и осветительным щитами определяют по формуле (13) с той лишь разницей, что U примем равной 0,2%, а момент определим как произведение расстояния между щитами на суммарную мощность светильников.

Выберем сечение провода на участке от силового щита до осветительного щита. Для этого найдем электрический момент по формуле (13) и рассчитаем сечение по потере напряжения по формуле (12):

мм²

Полученное значение округлим до ближайшего большего стандартного сечения: 1 мм².

Проверим сечение на нагрев:

Определим фактические потери напряжения на каждой группе, для чего уравнение (12) решим относительно U:

%

%

%

%

2.5 Выбор защитной аппаратуры

Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания.

Ток установки теплового расцепителя автоматического выключателя определяется по формуле:

, (14)

где I_P - расчетный ток группы; k' - коэффициент, учитывающий пусковые токи; для газоразрядных ламп низкого давления k'=1, а для других типов ламп - k'=1,4.

А

А

А

Выберем по справочным данным стандартную установку автоматического выключателя: А.

Проверим согласование тока установки с допустимым током провода:

, (15)

А

А

А

Выберем для защиты осветительной сети от токов короткого замыкания автоматические выключатели ВА 1625-14.

2.6 Разработка схемы управления

Управление освещением помещений должно производиться выключателями, расположенными у входа, как правило, со стороны дверной ручки; для эпизодически посещаемых помещений - вне помещений.

В данном зданий во всех помещениях осуществляется только местное управление освещением при помощи выключателей.

2.7 Выбор щита управления

Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяют вводно-распределительные устройства и вводные щиты. В каждом конкретном случае в зависимости от окружающей среды, назначения, количества групп, схем соединений, аппаратов защиты выбирают то или иное вводно-распределительное устройство.

Выберем групповой осветительный щит ЯРН 8501-3725 [2, стр. 51].

Список литературы

1. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.

2. Методические указания к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. - Челябинск, 2003. - 42 с.

3. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М: Агропромиздат, 1995. - 199 с.

4. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. - М., Энергоиздат, 1981. - 384 с.

5. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга - СПб: Энергия, 1992.

6. Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений. - М.: Колос, 1980.