Проект осветительной установки
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО
ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства
Кафедра Применения электрической энергии в сельском хозяйстве
Проект осветительной установки здания
на 550 голов ремонтного молодняка и 50 козлов
с пунктом чески и стрижки коз
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ПЭСХ. ПОУМ.00.000 ПЗ
Студент
Дизендорф М.Д.
Группа 404
Нормоконтролер
Руководитель
Захаров В.А.
2007
Содержание
Ведение
1 Светотехнический раздел
1.1 Выбор вида и системы освещения
1.2 Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса
1.3 Помещение для дезосредств
1.3.1 Выбор светового прибора
1.3.2 Размещение световых приборов
1.3.3 Определение мощности осветительной установки
1.4 Жестяницкий участок
1.4.1 Выбор светового прибора
1.4.2 Размещение световых приборов
1.4.3 Определение мощности осветительной установки
1.5 Участок технического обслуживания КИПиА
1.5.1 Выбор светового прибора
1.5.2 Размещение световых приборов
1.5.3 Определение мощности осветительной установки
1.6 Участок технического обслуживания электрооборудования
1.6.1 Выбор светового прибора
1.6.2 Размещение световых приборов
1.6.3 Определение мощности осветительной установки
1.7 Участок технического обслуживания доильной аппаратуры и холодильного оборудования
1.7.1 Выбор светового прибора
1.7.2 Размещение световых приборов
1.7.3 Определение мощности осветительной установки
1.8 Уборная
1.8.1 Выбор светового прибора
1.8.2 Размещение световых приборов
1.8.3 Определение мощности осветительной установки
1.9 Участок ремонта запорной арматуры
1.9.1 Выбор светового прибора
1.9.2 Размещение световых приборов
1.9.3 Определение мощности осветительной установки
1.10 Склад запчастей и материалов
1.10.1 Выбор светового прибора
1.10.2 Размещение световых приборов
1.10.3 Определение мощности осветительной установки
1.11 Слесарно-механический участок
1.11.1 Выбор светового прибора
1.11.2 Размещение световых приборов
1.11.3 Определение мощности осветительной установки
1.12 Теплая стоянка
1.12.1 Выбор светового прибора
1.12.2 Размещение световых приборов
1.12.3 Определение мощности осветительной установки
1.13 Навес для сельскохозяйственных машин
1.13.1 Выбор светового прибора
1.13.2 Размещение световых приборов
1.13.3 Определение мощности осветительной установки
1.14 Узел ввода
1.14.1 Выбор светового прибора
1.14.2 Размещение световых приборов
1.14.3 Определение мощности осветительной установки
1.15 Тамбур
1.15.1 Выбор светового прибора
1.15.2 Размещение световых приборов
1.15.3 Определение мощности осветительной установки
1.16 Наружное освещение
1.16.1 Выбор светового прибора
1.16.2 Размещение световых приборов
1.16.3 Определение мощности осветительной установки
1.17 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 | Среда | Коэф-т отражения |
| помещение для дезосредств | 8,1 | 2,7 | 3,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| жестяницкий участок | 10,1 | 2,6 | 3,85 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| участок технического обслуживания КИПиА | 11,1 | 3,7 | 3,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| участок технического обслуживания электрооборудования | 11,1 | 3,7 | 3,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| участок технического обслуживания доильной аппаратуры и холодильного оборудования | 15,3 | 5,1 | 3,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| уборная | 4,05 | 2,7 | 1,5 | 4,0 | сырое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| участок ремонта запорной арматуры | 9,36 | 2,6 | 3,6 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| склад запчастей и материалов | 12,15 | 2,7 | 4,5 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| слесарно-механический участок | 75,0 | 12,5 | 6,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| теплая стоянка | 109,8 | 12,2 | 9,0 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| навес для с/х машин | 57,0 | 6,0 | 9,5 | 3,6 | особо сырое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| узел ввода | 8,06 | 6,2 | 1,3 | 4,0 | сухое отапливаемое |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
| тамбур | 4,03 | 2,6 | 1,55 | 4,0 | влажное, пыльное |
r(п)=70 r(с)=50 r(рп)=30 |
1.1 Выбор вида и системы освещения
В сельскохозяйственных помещениях предусматривают следующие виды освещения: рабочее, технологическое, дежурное, аварийное, ремонтное.
Рабочее освещение должно обеспечивать нормированную освещенность во всех точках рабочих поверхностей и иметь соответствующее качество, которое определяется отклонениями питающего напряжения, пульсацией светового потока, спектральным составом света, направлением света, равномерностью освещения и др. Рабочее освещение включается только при выполнении персоналом работ в данном помещении.
Технологическое освещение выполняется теми же светильниками, что и рабочее освещение. Включение и выключение технологического освещения производится по программе в зависимости от вида и возраста животных и птиц. Светильники технологического освещения располагаются в зоне обитания животных.
Дежурное освещение следует предусматривать во всех помещениях, предназначенных для содержания животных. В помещениях для содержания животных они должны составлять 15…20% от количества светильников рабочего освещения. К дежурному освещению может относиться наружное освещение входов и проходов.
Аварийное освещение для продолжения работ должно предусматриваться на инкубаторных станциях, электрических станциях, подстанциях, ветпунктах, на зернопунктах, имеющих протравливатели, на сушильных установках и т.д. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в этом случае применяется в пределах 5% от рабочей освещенности, но не менее 2 лк внутри помещения и 1 лк для наружных площадок. Аварийное освещение для эвакуации людей надлежит устраивать в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где работают или пребывают более 50 человек; в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход из помещения при внезапном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма, т.к. оборудование продолжает работать, а также в производственных помещениях, где одновременно могут пребывать более 100 человек. Аварийное освещение для эвакуации должно обеспечивать освещенность основных проходов и лестниц не меньше чем 0,5 лк в помещениях , 0,2 лк на открытых территориях. Для аварийного освещения разрешается применять лампы накаливания и газоразрядные лампы низкого давления. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типом или специальной покраской. Светильники аварийного освещения должны быть запитаны от автономного источника или присоединены к сети, которая не зависит от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции, а при одном вводе в здание – от вводного щита.
Различают две системы освещения: общую (равномерную или локализованную) и комбинированную. При любой системе освещения допускается отклонение расчетной освещенности от нормированной в любой точке поверхности не более чем на +20…-10%.
Общее освещение рекомендуется устраивать во всех животноводческих и других помещениях, где нормированная освещенность при лампах накаливания не превышает 50 лк, при люминесцентных лампах – 150 лк. При устройстве общего освещения предпочтение следует отдавать локализованному, обеспечивающему повышенную освещенность в главных точках рабочей поверхности. Однако при этом на других участках рабочей поверхности помещения освещенность должна быть не менее 75% от средней.
В установках, где нормированная освещенность более 75 лк при лампах накаливания и 150 лк при газоразрядных лампах, рекомендуется комбинированная система освещения, включающая как общую так и местную систему. Для местного освещения светильники устанавливают на рабочем месте или применяют переносной светильник. Применение только местного освещения в помещениях недопустимо. Общее освещение в комбинированной системе рекомендуется выполнять газоразрядными лампами. При этом общая освещенность должна составлять не менее 10% нормируемой освещенности для комбинированной системы независимо от типа ламп местного освещения, но не ниже 50 лк при лампах накаливания, 150 лк при газоразрядных лампах. В помещениях без естественного света нормы увеличиваются на 20%.
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
Нормированная освещенность выбирается в зависимости от размеров объекта, контраста этого объекта с фоном, характеристикой фона и вида источника света. Величина нормированной освещенности приведена в СниП 2305-95 и в отраслевых нормах освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений.
Правильно спроектированная и выполненная осветительная установка спустя некоторое время может перестать удовлетворять предъявляемым требованиям из-за старения источника света, загрязнения светильника и источника света, снижения отражательной способности поверхностей светильника. Чтобы освещенность не снизилась ниже нормируемого значения, на стадии проектирования осветительной установки необходимо ввести коэффициент запаса КЗ. Для ламп накаливания КЗ=1,15…1,7, для газоразрядных ламп КЗ=1,3…2,1.
Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса по всем помещениям представлен в таблице 2.
Таблица 2
Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса.
| Наименование помещения |
Нормированная освещенность, ЕН, лк. |
Нормируемая плоскость | Минимальная степень защиты СП | Коэф-т запаса |
| 1. | 2. | 3. | 4. | 5. |
| помещение для дезосредств [1, стр.272] | ЛН – 30 | Г – 0 | IP 20 | 1,15 |
| жестяницкий участок [1, стр.272] | ГРЛ – 200 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| участок технического обслуживания КИПиА [1, стр.272] | ГРЛ – 200 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| участок технического обслуживания электрооборудования [1, стр.272] | ГРЛ – 200 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| 1. | 2. | 3. | 4. | 5. |
| участок технического обслуживания доильной аппаратуры и холодильного оборудования [1, стр.272] | ГРЛ – 200 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| уборная [1, стр.312] | ЛН – 75 | Г – 0 | IP 23 | 1,15 |
| Участок ремонта запорной арматуры [1, стр.272] | ГРЛ – 200 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| склад запчастей и материалов [1, стр.272] | ЛН – 30 | Г – 0 | IP 20 | 1,15 |
| слесарно-механический участок [3, стр.222] | ГРЛ – 300 | Г – 0,8 | IP 20 | 1,3 |
| теплая стоянка [1, стр.272] | ЛН – 20 | Г – 0 | IP 20 | 1,15 |
| навес для с/х машин [1, стр.272] | ЛН – 5 | Г – 0 | IP 51 | 1,15 |
| узел ввода [3, стр.222] | ЛН – 50 | В – 1,5 | IP 20 | 1,15 |
| тамбур | ЛН – 10 | Г – 0 | IP 5’0 | 1,15 |
| наружное освещение | ЛН – 4 | Г – 0 | IP 54 | 1,15 |
1.3 Помещение для дезосредств
1.3.1 Выбор светового прибора.
Разнообразие типов и мощности источников света, условий среды, а также светотехнических и конструктивных требований к светильникам определяет необходимость иметь в ассортименте большое число их типоразмеров. Поэтому выбор типа светового прибора является сложной технико-экономической задачей.
Световые приборы обычно выбирают по трем категориям:
конструктивному исполнению,
светотехническим характеристикам,
экономическим показателям.
От конструктивного исполнения СП зависит их надежность и долговечность в данных условиях среды, безопасность в отношении пожара, взрыва и поражения электрическим током, а также удобство обслуживания. В практике проектирования решение этой задачи сводится к выбору степени защиты световых приборов IP от воздействия окружающей среды.
Распределение светового потока в верхнюю и нижнюю полусферы окружающего пространства, а также форма кривой силы света являются основными показателями, определяющими качество освещения. С увеличением доли потока, направляемого световым прибором в верхнюю полусферу, смягчаются и исчезают тени, уменьшается блескость, улучшаются условия освещения различно ориентированных в пространстве поверхностей, но при этом всегда возрастает мощность осветительной установки. Поэтому в производственных помещениях следует применять световые приборы класса П и Н, в общественных – класса Н и реже Р. Выбор светового прибора с той или иной кривой силы света зависит от характеристики помещения. Для очень высоких помещений наиболее выгодны светильники с концентрированной кривой силы света К, а по мере уменьшения высоты – с кривыми Г и Д. В помещениях, где рабочие поверхности находятся в произвольно расположенных или вертикальных плоскостях, применяются светильники с кривой силы света Л и М. Для большинства сельскохозяйственных помещений выбираются световые приборы с кривыми силы света М, Д и Г.
Основным фактором, определяющим энергетическую эффективность для данного типа источника света, является коэффициент использования светового потока, который зависит от КПД светильника и, в наибольшей степени, от формы кривой силы света. Таким образом, нужно выбирать световые приборы с наибольшим КПД и более концентрированной (в пределах светотехнических требований) кривой силы света.
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 2.
Таблица 3 – Выбор светового прибора [1, стр. 239].
| IP (IP 20 – IP 23) | КСС (Д и Г) | КПД |
| НСП 17 (IP 20) | НСП 01 (Д2) | НСП 01 (h=71%) |
| НСП 01 (IP 23) | ||
| НСП 04(IP 23) | ||
Выберем световой прибор НСП 01.
1.3.2 Размещение световых приборов
Существует два вида размещения световых приборов: равномерное и локализованное. При локализованном способе размещения вопрос выбора места расположения светового прибора должен решаться в каждом случае индивидуально на основе размещения освещаемых объектов. При равномерном размещении световых приборов следует руководствоваться рядом общих положений. Световые приборы обычно размещают по вершинам квадратов или ромбов, оптимальный размер стороны которых определяется по формуле:
, (1)
где lЭ и lС – относительные светотехническое и энергетическое наивыгоднейшее расстояние между светильниками; НР – расчетная высота осветительной установки, м.
Численные значения lЭ и lС зависят от типа кривой силы света [2, стр.12].
, (2)
где Н0 – высота помещения, м; hСВ – высота свеса светильника, м; hР – высота рабочей поверхности от пола, м.
Крайние светильники устанавливаются на расстоянии (0,5…0,7)ЧL от стены. Светильники с люминесцентными лампами располагаются обычно рядами параллельно стенам с окнами или длинной стороне помещения. В зависимости от уровня нормированной освещенности светильники располагаются непрерывными рядами или рядами с разрывами. Расстояние между рядами определяется так же, как и в случае одинарных светильников по формуле (1).
Так как световой прибор НСП 01 имеет кривую силы света типа Д2, то
lЭ=1,4 и lС=1,6
м
м
Определим количество световых приборов в помещении:
Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить только один световой прибор данного типа.
1.3.3 Определение мощности осветительной установки
Для решения этой задачи в практике применяют три метода: точечный, метод коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.
Точечный метод применяется для расчета общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а также местного освещения при любом расположении освещаемых поверхностей.
Метод коэффициента использования светового потока применяется для общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей только закрытых помещений со светлыми ограждающими поверхностями. Когда нормирована средняя освещенность, его можно применять и для расчета наружного освещения.
Метод удельной мощности является упрощенным методом коэффициента использования и рекомендуется для расчета освещения второстепенных помещений, а также осветительной нагрузки, когда расчет освещения не входит в задание проекта.
Определим мощность осветительной установки методом удельной мощности:
, (3)
где РЛ – мощность лампы, Вт; N – число светильников; РУД.ФАКТ – фактическая удельная мощность освещения, которая определяется по следующей формуле:
где РУД.ТАБЛ – 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
Вт
По этому значению выберем стандартную лампу: Б 215-225-100 [1, стр.62] (ФН=1350 лк).
Определим удельную мощность осветительной установки:
, (4)
где Рл – мощность лампы, Вт; N – количество светильников; А – площадь помещения, м2.
Вт/м2
1.4 Жестяницкий участок
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 РСП 05 [1, стр.239].
1.4.2 Размещение световых приборов
Так как световой прибор РСП 05 имеет кривую силы света типа Г1, то
lЭ=0,9 и lС=1,0
м
м
Определим количество световых приборов в помещении:
Согласно расчету в данном помещении можно разместить один световой прибор данного типа.
1.4.3 Определение мощности осветительной установки
Определим мощность осветительной установки точечным методом. Вычертим план помещения (рисунок 1) и расположим в нем выбранный световой прибор, наметим контрольную точку, в которой должна обеспечиваться минимальная нормированная освещенность.
Рисунок 1
Далее определяют в данной контрольной точке условную освещенность по формуле:
, (5)
где еi – условная освещенность контрольной точки i-го светильника, которую в свою очередь определяют по следующей формуле:
, (6)
где a - угол между вертикалью и направлением силы света светильника в расчетную точку; Ja1000 - сила света i-го светильника с условной лампой (со световым потоком в 1000 лм) в направлении расчетной точки. Численное значение Ja1000 определяют по кривым силы света [1, стр.122].
С учетом этой освещенности рассчитывают световой поток источника света в светильнике по следующей формуле:
, (7)
где m - коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность за счет влияния удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций;
1000 – световой поток лампы; hсв – КПД светильника.
лм
По численному значению потока и каталожным данным выберем типоразмер стандартной лампы и ее мощность: ДРЛ 250 (6) [1, стр.84]
ФН=13000 лм
Рассчитаем отклонение каталожного потока от расчетного:
(8)
Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (4):
Вт/м2
1.5 Участок технического обслуживания КИПиА.
1.5.1 Выбор светового прибора
В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор РСП 05 [1, стр.239].
1.5.2 Размещение световых приборов
Так как световой прибор РСП 05 имеет кривую силы света типа Г1, то
lЭ=0,9 и lС=1,0
м
м
Определим количество световых приборов в помещении:
Согласно расчету в данном помещении можно разместить один световой прибор данного типа.
1.5.3 Определение мощности осветительной установки
Определим мощность осветительной установки точечным методом. Вычертим план помещения (рисунок 2) и расположим в нем выбранный световой прибор, наметим контрольную точку, в которой регламентируется минимальная освещенность.
Рисунок 2
Определим в данной контрольной точке условную освещенность по формуле (5):
С учетом этой освещенности рассчитаем световой поток источника света в светильнике по формуле (7):
лм
По численному значению потока и каталожным данным выберем типоразмер стандартной лампы и ее мощность: ДРЛ 250 (6) [1, стр.84]
ФН=13000 лм
Рассчитаем отклонение каталожного потока от расчетного по формуле (8):
Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (4):
Вт/м2
1.6 Участок технического обслуживания электрооборудования
1.6.1 Выбор светового прибора
В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор РСП 17 [1, стр.239].
1.6.2 Размещение световых приборов
Так как световой прибор РСП 17 имеет кривую силы света типа Г1, то
lЭ=0,9 и lС=1,0
м
м
Определим количество световых приборов в помещении:
Согласно расчету в данном помещении можно разместить один световой прибор данного типа.
1.6.3 Определение мощности осветительной установки
Определим мощность осветительной установки точечным методом. Вычертим план помещения (рисунок 3)и расположим в нем выбранный световой прибор, наметим контрольную точку, в которой регламентируется минимальная освещенность.
Рисунок 3
Определим в данной контрольной точке условную освещенность по формуле (5):
С учетом этой освещенности рассчитаем световой поток источника света в светильнике по формуле (7):
лм
По численному значению потока и каталожным данным выберем типоразмер стандартной лампы и ее мощность: ДРЛ 250 (6) [1, стр.84]
ФН=13000 лм
Рассчитаем отклонение каталожного потока от расчетного по формуле (8):
Определим удельную мощность осветительной установки по формуле (4):
Вт/м2
1.7 Участок технического обслуживания доильной аппаратуры и холодильного оборудования
1.7.1 Выбор светового прибора
В соответствии с технико-экономическими критериями (конструктивным исполнением, светотехническими характеристиками и экономическими показателями) выберем для освещения данного помещения световой прибор ГСП 18 [1, стр.239].
1.7.2