Проект осветительной установки (стригательный пункт для овец)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Проект осветительной установки стригальный пункт для овец на 24 машинки»

2009

Содержание

Введение.......................................................................................................... 3

1.Светотехнический раздел............................................................................ 5

1.1 Выбор вида и системы освещения............................................................ 5

1.2 Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса.............. 8

1.3 Помещение №1 (Помещение для стрижки овец)...................................... 9

1.4 Помещение №2 (Помещение классировки и прессования шерсти)....... 15

1.5 Помещение №3 (Лаборатория)............................................................... 18

1.6 Помещение №4 (Инвентарная)............................................................... 22

1.7 Помещение №5 (Электрощитовая)......................................................... 25

1.8 Помещение №6 (Площадка перед входом)............................................ 28

2.Электротехнический раздел..................................................................... 33

2.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной сети 33

2.2 Компоновка осветительной сети............................................................. 33

2.3 Выбор марок проводов и способа их прокладки.................................. 34

2.4 Выбор сечения проводов и кабелей....................................................... 34

2.5 Выбор защитной аппаратуры................................................................ 38

2.6 Выбор щита управления......................................................................... 39

Список использованной литературы........................................................... 40

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.

В настоящее время внимание уделяется охране труда, созданию нормальных условий труда. Ведь основной упор, сейчас, поставлен на человеческий фактор. Одним из мероприятий по охране труда является создание нормального уровня освещенности на рабочем месте. Человек, который работает с нормальным уровнем освещенности, меньше устает, у него меньше утомляются глаза, внимание и работа мозга остается практически неизменной.

Но не следует забывать, что и измененная освещенность может также сказываться на усталости глаз. Нельзя забывать и о животных, для которых освещение является так же немаловажным фактором.

Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые установки позволяют компенсировать нехватку естественного света при минимальных затратах электроэнергии, электрического оборудования и материала.

1
.
Светотехнический раздел

Таблица 1 – Характеристика здания

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 [4] по всем помещениям представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

Таблица 2 – Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса

1.3 Помещение №1 (Помещение для стрижки овец)

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.

Таблица 3 – Выбор светового прибора [1, стр. 240].

Выберем световой прибор ЛСП 13.

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, с. 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)×L 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 ЛСП 13 имеет кривую силы света типа Д1, то

lс=1,4 и lэ=1,6.

м.

м.

Определим количество световых приборов в помещении:

.

.

.

Согласно расчету в данном помещении необходимо разместить 32 световых приборов данного типа.

Рисунок 1 – Помещение для стрижки овец

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.

Помещение для стрижки овец рассчитываем методом коэффициента использования, так как этот метод используется для расчета закрытых помещений при общей равномерной системе освещения.

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. Коэффициент использования светового потока hСП прямо пропорционален КПД светильника. Он зависит от кривой силы света светильника, возрастает с увеличением степени концентрации светового потока, с увеличением площади помещения и уменьшением расчетной высоты, с увеличением коэффициента отражения ограждающих конструкций; убывает по мере удаления формы помещения от квадрата, так как при этом уменьшается среднее расстояние светильника от стен и увеличивается доля светового потока, падающего на стены.

Вычислим световой поток лампы в светильнике по следующей формуле:

Фр = Енор·А·Кз·Z / N·ηоу·ηсв, (4)

где А – площадь помещения, м2

Z = 1,1 – коэффициент неравномерности;

N – число светильников.

К3 – коэффициент запаса, К=1,3.

лм.

лм.

По численному значению потока и каталожным данным выберем типоразмер стандартной лампы и ее мощность: ЛБ – 20 - 1 Фк=1200 лм.

Рассчитаем отклонение каталожного потока от расчетного по формуле:

(5)

.

- отклонение находится в допустимых пределах.

Мощность светильника: Рл = 20 Вт. Рсв = 40 Вт.

Определим удельную мощность осветительной установки по формуле:

Руд = Рл∙N/A, Вт/м2 (6)

Руд = 40·32/288 = 4,44 Вт/м2
.

1.4 Помещение №2 (Помещение классировки и прессования шерсти)

Вид освещения: рабочее; система: общая – равномерная.

Нормированная освещенность Енор = 200 лк, при ГРЛ.

Коэффициент запаса для с. – х. помещений при ЛН: Кз = 1,3, выбирается для того, чтобы освещенность не снижалась ниже нормируемого значения.

Выбор светового прибора:

По конструктивному исполнению выбираем светильник со степенью защиты IP20, так как среда в помещении сухая. По светотехническим характеристикам световой прибор выбирается с кривой силы света М или Д.

Выбираем светильник: ЛСП 13 с КСС – «Д» ηобщ = 80%

1.4.1 Определяем расчетную высоту осветительной установки

Нр = Н0 – hсв – hр

где Н0 = 2,4 – высота помещения, м.

hсв = 0 – высота свеса светильника, м.

hр = 0,8 – высота рабочей поверхности от пола, м.

Нр = 2,4-0-0,8 = 1,6 м.

1.4.2 Найдем оптимальные расстояния между светильниками

lс·Нр £ L £lэ·Нр,

где lс и lэ – относительное светотехническое и энергетическое наивыгоднейшее расстояние между светильниками.

Нр – расчетная высота осветительной установки, м.

lс = 1,4; lэ = 1,6 для КСС – «Д».

2,24м ≤ L ≤ 2,56м.

Определим количество световых приборов в помещении:

.

.

.

Рисунок 2 – Помещение классировки и прессования шерсти