
Введение
В данной курсовой работе необходимо рассчитать систему электрического освещения, облучательную установку для коровника на 400 голов. Привести расчеты расстановки светильников в помещении для содержания коров и в других помещениях.
Целью выполнения курсовой работы по дисциплине "Электрическое освещение и облучение" является систематизация, расширение, углубление и закрепление теоретических знаний студента. В процессе этой работы обучающийся приобретает навыки и опыт самостоятельного проектирования осветительных установок. Каждый студент получает от преподавателя индивидуальное задание и в соответствии с приведенными здесь методическими указаниями разрабатывает проект установки.
Задание на проектирование включает название объекта, для которого должна быть разработана осветительная установка, характеристику строительной части и краткое описание технологических процессов в отдельных помещениях.
Описание технологического процесса.
Коровы содержаться на привязи в стойлах. Доение коров производится с помощью агрегата ДАС-2 в переносные доильные ведра. Раздача кормов предусматривается кормораздатчиком КТУ-10. удаление навоза производится с помощью транспортера ТСН-3,0 Б. Внутренняя отделка: внутренние стены и перекрытия побелены, окна, двери и ворота покрашены масляной краской.
Таблица 1. Перечень помещений и их характеристики
№№ помещений |
Наименование помещений |
Количество |
Размеры помещений a*b*h, м |
Хаар-ка покрытий потолка, стен и пола |
Высота рабочей поверх-ности hp,м |
1 |
Для содержания коров |
1 |
116*20*3 |
Побелено, пол деревян-ный |
Г-0,0 |
2 |
Венткамера |
2 |
4*5,3*3 |
Побелено, пол бетонный |
Г-0,0 |
3, 4, 5 |
Тамбуры |
14 |
4*4*3 |
Побелено, пол бетонный |
Г-0,0 |
6 |
Электрощитовая |
1 |
2,2*2,2*3 |
Побелено, пол бетонный |
В-1,5 |
7 |
Инвентарная |
2 |
2,2*2,2*3 |
Побелено, пол бетонный |
Г-0,0 |
Таблица 2. Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса
№№ пом. |
Наимен. Пом. |
Нормы освещения, лк |
Разряд работ |
Кз |
Коэффициенты отражения |
||
Ен, р.л. |
р.л. |
ρп |
ρс |
ρр |
|||
1 |
Для содержания коров |
150 |
VIII |
1,8 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
2 |
Венткамера |
20 |
XI |
1,8 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
3,4,5 |
Тамбуры |
50 |
X |
1,8 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
6 |
Электрощитовая |
100 |
V |
1,8 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
7 |
Инвентарная |
30 |
X |
1,8 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Таблица 3. Выбор видов и систем освещения
№№ пом. |
Наимен. Пом. |
Вид освещения |
Система освещения |
Расчетная освещенность, лк |
Коэффициент пульсации, Кп, % |
Ен, р.л. |
|||||
1 |
Для содержания коров |
рабочее, дежурное |
общая локализованная |
100 |
30 |
2 |
Венткамера |
рабочее |
общая |
20 |
20 |
3,4,5 |
Тамбуры |
дежурное, рабочее |
общая |
50 |
20 |
6 |
Электрощитовая |
рабочее |
общая локализованная |
75 |
20 |
7 |
Инвентарная |
рабочее |
общая |
30 |
20 |
Светотехнический раздел.
Свет оказывает положительное биологическое влияние на организм животных. Под действием света улучшается физиологический обмен в организме животных и физиологический обмен. Нормальное освещение способствует повышению продуктивности скота и сопротивляемости организма животных заболеваниям. Хорошая освещенность в помещении повышает молочную продуктивность и привес.
1.1. Расчет размещения световых приборов.
В помещений для содержания коров предварительно для расчетов выбираем светильники ЛСП18-2*40 с лампами ЛБ-40 на 40 Вт.
Помещение для содержания коров.
Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:
h = ho - hсв - hр=3-0,5-0=2,5 м,
где ho - высота помещения, м;
hсв - высота свеса светильников; hсв=0,30,5 м - для подвесных светильников;
hр - высота рабочей поверхности над полом.
Светильники должны устанавливаться на жестких подвесках, не допускающих раскачивания
Число светильников в ряду nа и число рядов светильников nв определяют по формулам
nа = а/Lопт =116/3,5=33,1≈33 светильника
nв = в/Lопт = 20/3,5=5,7≈6 рядов
Для расположения светильников на плане помещения рассчитывают уточненные расстояния между светильниками и их рядами:
Lа
=
=
=3,5
м; Lв
=
=
=3,3
м
Расстояние между стеной и крайними светильниками равно 2 м, а расстояние между стеной и к крайним рядом светильников равно 1 м.
Мощность лампы, которую необходимо установить в выбранный светильник, определяется светотехническим расчётом освещенности.
Потребный поток ламп в каждом светильнике находится по формуле:
Фл
=
где Е
- нормируемое значение освещенности;
Кз
- коэффициент запаса; S
- освещаемая площадь; z
= Еср/Емин;
Еср,
Емин
- среднее и минимальное значения
освещенности, применяется z
= 1,10 для люминесцентных ламп; N
- число светильников; N=nanв,
UОУ
- коэффициент использования светового
потока.
Под коэффициентом использования UОУ понимают отношение светового потока, падающего на расчётную плоскость, к световому потоку источников света. Коэффициент UОУ зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности.
Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуются индексом помещения.
=
=5,69
где
- длина помещения;
- его ширина; h
- расчётная высота подвеса светильников.
Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка п и стен с - оцениваются с помощью таблицы П.3.30. Коэффициент отражения расчётной поверхности или пола в большинстве случаев принимается р = 0,1.
Коэффициенты отражения в помещении для содержания коров п=0,5; с=0,3; р = 0,1
По найденным
значениям индекса помещения
и коэффициентов отражения п,
с
и р
для выбранного типа светильников
определяется коэффициент использования
UОУ.
КСС Д-1.(табл. П.3.29.)
UОУ=65 %
Фл
=
=
=5699
лм
Выбираем светильник ЛСП18-2*40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15о; Фл =3200 лм.
Для ламп типа ЛБ-40 световой поток Ф=3200 лм, световой поток ламп в светильнике Фл=3200*2=6400 лм.
Световой поток светильника при выбранных лампах не должен отличаться от Фл больше чем на величину (-10% +20%). Должно выполняться следующее условие:
Условие выполняется
Далее получается 6 рядов по 32 светильника. Всего 192 светильника.
1.2. Определение мощности лампы.
Расчет точечным методом от линейно источника.
Lc=1,33
м;
Р1=Р2=1,5 м;
L1=1,75 м;
L2=3,08 м;
L3=6,58 м;
L4=7,91 м;
Определяются относительные параметры
р1= р2=р/h=1,5/2,5=0,6;
L`1 = L1/h=1,75/2,5=0,7; L`2=3,08/2,5=1,23;
L`3 = L3/h=6,58/2,5=2,63;
L`4 = L4/h=7,91/2,5=3,16;
Определятся
относительная освещенность в точке А
(рис. 1) которая находится в середине
двух рядов светильников. По графику
линейных изолюкс (рис. П3.14) для точки с
координатами р
и L
определяется .
Вычисляется
от ближайших рядов или их частей,
освещающих точку.
соответственно:
ε1=19 лк; ε2=15 лк;
ε3=5 лк; ε4=2 лк;
Для ламп типа ЛБ-40 световой поток Ф=3200 лм, световой поток ламп в светильнике Фл=3200*2=6400 лм. Ен=150 лк.
Условие выполняется, значит неравномерность освещения в пределах нормы.
1.3. Расчет освещения в других помещениях.
Метод удельной мощности.
Венткамера
S=23,13 м2; а=4 м; в=5,3 м;
Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:
h = ho - hсв - hр=3-0,5-0=2,5 м
Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15о; Фл =3200 лм.
По таблице П3.39 находится W100%=4,8 Вт/м2. Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:
Число светильников:
N=WS/Pл=(1,6523,13)/80=0,51 светильник
Электрощитовая
S=4,91 м2; а=2,2 м; в=2,2 м;
Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:
h = ho - hсв - hр=3-0,5-1,5=1 м
Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15о; Фл =3200 лм.
По таблице П3.39 находится W100%=6,1 Вт/м2. Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:
Число светильников:
N=WS/Pл=(10,454,91)/80=0,641 светильник
Инвентарная
S=4,91 м2; а=2,2 м; в=2,2 м;
Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:
h = ho - hсв - hр=3-0,5-0=2,5 м
Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15о; Фл =3200 лм.
По таблице П3.39 находится W100%=6,1 Вт/м2. Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:
Число светильников:
N=WS/Pл=(3,144,91)/80=0,191 светильник
Тамбур
S=16 м2;
Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:
h = ho - hсв - hр=3-0,5-0=2,5 м
Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15о; Фл =3200 лм.
По таблице П3.39 находится W100%=4,8 Вт/м2. Но так как в таблице Е=100 лк; Кз=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:
Число светильников:
N=WS/Pл=(4.1116)/80=0,821 светильник
В остальных тамбурах также устанавливается по 1 светильнику
Наружное освещение
В плане размеры площадки не указаны и принимаем ее размером 2*3 м.
Фл
=
100
лм
По расчетам выбираем светильник DULUX EL LL 7W/827
1.4. Расчет облучательной установки.
Устанавливаем эритемные облучательные установки типа ЭО1-30М.
Эритемная доза облучения для телят суточная доза Нэ’=576…648 Эр*С/м2
Тип источника ЛЭ-30, количество источников в установке-1 шт., мощность потребляемая из сети – 40 Вт; размеры облучателя 1000*250*55 мм; количество обслуживаемых животных -2 коровы или 10 м2, вид установки – стационарная; высота подвеса облучателя 2-2,5 м.
Технические характеристики ЛЭ-30: Р=30 Вт, U=220 В, Фсв=110 лм,
Фэр=0,75 эр, Фбак=0,125 бк, срок службы 5000 часов.
Определим расчетную высоту установки:
h=h0- hc-hк=3-0,5-1,5=1 м
Определяем число облучателей:
Определим облученность в 1 точке
эр/м2
эр/м2
эр/м2
эр/м2
Определим облученность в 2 точке
эр/м2
эр/м2
эр/м2
эр/м2
Определим облученность в 3 точке
эр/м2
эр/м2
эр/м2
эр/м2
Рассчитаем коэффициент неравномерности эритемной облученности по формуле
≤z=0,8,
т.к. условие выполняется расчет выполнен
верно.
Рассчитаем общую мощность установки
кВт
Р - мощность одной установки (табл. 3)
Время работы облучательной установки
с
Светотехническая ведомость
Характеристика помещения |
Коэф-фициент отражения |
Вид освещения |
Система освещения |
Нормированная освещенность |
Коэффициент запаса |
Све-тильник
|
Лампа
|
Штепсельные розетки или понизительные трансформаторы |
Установленная мощность приборов, Вт |
Расчётная мощность, Вт (с учетом потерь в ПРА) |
Удельная
мощность, Вт/м |
|||||||||
№ по плану |
Наименование |
Площадь, м2 |
Высота, м |
Класс помещения по среде |
Стен |
Потолка |
Пола |
Тип |
Количество |
Тип |
Мощность |
Количество |
Мощ- ность и тип |
|||||||
1 |
Помещение для содержания коров |
2333,8 |
3 |
Особо сырая хим-ки активная |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Рабочая дежурная |
Общая локал. |
150 |
1,8 |
ЛСП18-2*40 |
192 |
ЛБ-40 |
40 |
- |
- |
7680 |
9216 |
3,95 |
2 |
Венткамера |
46,26 |
3 |
Особо сырая |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Рабочая
|
Общая |
20 |
1,8 |
ЛСП18-40 |
1 |
ЛБ-40 |
40 |
- |
- |
40 |
48 |
1,04 |
3,4,5 |
Тамбуры |
108,1 |
3 |
сырая |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Рабочая
|
Общая |
50 |
1,8 |
ЛСП18-40 |
14 |
ЛБ-40 |
40 |
- |
- |
560 |
672 |
6,22 |
6 |
Элетрощитовая |
4,91 |
3 |
Нормальная |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Рабочая |
Общая |
100 |
1,8 |
ЛСП18-40 |
1 |
ЛБ-40 |
40 |
1 |
1500 |
1540 |
1848 |
375,56 |
7 |
Инвентарная |
4,91 |
3 |
Нормальная |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
Рабочая
|
Общая |
30 |
1,8 |
ЛСП18-40 |
1 |
ЛБ-40 |
40 |
- |
- |
40 |
48 |
9,77 |
2. Электротехнический раздел
2.1. Выбор напряжения и источников питания
Для осветительных установок применяются преимущественно осветительные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжения 380/220 В.
Сети с изолированной нейтралью 220 В и ниже применяются, в основном, в специальных электроустановках при повышенных требованиях к электробезопасности.
Постоянный ток 220 В и ниже используется для резервного питания особо ответственных приёмников и в специальных электроустановках.
Если в процессе работы осветительных установок возможны значительные отклонения напряжения, рекомендуется применять стабилизаторы или ограничители напряжения, особенно в установках с лампами накаливания.
Если силовая нагрузка вызывает недопустимые колебания напряжения, на осветительных линиях должны устанавливаться безинерционные стабилизаторы или питание освещения должно предусматриваться от отдельных трансформаторов. Самостоятельные осветительные трансформаторы необходимо выделять и в случаях, когда напряжение 380 В не может быть допущено по условиям безопасности. Выделение для освещения отдельных трансформаторов рекомендуется при большой плотности осветительных нагрузок.