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

1. 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 = h_o - h_св - h_р=3-0,5-0=2,5 м,

где h_o - высота помещения, м;

h_св - высота свеса светильников; h_св=0,30,5 м - для подвесных светильников;

h_р - высота рабочей поверхности над полом.

Светильники должны устанавливаться на жестких подвесках, не допускающих раскачивания

Число светильников в ряду n_а и число рядов светильников n_в определяют по формулам

n_а = а/L_опт =116/3,5=33,1≈33 светильника

n_в = в/L_опт = 20/3,5=5,7≈6 рядов

Для расположения светильников на плане помещения рассчитывают уточненные расстояния между светильниками и их рядами:

L_а = = =3,5 м; L_в = = =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:

Ф_л =

где Е - нормируемое значение освещенности; К_з - коэффициент запаса; S - освещаемая площадь; z = Е_ср/Е_мин; Е_ср, Е_мин - среднее и минимальное значения освещенности, применяется z = 1,10 для люминесцентных ламп; N - число светильников; N=n_an_в, U_ОУ - коэффициент использования светового потока.

Под коэффициентом использования U_ОУ понимают отношение светового потока, падающего на расчётную плоскость, к световому потоку источников света. Коэффициент U_ОУ 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 U_ОУ. КСС Д-1.(табл. П.3.29.)

U_ОУ=65 %

Ф_л = = =5699 лм

Выбираем светильник ЛСП18-2*40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15^о; Ф_л =3200 лм.

Для ламп типа ЛБ-40 световой поток Ф=3200 лм, световой поток ламп в светильнике Ф_л=3200*2=6400 лм.

Световой поток светильника при выбранных лампах не должен отличаться от Ф_л 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.

L_c=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`<sub>1</sub> = L<sub>1</sub>/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 Ф_л=3200*2=6400 лм. Е_н=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 = h_o - h_св - h_р=3-0,5-0=2,5 м

Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15^о; Ф_л =3200 лм.

По таблице П3.39 находится W_100%=4,8 Вт/м². Но так как в таблице Е=100 лк; К_з=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

Число светильников:

N=WS/P_л=(1,6523,13)/80=0,51 светильник

Электрощитовая

S=4,91 м²; а=2,2 м; в=2,2 м;

Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:

h = h_o - h_св - h_р=3-0,5-1,5=1 м

Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15^о; Ф_л =3200 лм.

По таблице П3.39 находится W_100%=6,1 Вт/м². Но так как в таблице Е=100 лк; К_з=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

Число светильников:

N=WS/P_л=(10,454,91)/80=0,641 светильник

Инвентарная

S=4,91 м²; а=2,2 м; в=2,2 м;

Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:

h = h_o - h_св - h_р=3-0,5-0=2,5 м

Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15^о; Ф_л =3200 лм.

По таблице П3.39 находится W_100%=6,1 Вт/м². Но так как в таблице Е=100 лк; К_з=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

Число светильников:

N=WS/P_л=(3,144,91)/80=0,191 светильник

Тамбур

S=16 м²;

Расчетная высота установки светильника определяется по следующей формуле:

h = h_o - h_св - h_р=3-0,5-0=2,5 м

Выбираем светильник ЛСП18-40, лампа ЛБ-40; . КСС Д; КПД=70%; защитный угол 15^о; Ф_л =3200 лм.

По таблице П3.39 находится W_100%=4,8 Вт/м². Но так как в таблице Е=100 лк; К_з=1,8 и КПД=100%, пропорциональным перерасчётом определяется значение:

Число светильников:

N=WS/P_л=(4.1116)/80=0,821 светильник

В остальных тамбурах также устанавливается по 1 светильнику

Наружное освещение

В плане размеры площадки не указаны и принимаем ее размером 2*3 м.

Ф_л = 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 Н_э’=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, Ф_св=110 лм,

Ф_эр=0,75 эр, Ф_бак=0,125 бк, срок службы 5000 часов.

Определим расчетную высоту установки:

h=h₀- h_c-h_к=3-0,5-1,5=1 м

Определяем число облучателей:

Рассчитываем мощность облучательной установки точечным методом.

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.