Расчет осветительной установки помещения коровника на 25 коров

Костромская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Кафедра Электротехнологии

Курсовая работа на тему:

"Расчет осветительной установки помещения коровника на 25 коров"

Пояснительная записка

Выполнил: студент 3^го курса, 2^ой группы факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства Борминский Г.А.

Кострома, 1998

Введение

В настоящее время невозможно представить деятельность человека в различных сферах производства, в сельском хозяйстве без электрического освещения; невозможно переоценить его роль в нашей жизни.

От уровня освещенности и спектрального состава света зависит рост и развитие, продуктивность сельскохозяйственных животных и птиц, расходов кормов и качество полученной продукции. При рациональном использовании облучения в сельском хозяйстве можно добиться повышения технологических показателей: объем удоев молока увеличивается на 15 %, привес цыплят увеличивается на 10-15 %, яйценоскость кур – на 10-15 %, выводимость цыплят из яиц – на 3-8 %, привес молодняка увеличивается на 7-15 %. Также при эритемном облучении у животных снижается процент заболевания рахитом, улучшаются воспроизводительные функции.

Освещение создает нормальные условия для работы в темное время суток. Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать недостаточное естественное освещение, существенно повысить производительность труда (производительность труда у человека увеличивается на 4-10 %) при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.

Основной целью работы является обоснованный и правильный расчет освещения и облучения помещения для содержания крупного рогатого скота, который даст увеличение производительности труда обслуживающего персонала, увеличение продуктивности КРС, а также уменьшить травматизм животных.

Таблица 1.Характеристика помещений по условиям окружающей среды и выбор нормируемой освещенности.

Наименование помещения	Размер А ´ В, м	Тип помещения (Среда)	Степень защиты	Нормируемая освещенность, Ен
				Л.Л.	Л.Н.
1. Помещение для содержания животных (КРС) – 1.	45,7 ´ 10,1	Ос. сыр. с хим. акт. ср.		30	75
2. Профилакторий на два места – 1.	3,31 ´ 3,04	Сырое		50	100
3. Молочная – 1.	7,93 ´ 3,04	Сырое		100	150
4. Эл. щитовая – 1.	3,04 ´ 2,5	Сухое		—	150
5. Помещение для хранения продукции – 1.	3,04 ´ 2,0	Сырое		30	30
6. Лаборатория – 1.	4,0 ´ 3,04	Сырое		150	300
7. Котельная – 1.	4,3 ´ 2,61	Сухое		100	—
8. Тамбур – 2.	3,26 ´ 2,2	Влажное		20	—
	3,21 ´ 2,0	Влажное		20	—
9. Наружное освещение.	3,0 ´ 2,0	Ос. сырое		5	—

1. Светотехнический раздел

1.1       Расчет помещения для содержания животных

Выбор источника света.

Учитывая более высокую отдачу газоразрядных ламп (ГРЛ), больший срок их службы, СНиП II-4-79 ''Естественное и искусственное освещение с/х предприятий, зданий и сооружений'' рекомендуется применять эти источники для общего освещения всех производственных и только в случае их невозможности или нецелесообразности применения допускается использовать лампы накаливания.

Так как помещения для содержания животных относятся к производственным помещениям с/х назначения и поэтому выбираем газоразрядные лампы.

Выбор системы и вида освещения.

Так как во всех животноводческих помещениях, где нормированная освещенность не превышает 50 лк, при лампах накаливания и 150 лк при люминесцентных лампах выбирается одно общее освещение. Для данного помещения мы выбираем систему общего освещения.

По виду освещения выбираем рабочее, которое должно обеспечивать нормированную освещенность во всех точках рабочей поверхности и иметь соответствующее качество.

Выбираем также дежурное освещение, с целью периодического наблюдения за состоянием животных в нерабочее время и безопасности движения персонала в проходах и коридорах. Светильники дежурного освещения выделяем из числа светильников общего назначения.

Выбор нормируемой освещенности и коэффициента запаса.

По таблице п.1.1. [1] выбираем нормируемую освещенность E_н = 75 лк для люминесцентных ламп.

Чтобы при эксплуатации осветительной установки освещенности на рабочих местах не снижалась из-за уменьшения светового потока ламп в результате старения, выбирают коэффициент запаса К₃ = 1,3.

Выбор светового прибора (СП).

Проводим выбор СП по конструктивному исполнению и светотехническим характеристикам.

Выбор СП по конструктивному исполнению.

Помещение для содержания животных относится к помещениям с сырой и агрессивной средой, поэтому выбираем светильник со степенью защиты IР 54.

Выбор СП по светотехническим характеристикам.

Для производственных помещений обычно применяют СП прямого и преимущественно прямого светораспределения с типовыми кривыми силы света КСС, К, Г или Д.

Выбираем светильник типа: ЛСП 15 ''Лада'' с КСС Д-1 [1].

Размещение световых приборов.

Размещаем светильники равномерно по вершинам квадратов, прямоугольников или ромбов, оптимальный размер стороны которых определяем по формуле:

(1),

где: l_с, l_э относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками, Н_р – расчетная высота осветительной установки, м.

Численные значения для КСС Д определяем по таблице 1 [1]

К_с = 1,2 – 1,6, К_э = 1,6 – 2,1.

Для люминесцентных ламп l_э не учитываем.

Расчетное значение коэффициента l_р принимаем равным l_с = 1,6.

Выбираем расчетную высоту:

К_р = Н₀ – Н_св – h_раб(2),

где Н₀ – высота помещения, м;

h_св = 0..0,5 – высота свеса светильника, м;

h_св = 0, – поскольку в помещении используется тросовая проводка, то есть возможность закрепить светильники без свеса.

h_раб – высота рабочей поверхности от пола, м;

Принимаем рабочей поверхностью уровень кормушек.

h_раб = 0,3

Светильники монтируются на тросах на высоте 2,8 м.

Н_р = 2,8 – 0 – 0,3 = 2,5 м

Расстояние между светильниками:

L = lр × Н_р = 1,6 × 2,5 = 4 м

Находим число светильников по длине и по ширине помещения:

 шт, шт.

Находим расстояние между светильниками по длине и по ширине:

 м, м.

Так как помещение имеет неправильную геометрическую форму, т.е. оно не прямоугольной формы, мы убираем часть светильников.

Рисуем план помещения:

Расстояние от светильника до стены

l = (0,3..0,5) × L

l_A = 0,5 × 4,2 = 2,1 м,l_В = 0,5 × 3,4 = 1,7 м

Определяем мощность осветительной установки.

Так как в помещении присутствуют затеняющие предметы и стены являются темными ограждающими конструкциями, то используем точечный метод расчета.

Выбираем, как производить расчет (как сплошную линию или как отдельные источники).

Для этого определяем расстояние разрыва между светильниками:

L_{разрыва} = L_A – L_св = 4,2 – 1,2 = 3 м.

Определим, если

L_{разрыва} < 0,5 × Н_р – сплошная линия;

L_{разрыва} > 0,5 × Н_р – отдельные источники.

L_{разрыва} > 0,5 × 2,5, т.к. 3 > 1,25 — считаем как отдельные источники.

Выбираем контрольные точки и определяем условные освещенности в контрольных точках А – max E, B – min E.

;; — приведенные длины.

e – условная относительная освещенность, создаваемая лампой, длиной в 1 м со световым потоком 1000 лм и на расстоянии 1 м от нее [2, рис. 9.21].

Контр. Точка	№ светильника	L1	L2	L’1	L’2	P	P’	e1	e2	e	Se	Прим.
	11, 12	2,68	1,48	1,07	0,59	0	0	120	90	30	60	т.к. 2 л.
	3, 4, 21, 22	2,68	1,48	1,07	0,59	3,36	1,34	27	18	9	36	т.к. 4 л.
А	10, 13	6,83	5,63	2,73	2,25	0	0	160	158	2	4	т.к. 2 л.
	2, 5, 20, 23	6,83	5,63	2,73	2,25	3,36	1,34	40	39	1	4	т.к. 4 л.
											104	Итог
	21, 22	2,68	1,48	1,07	0,59	1,18	0,47	100	75	25	50	т.к. 2 л.
В	20, 23	6,83	5,63	2,73	2,25	1,18	0,47	130	128	2	4	т.к. 2 л.
	11, 12	2,68	1,48	1,07	0,59	4,54	1,8	11	7	4	8	т.к. 2 л.
											62	Итог

Расчет ведется по минимальной освещенности.

Определяем световой поток F^’, приходящийся на 1 м длины лампы:

,

гдеm = 1,1 — коэффициент, учитывающий дополнительно освещенность от удаленных светильников и отражение от ограждающих конструкций;

1000 – световой поток условной лампы, лм;

Е_н – нормируемая освещенность, лк.

 лм.

Определяем световой поток лампы в светильнике:

, лм.

Т.к. используем двухламповый светильник, то световой поток одной лампы будет равен:

, лм.

Выбираем лампу ЛД-40, световой поток лампы F^’_л = 2500 лм.

Сделаем проверку:

,

что входит в диапазон допустимых отклонений: 10 % < DF < 20 %.

Следовательно, эту лампу можно принять к установке.

По расчетным данным выбираем светильники ЛСП 15 "Лада". В каждом светильнике размещаем по 2 лампы ЛД-40.

Ввиду того, что доение производится прямо в стойлах, освещенность должна быть увеличена до 150 лк. Для этого увеличиваем число светильников в первом ряду в 2 раза, включаем дополнительные светильники в отдельную ветвь, которая используется только при доении.