Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов

Определяем расчетную высоту ³ 1.25 × 10

29558

знаков

таблиц

изображения

Читать далее: Определяем расчетную высоту

КГСХА

Факультет: заочного обучения.

Кафедра электропривода и электротехнологии

Пояснительная записка к курсовой работе

по светотехнике на тему

“Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов."

Выполнил: студент 4 курса 2 группы

Ошастин С.Б.

Шифр: 98736

Проверил: Фалилеев Н.А.

Кострома 2003

Содержание

Введение

1. Светотехнический раздел

1.1 Расчет освещения проходов

1.2 Расчет осветительной установки методом коэффициента использования

1.3 Расчет осветительной установки методом удельной мощности

1.4 Расчет облучательной установки

2. Электротехнический раздел

2.1 Выбор схемы электроснабжения и компоновка осветительной сети

2.2 Выбор марки проводов и способ их прокладки

2.3 Выбор сечения проводов и кабелей

2.4 Выбор осветительного щита

3. Расчет технико-экономических показателей осветительной установки

Список литературы

Введение

Свет - один из важнейших показателей микроклимата. Такие факторы как рост и развитие, здоровье и продуктивность животных, расход кормов, качество продукции существенно зависят от уровня освещенности и спектрального состава света. Световой фактор воздействует на физиологические ритмы и при оптимальных условиях положительно влияет на рост и развитие молодняка, нормализует белковый, минерально-витаминный и углеводный обмен, что в свою очередь приводит к повышению продуктивности и воспроизводительной функции сельскохозяйственных животных.

Основными параметрами видимого излучения, действующими на животных, являются периодичность освещения, уровень освещенности и спектральный состав света.

Естественное освещение обеспечивает лишь 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний и лишь 20% в осенне-зимний периоды (1). Поэтому для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня необходимо использовать искусственное освещение.

Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать недостаток естественной освещенности при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.

Эффективное использование света - важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения травматизма и сохранения здоровья людей, т.к. освещение обеспечивает комфортную световую среду для человека и повышает эффективность технологических процессов.

Применение облучательных установок при нормальном питании и содержании животных позволяет повысить в осенне-зимний период удои коров на 7-8%, уменьшает количество различных заболеваний у животных.

1. Светотехнический раздел

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

Наименование помещения	Размеры А´В, м	Среда	Степень защиты	Нормируемая освещенность
1. Секция для телят	62,5´25	Сырая	IP54	ИКЗК
2. Служебное помещение	1,5´1	Сухая	IP20	150 ЛЛ
3. Венткамера	7,5´5	Сухая	IP20	50 ЛЛ
4. Пом для взвешивания и ветосмотра	4´5	Влажная	IP20	100 ЛЛ
5. Пом для концкормов	8,75´5	Пыльная	IP54	100 ЛН
6. Пом для хранения ингредиентов	6,25´4,4	Пыльная	IP54	100 ЛН
7. Пом для приготовления замен-ля молока	6,25´4,4	Особо сырая	IP54	150 ЛЛ
8. Инвентарная	8,75´5	Влажная	IP20	10 ЛН
9. Уборная	1´1	Сырая	IP54	30 ЛН
10. Выход на чердак	4´5	Влажная	IP20	20 ЛН
11. Тамбур	12,5´2,5	Сырая	IP54	20 ЛН
12. Проходы	62,5´2,5	Сырая	IP54	30 ЛН
13. Наружное освещение	3´2	Сырая	IP54	5 ЛН

1.1 Расчет освещения проходов

Вид освещения в помещении - рабочее, система освещения - общее равномерное. Нормируемая освещенность: Е_н=30 лк. Среда помещения сырая. Минимальная степень защиты IP20. По светораспределению выбираем светильники с прямым или преимущественно прямым светораспределением и кривой силы света Д и М.

Подходят светильники: ЛВО 03, ЛПО 02, ЛСП 15. Выбираем светильник ЛПО 30 с КПД 60% и КСС - Д. Расчет производим точечным методом от линейного источника, т.к он применяется для расчета общего освещения и для расчета помещений в которых существуют как угодно расположенные поверхности, имеются затеняющие предметы и где нормируется горизонтальная освещенность. Данный метод применяем т.к в помещении имеются затеняющие предметы в виде технологического оборудования, так же отражение от стен потолка и рабочих поверхностей не играет существенной роли.

Производим расчет количества светильников в помещении

Н_р=Н₀-h_св-h_раб (1.1)

где: Н_р - расчетная высота осветительной установки, м.;

Н₀ - высота помещения, м.;

h_св =0...0.5 - высота свеса светильников, м.;

h_раб - высота рабочей поверхности от пола, м.;

Н_р=3-0.5-0=2.5 м

Светильники располагаем равномерно по помещению, по вершинам прямоугольников. Определим оптимальный размер стороны прямоугольника.

L=l_ср×Н_р, (1.2)

где: L - длина стороны прямоугольника, по которой размещают светильники, м; Н_р - расчетная высота, м; l_ср - среднее относительное светотехническое и энергетическое расстояние между светильниками.

Так как для освещения помещения были приняты светильники с люминесцентными лампами, то при расчете расстояния между ними учитываем только светотехнически наивыгоднейшее расстояние между ними l_с.

Для косинусного светораспределения l_с=1.2…1.6, принимаем l_с=1.4

L=1.4×2.5=3.5 м

Определим количество светильников по длине помещения.

N_a=

где: N_а - число светильников по длине помещения, шт.;

А - длина помещения, м.;

L - длина стороны прямоугольника по которой располагают светильники, м.;

l_ав = (0.3...0.5) L - расстояние от крайних светильников до стены, м.;

Принимаем l_ав=0.5L тогда:

N_a= принимаем 18 светильник

Аналогично определяем число светильников по ширине помещения:

N_b= принимаем по ширине 1 светильник

Размещаем светильники на плане помещения. Выбираем контрольные точки с предполагаемой минимальной освещенностью. Определяем расстояния между контрольными точками и светильниками.

Рис 1.1 Выбор контрольных точек на плане помещения.

Определим длину разрыва между светильниками.

L_РАЗР = L_A - L_СВ, м

Где L_СВ - длина светильника L_СВ = 1.2 м (принимаем длину светильника 1.2 м. так как по предварительным расчетам мощность лампы получилась равной 40 Вт);

L_РАЗР = 2.4 - 1.2 = 1.2 м

При расчете светового потока светильников необходимо уточнить как считать светильники, по отдельности или как сплошную линию.

Если L_РАЗР£ 0,5 · H_Р, то сплошная линия, разрыв не учитываем [2].

Иначе считаем по отдельности (от каждого светильника определяем условную относительную освещенность). Это освещенность, созданная лампой в 1000 лм длиной 1м на расстоянии 1м от нее.

Поскольку L_РАЗР больше 0.5Н_Р (1.75>1.2) м, то каждый светильник считаем по отдельности. Определим относительную условную освещенность от светильников в каждой контрольной точке.

Точка А: Определим относительную условную освещенность от светильников.

L₁¢ =L₂¢ =

Численные значения условных освещенностей e₁ и e₂ находим по кривым изолюкс в зависимости от приведенных длин и Р¢:

e = e₁ + e₂

Данные заносим в таблицу.

Таблица 2. Относительная условная освещенность в точке

Контр. точка	N свет.	L₁	L₂	Р	L₁’	L₂^’	P’	e₁	e₂	e_i	Se
А	2	0.66	0.6	0	0.24	0.24	0	50	50	100	100
	1	4.0	2.8	1.5	1.6	1.12	0.6	105	100	5	105
В	1,2	2.45	1.6	0.75	0.98	0.64	0.3	120	80	40	80

За расчетную принимаем т. А. Определим световой поток, приходящийся на один метр длины лампы.

Где Eн - нормируемая освещенность, Eн=30 лк;

m=1.1 - коэффициент, учитывающий дополнительно освещенность от удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций [2];

1000 - световой поток условной лампы, лм;

К_З - коэффициент запаса;

лм

Поток светильника:

Ф=Ф^’×L_СВФ=2641×1.2=3961.5 лм Фл=3961,5/2

Определяем поток от одной лампы (выбранный светильник двухламповый)

Выбираем лампу ЛДЦ-40; Р_Л=40 Вт, Ф_Л=2100 лм. Длина со штырьками цоколей 1214 мм.

Рассчитываем отклонение табличного потока от расчетного.

Отклонение табличного потока от расчетного находится в пределах от - 10% до +20%, значит данная лампа нас устраивает.

1.2 Расчет осветительной установки методом коэффициента использования

Расчет тамбура производим методом коэффициента использования светового потока осветительной установки. Этот метод применяем потому что в помещении отсутствуют крупные затеняющие предметы, освещению подлежат горизонтальные поверхности.

Характеристика среды помещения приведена в таблице 1

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - рабочее, равномерное.

Источник света - лампа накаливания.

Выбираем светильники со степенью защиты IP54.

Выбираем световой прибор:

По степеням защиты IP 54 подходят светильники:

НСП 01 1х100с кривой силы света Д и h=80%;

НСП 03М 1х60с кривой силы света М и h=80%;

НПП 05 1х100 с кривой силы света Д и h50%

В данное помещение выбираем светильник НПП 05.

Размещаем световые приборы.

Определяем оптимальный размер между световыми приборами.

Н_P=3-0-0.5=2.5м., L=2.5×1.6=4 м.

Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м

l_АВ = (0.3...0.5) ×L, l_АВ=0.5×2=1 м.

Определяем число светильников по длине помещения

Принимаем 4 светильника по длине помещения.

Определяем число светильников по ширине помещения.

Принимаем по ширине помещения 1 светильник.

Всего в помещении располагаются 4 светильника.

По табличным данным определяем приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий:

r_П=70% r_С=50% r_Р=30%

гдеr_П - коэффициент отражения потолка

r_С - коэффициент отражения стен

r_Р - коэффициент отражения пола.

Определяем индекс помещения

По справочным данным [3] определяем коэффициент использования светового потока, учитывающий долю светового потока светильников, доходящую до рабочей поверхности. h_и=f (r_П, r_С, r_Р, i, тип кривой света, тип светильника) =17%. Cветовой поток светильника вычисляется по формуле:

где: S - площадь помещения, м²

z =1.2 - коэффициент неравномерности [2],

N - количество светильников в помещении, N=36 шт.

S=12.5×2.5=31.25 м², лм.

По вычисленному значению светового потока и табличным данным выбираем тип лампы и ее мощность.

Выбираем лампу Б 235-245-100 Р_Л=100 Вт, Ф_Л =1330 лм.

Отклонение светового потока лампы от расчетного:

что находится в пределах нормы.

1.3 Расчет осветительной установки методом удельной мощности

Для примера рассмотрим расчет освещения коридора. Метод удельной мощности применяем потому, что данное помещение является второстепенным и не используется для проведения каких либо работ, т.е. к его освещению не предъявляются особенные требования.

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - рабочее.

Выбираем световой прибор ЛПО 30 1х65 с КПД h=60%, КСС - Д

IP54.

Размещаем световые приборы.

Определяем оптимальный размер между световыми приборами

Н_P=3-0-0=3 мL=3×1.6=4.2 м.

Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м

l_АВ = (0.3...0.5) ×L

l_АВ=0.5×4=2 м.

Определяем число светильников по длине помещения

Принимаем 2 светильника по длине помещения.

Определяем число светильников по ширине помещения

По ширине помещения принимаем один светильник.

Итого в помещении принимаем два светильника.

По табличным данным определяем коэффициенты отражения

r_П=50% r_С=30% r_Р=10%.

где: r_П - коэффициент отражения потолка

r_С - коэффициент отражения стен

r_Р - коэффициент отражения пола.

Определяем удельную табличную мощность лампы в зависимости от коэффициента отражения, высоты подвеса, типа и светораспределения светильника и площади помещения. [2]

Р¢_{уд. табл}=4.2 Вт/м².

Расчетная мощность лампы:

Где S - площадь помещения (S=7.5×5=37.5 м²)

N - количество светильников в помещении

Р_уд - удельная мощность общего равномерного освещения.

Где КПД - коэффициент полезного действия выбранного светильника.

Отсюда расчетная мощность лампы:

Вт

Из [3] выбираем лампу ЛБ - 65 Р_Л=65 Вт.

Находим отклонение мощности этой лампы от расчетной:

0.9×Р_р£Р_л<1.2×Р_р

51<65<68.2

Условие удовлетворяется, значит лампа выбрана верно.

Расчет наружного освещения.

Система освещения - общая равномерная.

Вид освещения - дежурное.

Источник света - лампа накаливания Е_н=5 лк., к_з=1.15 [2]

Выбираем светильники со степенью защиты IP54.

Выбираем световой прибор:

По степеням защиты IP 54 подходят светильники:

НСП 02 1х100 h=70%;

НСП 03 1х60 h=75%;

Выбираем световой прибор НСП 03, так как у него более высокий КПД.

Так как это открытый участок на котором отсутствует отражение от ограждающих конструкций, нормируется горизонтальная освещенность, то для расчета выбираем точечный метод. Определение мощности осветительной установки. Так как размеры площадок вводов на плане не указаны, то принимаем их размером 2х3. Для освещения используем 1 светильник. Разместим на плане выбранный светильник и обозначим контрольную точку, в которой предполагается минимальная освещенность, т.е. точку, наиболее удаленную от светильника. Определяем расстояние от контрольной точки А до точки проекции светильника, м:

Определяем угол a:

Определяем суммарную условную относительную освещенность от ближайших светильников по формуле (3.11): для КСС - М при

a = 39.8° =159,2; cos³a=0.45 [3].

Условная освещенность в контрольной точке:

гдеa - угол между вертикалью и направлением силы света светильника в расчетную точку. - сила света светильника с условной лампой (со световым потоком в 1000 лм) в направлении расчетной точки.

Рис.3 Расчет наружного освещения

Определяем световой поток в точке А, при этом расчетную высоту принимаем равной 1м.:

Лм

Выбираем лампу БК 220 - 230 - 60 со световым потоком 715 Лм, [2].

Рассчитываем отклонение табличного светового потока от расчетного формуле (1.14):

Условие выполняется, лампа по световому потоку подходит, мощность лампы соответствует выбранному ранее светильнику. Результаты заносим в светотехническую ведомость.

1.4 Расчет облучательной установки

Для данного телятника рассчитаем инфракрасную облучательную установку. ИК-облучатели предназначены для обогрева телят. Данная установка содержит две ИКЗК - лампы и одну эритемную.

1. Выбираем тип облучателя ИКУФ1 Pл=250*2 КПД=0.8 лампа ИКЗК 220-250

2. Определяем среднюю облученность.