Проектирование электрического освещения коровника на 400 голов

Костромская ГСХА

Кафедра электропривода и электротехнологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему: “Проектирование электрического освещения коровника на 400 голов”

Выполнил:

студент 736 гр.

Иванов Д.М.

Принял:

Смолина Т.С.

Кострома 2003 г.

Содержание

Введение

1. Светотехнический раздел

1.1 Исходные данные расчёта

1.2 Размещение световых приборов и определение мощности осветительной установки

1.2.1 Точечный метод расчёта люминесцентных ламп

1.2.2 Точечный метод расчёта ламп накаливания

1.2.3 Метод удельной мощности

1.2.4 Метод коэффициента использования

1.3 Светотехническая ведомость

2. Электротехнический раздел

2.1 Выбор сечения проводов и кабелей

2.2 Выбор силового и осветительного щитов. Выбор защитной аппаратуры

3. Расчёт технико-экономических показателей осветительной установки

Доклад на защиту курсовой работы

Введение

Свет является одним из важнейших параметров микроклимата. Большинство технологических процессов сельскохозяйственного производства связано с жизнедеятельностью живых организмов, эволюционировавших в естественных природных условиях, где сильнейшее воздействие на их развитие оказывало излучение солнца. При содержании животных в искусственных условиях световое излучение так же играет важнейшую роль в их развитии и жизнедеятельности.

От уровня освещенности и спектрального состава света зависит рост и развитие, здоровье и продуктивность животных, расход кормов и качество полученной продукции. Под воздействием света усиливаются окислительные процессы и обмен веществ, стимулируются функции эндокринных желез, повышается устойчивость организма к болезням.

1. Светотехнический раздел 1.1 Исходные данные расчёта

№	Назначение помещения	Размеры A Х B, м	Характер среды	Степень защиты IP	Нормируемая освещённость, освещаемая плоскость Ен, лк	Источник света
1	Помещение для содержания коров	52,7 Х 20	Особо сырое с химически активной средой	IP54	75, горизонтальное (пол)	ЛЛ
2	Венткамера	4,8 Х 4,8	Сухое	IP23	50, горизонтальное (пол)	ЛЛ
3	Тамбур	3,6 Х 20	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
4	Тамбур	3,6 Х 7	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
5	Тамбур	4,8 Х 5	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
5.1	Тамбур	4,8 Х 2,2	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
5.2	Тамбур	2,2 Х 5	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
5.3	Тамбур	1,9 Х 5	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
5.4	Тамбур	3,6 Х 5	Влажное	IP23	20, горизонтальное (пол)	ЛН
6	Электрощитовая	1,5 Х 3,3	Сухое	IP20	150, вертикальное (щит В-1,5)	ЛЛ
7	Инвентарная	1,2 Х 2	Сухое	IP20	20, горизонтальное (пол)	ЛН
8	Площадка для выгула животных	50 Х 20	Особо сырое		2, горизонтальное
9	Крыльцо	3 Х 2	Особо сырое	IP54	5, горизонтальное	ЛН
10	Крыльцо	4 Х 3	Особо сырое	IP54	5, горизонтальное	ЛН

1.2 Размещение световых приборов и определение мощности осветительной установки

Существует два вида размещения световых приборов: равномерное и локализованное. При локализованном способе размещения световых приборов выбор места расположения их решается в каждом случае индивидуально в зависимости от технологического процесса и плана размещения освещаемых объектов. При равномерном размещении светильники располагают по вершинам квадратов, прямоугольников или ромбов.

В практике расчёта общего электрического освещения помещений наиболее распространены следующие методы: точечный, метод коэффициента использования светового потока осветительной установки и метод удельной мощности.

1.2.1 Точечный метод расчёта люминесцентных ламп

Точечный метод применяется для расчёта общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а так же местного при любом расположении освещаемых плоскостей. Метод позволяет определить световой поток светильников, необходимый для создания требуемой освещённости в расчётной точке при известном размещении световых приборов и условии, что отражение от стен, потолка и рабочей поверхности не играет существенной роли.

Электрощитовая № 6.

Нормируемая освещённость: Ен=150 лк, вертикальное освещение - щиток В-1,5;

Степень защиты: IP20;

Источник света: люминесцентная лампа (ЛЛ);

Размеры помещения: А Х В, м: 1,5 Х 3,3;

Расчётная высота осветительной установки:

;

Н₀ - высота помещения, Н₀=3м;

h_СВ - высота свеса светильника;

h_Р - высота рабочей поверхности h_Р=1,5м.

Определяем световой поток:

Е - нормируемая освещённость

S - площадь помещения

Выбираем светильник:

1) по назначению

2) по степени защиты IP20

3) по светораспределению - КСС Д

4) по экономическим показателям

КСС - кривая силы света.

Выбираем светильник для промышленных помещений: ЛСП15 2х65Вт, КСС Д, КПД=90%, IP54, h_СВ=0,3м;

Длина светильника, L_СВ=1,5м

Нр=3-0,3-1,5=1,2м

Рассчитываем расстояние между светильниками:

λ_С, λ_Э - относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками, численные значения которых зависят от типа кривой силы света [1] с.11

λ_Э - для люминесцентных ламп не учитывается

λ_С=1,6

Количество светильников по стороне А:

=>1 светильник по стороне А

Количество светильников по стороне В:

=>1 светильник по стороне В

Для ЛЛ количество светильников округляют в меньшую сторону, для ЛН в большую.

Расстояние между светильниками по стороне А и по стороне В не рассчитываем т.к N_A=1 и N_В=1

Дальнейший расчёт ведут в зависимости от размеров светового прибора. Если размеры светового прибора меньше 0,5Нр (точечный источник света), то сначала определяют в каждой контрольной точке условную освещённость. Если длина светового прибора больше 0,5Нр (линейный источник света), то сначала определяют относительную условную освещённость. При этом необходимо определить как считать светильники: как сплошную линию или по отдельности. Если длина разрыва L_разр между светильниками в ряду меньше 0,5Нр, то ряд светильников считают как одну сплошную линию, в противном случае каждый светильник считают по отдельности. Численные значения относительной условной освещённости ε находят по кривым изолюкс [2] в зависимости от приведённой длины  и удалённости точки от светящейся линии  (рис.1.1).

По условиюL_СВ=1,5м ≥ 0,5Нр=0,6мвыбранный светильник считается как линейный источник света.

Рисунок 1.2.1 Расположение люминесцентных ламп.

Распределительный щит имеет толщину Lh=0,4м

Пересчитаем заданную вертикальную освещённость в горизонтальную по формуле:

Расчёт условной освещённости в выбранной точке С сведём в таблицу.

№кт	№св	L1	L1'	L2	L2'	p	p'	ε1	ε2	ε
С	1	0,75	0,625	0,75	0,625	0,35	0,29	95	95	190

,,

Находим световой поток, приходящийся на 1 метр длины лампы по формуле:

Кз - коэффициент запаса.

Для с/х помещений Кз=1,15 для ламп накаливания, Кз=1,3 для газоразрядных ламп.

μ=1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительную освещённость от удалённых светильников и отражения от ограждающих конструкций.

Световой поток приходящийся на длину светильника:

Световой поток приходящийся на одну лампу:

Выбираем лампу [2] ЛДЦ со световым потоком 3160лм, мощностью 65Вт, номинальное напряжение 110В, ток 0,67А

Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:

Выбранная лампа вписывается в диапазон

1.2.2 Точечный метод расчёта ламп накаливания

Точечный метод применяется для расчёта общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а так же местного при любом расположении освещаемых плоскостей. Метод позволяет определить световой поток светильников, необходимый для создания требуемой освещённости в расчётной точке при известном размещении световых приборов и условии, что отражение от стен, потолка и рабочей поверхности не играет существенной роли.

Тамбур №3. Ен=20 лк, горизонтальное освещение - пол, IP23, ЛН, Н₀=3м, h_Р=0м. Размеры помещения: А Х В, м: 3,6 Х 20

Определяем световой поток:

Выбираем светильник для промышленных помещений: НСП21 1х100Вт, КСС Д, КПД=75%, IP53, h_СВ=0,3м

Hр=3-0,3=2,7м

λ_Э=1,8, λ_С=1,4,

Рассчитываем расстояние между светильниками:

Количество светильников по стороне А:

=>1 светильник по стороне А

Количество светильников по стороне В:

=>5 светильников по стороне В

Расстояние между светильниками по стороне А не рассчитываем т.к N_A=1.

Расстояние между светильниками по стороне В:

Рисунок 1.2.2 Расположение ламп накаливания.

Условная освещённость:

 - сила света i-го светильника с условной лампой в направлении расчётной точки [1]

 - угол между вертикалью и направлением силы света i-го светильника в расчётную точку

Расчёт условной освещённости в выбранных точках С и D сведём в таблицу.

№кт	№св	d	α		cos3α	e	∑e
С	2	0	0	233,4	1	32,016	32,016
	1,3	4	55	170,5	0,175	4,096	8, 192
							40, 208
D	2,3	2, 193	39	207,1	0,468	13,285	26,57
	1	6,067	66	147,1	0,067	1,356	1,356
							27,926

Световой поток источника света в каждом светильнике рассчитываем по формуле:

Кз=1,15

μ=1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительную освещённость от удалённых светильников и отражения от ограждающих конструкций.

По данному световому потоку выбираем лампу [2] Б215-225-60 со световым потоком 715 лм, мощностью 60Вт, номинальное напряжение 220В.

Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:

Выбранная лампа вписывается в диапазон

1.2.3 Метод удельной мощности

Этот метод является упрощением метода коэффициента использования и рекомендуется для расчёта осветительных установок второстепенных помещений, к освещению которых не предъявляются особые требования, и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальной стадии проектирования.

Значение удельной мощности зависит от типа и светораспределения светильника, размеров помещения, высоты подвеса, коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности.

Тамбур № 5.

Ен=20 лк, горизонтальное освещение - пол, IP23, ЛН, Н₀=3м, h_Р=0м

Размеры помещения: А Х В, м: 4,8 Х 5

Определяем световой поток:

Выбираем светильник для промышленных помещений: НПП04 1х60Вт, КСС Д, КПД=50%, IP54, h_СВ=0м

Hр=3м

λ_Э=1,6, λ_С=1,2,

Рассчитываем расстояние между светильниками:

Количество светильников по стороне А:

=>2 светильника по стороне А

Количество светильников по стороне В:

=>2 светильника по стороне В

Сначала необходимо определить коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности [1]:

коэффициент отражения потолка: ρ_п=50%

коэффициент отражения стен: ρ_с=30%

коэффициент отражения рабочей поверхности: ρ_р=10%

Выбранный светильник НПП04х60 является потолочным.

Нр=3м

Площадь помещения: S=A*B=4,8*5=24м²

По мощности светильника, коэффициентам отражения и площади помещения выбираем удельную мощность общего равномерного освещения [1] Р_удт=27,5Вт/м² при Кз_т=1,3

Так как коэффициент запаса Кз=1,15 не совпадает с табличным (Кз_т=1,3), то производим пропорциональный пересчёт удельной мощности по формуле:

,

Ен_т - табличное значение нормируемой освещённости;

η - КПД выбранного светильника

Общая мощность осветительной установки:

N - количество светильников в помещении, N=4; n - число ламп в светильнике, n=1; Р - мощность светильника, Р=60.

Общая расчётная мощность осветительной установки:

Рассчитываем отклонение общей мощности от расчётной мощности:

Расчётная мощность одной лампы:

Выбираем лампу [2] Б215-225-60 со световым потоком 715 лм, мощностью 60Вт, номинальное напряжение 220В.

Рассчитываем отклонение мощности лампы от расчётной мощности:

Лампа выбранной мощности вписывается в диапазон

1.2.4 Метод коэффициента использования

Этот метод применяют при расчёте общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещении со светлыми ограждающими поверхностями и при отсутствии крупных затеняющих предметов.

Венткамера № 2.

Ен=50 лк, горизонтальное освещение - пол, IP23, ЛЛ, Н₀=3м, h_Р=0м

Размеры помещения: А Х В, м: 4,8 Х 4,8

Определяем световой поток:

Выбираем светильник для промышленных помещений: ЛСП14 2х40Вт, КСС Д, КПД=65%, IP54, h_СВ=0,3м, L_СВ=1,2м

Нр=3-0,3=2,7м

Рассчитываем расстояние между светильниками:

Количество светильников по стороне А:

=>1 светильник по стороне А

Количество светильников по стороне В:

=>1 светильник по стороне В

Принимаемρ_п=70%ρ_с=50%ρ_р=30%

Определяем индекс помещения:

Зная тип светового прибора, коэффициенты отражения и индекс помещения по справочным данным [1, 2] определяем коэффициент использования светового потока: η_оу=0,34

Вычисляем световой поток лампы в светильнике:

S - площадь помещения, S=A*B=23,04м²

Кз - коэффициент запаса. Для с/х помещений Кз=1,15 для ламп накаливания, Кз=1,3 для газоразрядных ламп.

N - количество светильников в помещении, N=1

z - коэффициент неравномерности, z=1,2

Так как расчётный световой поток приходится на две лампы, то его необходимо разделить на две части.

по данному световому потоку выбираем лампу [2] ЛД со световым потоком 2500 лм, мощностью 40Вт, ток 0,43А, напряжение 110В.

Рассчитываем отклонение табличного потока от расчётного:

Выбранная лампа вписывается в диапазон

Оставшиеся помещения рассчитываем точечным методом, в том числе и наружное освещение.