Дипломная работа: Электрификация животноводческой фермы крупного рогатого скота на 2700 голов ЗАО "Агрофирма Луговская" Тюменского района Тюменской области с разработкой системы горячего и холодного водоснабжения

3.5.2 Расчет мощности осветительной установки стойлового помещения

Согласно СниП принимаем рабочее общее равномерное освещение т.к работы ведутся с одинаковой точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75Лк на высоте 0.8м от пола стр35 [л-4]. Т.к. помещение сырое и с химически агрессивной средой то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54 стр.41 табл.2 [л-4]. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр п=3,22-0-0,8=2,42. (3.3)

где, Н-высота помещения

Нс - высота свеса светильника, принимаем равной нулю, т.к крепежные

кронштейны устанавливаться не будут.

Нр. п. - высота рабочей поверхности.

Расстояние между светильниками.

L=Нр·λс=2,42·1,4=3,3м (3.4)

где, λс - светотехническое наивыгодное расстояние между светильниками при кривой силы света "Д" λс=1,4

Количество светильников в ряду

nс=а/L=69/3,3=21 шт. (3.5)

где, а - длина помещения

Количество рядов светильников.

nр=в/L=20/3,3=6 ряд. (3.6)

где, в - ширина помещения

Расчет производим методом коэффициента использования светового потока, т.к нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими стенами без затемняющих предметов.

Индекс помещения.

i=а·в/Нр· (а+в) =69·20/2,42· (69+20) =6,4 (3.7)

Согласно выбранному светильнику, индексу помещения и коэффициентам отражения ограждающих конструкций (ρп=30 ρс=10 ρр. п. =10) выбираем коэффициент использования светового потока Uоу=0,67

Световой поток светильника.

Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=1380·75·1,3·1,1/126·0,67=3861 Лм (3.8)

где, А-площадь помещения, м²

Ен-нормированная освещенность, Лк

Кз-коэффициент запаса

z-коэффициент неравномерности (z=1,1…1,2 стр.23 (л-4))

Световой поток одной лампы.

Фл=Фс/nл=3861/2=1930,5 Лм (3.9)

где, nл-число ламп в светильнике.

Принимаем лампу ЛД-40-1 с Фк=2000 Лм Рн=40Вт

Отклонение светового потока.

ΔФ=Фк-Фр/Фр·100%=2000-1930/1930·100%=3,6% (3.10)

Отклонение светового потока находится в пределах -10%…+20% и поэтому окончательно принимаем светильник ЛСП15 с лампой ЛД-40-1.

Аналогичные расчеты освещения произведёны и представлены в таблице № 3,9.

Таблица 3.5. Выбранное световое оборудование.

3.5.3 Расчет осветительной сети с выбором щитов и оборудования

3.5.3.1 Выбор сечения проводов

Согласно ПУЭ из условий механической прочности сечение проводов с алюминиевыми жилами, должно быть не менее 2мм², т.к. у применяемых светильников корпуса металлические, то сечение заземляющих и токопроводящих проводов должно быть не менее 2,5мм², выбор сечения проводов производим по потере напряжения.

Суммарная нагрузка осветительной сети.

РΣ=ΣРл. н. +1,2ΣРл. л. =3380+1,2·10160=15,5кВт (3.11)

где, ΣРл. н. - суммарная мощность ламп накаливания

1,2ΣРл. л. - суммарная мощность люминесцентных ламп

ΣРлн=800+200+1200+280+200+400=3380Вт (3.12)

ΣРлл=10080+80=10160Вт (3.13)

Силовая сеть питается от трех осветительных щитов, схема компоновки осветительной сети приведена ниже.

Момент нагрузки между силовым и 1 осветительным щитом.

Мсщ-ощ=1,2 (РΣ) ·Lсщ-ощ=6·5=30 кВт·м (3.14)

ΣР - суммарная мощность люминесцентных ламп питающиеся от данного щита.

Lсщ-ощ - расстояние между силовым и 1 осветительным щитом

Расчетное сечение между щитами.

S=Мсщ-ощ/С·ΔU=30/50·0,2=3 мм (3.15)

где, С-коэффициент зависящий от напряжения и металла из которого состоит токоведущая жила (при U=380В и алюминиевой жилы С=50. ΔU-допустимая потеря напряжения между щитами, т.к согласно ПУЭ допустимая потеря напряжения составляет 2,5%, между щитами принимаем допустимую потерю 0,2%, а на группах 2,3%. Принимаем ближайшее наибольшее сечение, которое равняется 4мм² и по этому сечению, принимаем провод АПВ4-4мм². Ток на вводе в осветительный щит.

Iсщ-ощ=РΣ/U·cosφ=15,5/0,38·0,98=39,8А (3.16)

где, U-номинальное напряжение, В, cos φ-коэффициент мощности осветительной нагрузки.

Выбранный провод проверяем по допустимому нагреву. Согласно (л-5) допустимая токовая нагрузка на данное сечение составляет Iдоп=50А

Iсщ-ощ=20,4А<Iдоп=50А (3.17)

Окончательно принимаем четыре провода АПВ4-4мм²

Выбор сечения проводов на участках.

Момент нагрузки на каждой группе

М=Σ (Р·L) (3.18)

где, L-расстояние от осветительного щита до светового прибора.

Σ-сумма мощностей входящих в группу.

М1=1,2· (80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7=81,9 кВт·м

М2=1,2· (80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8 кВт·м

М3=1,2· (80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1) =68 кВт·м

Допустимая потеря напряжения на группах принята 2,3%

Сечение проводов на каждой группе

S=М/С·ΔU (3.19)

где, М - момент нагрузки на группе

Значение коэффициента С аналогично что и при выборе сечения провода между щитами, т.к питание осветительной нагрузки на группах осуществляется трехфазной четырехпроводной линией.

S1=81,9/50·2,3=0,7 мм² (3.20)

S2=74,8/50·2,3=0,6 мм² (3.21)

S3=68/50·2,3=0,59 мм² (3.22)

На группах принимаем 4 провода АПВ (2,5) прокладываемых в трубах с сечением токоведущей жилы 2,5 мм² выбранный провод проверяем по условию нагрева длительным расчетным током.

Допустимая токовая нагрузка на выбранное сечение составляет Iдоп=30 А.

Определяем токи на группах, токи на всех трех группах аналогичны друг другу и поэтому рассчитываем ток одной из групп.

I=Р/Uном·cosφ=6/0,38·0,8=20А (3.23)

Проверяем выбранный провод по условию

Iдоп=30А≥Iрасч=20А (3.24)

Условие выполняется, значит принимаем выбранный ранее провод.

Момент нагрузки между силовым и 2 осветительным щитом.

М=1,2 (ΣР) ·L=6·5,6=33,6 кВт·м (3.25)

Расчетное сечение.

S=М/С·ΔU=33,6/50·0,2=3,3 (3.26)

Принимаем 4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 4 мм², дальнейший расчет тока и проверка выбранного сечения аналогична что и при расчете 1 осветительного щита, т.к. они имеют одинаковые нагрузки, значит принятый провод принимаем окончательно. Моменты нагрузки на группах.

М1=1,2· (80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1=68 кВт·м

М2=1,2· (80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8 кВт·м

М3=1,2· (80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7) =81,9 кВт·м

Сечение проводов на каждой группе

S1=68/50·2,3=0,59 мм² (3.27), S2=74,8/50·2,3=0,6 мм² (3.28)

S3=81,9/50·2,3=0,7 мм² (3.107)

Значение С и ΔU аналогично что и при расчетах 1 осветительного щита.

Принимаем на группах 4 провода марки АПВ с одной жилой сечением 2,5 мм², дальнейший расчет токов на группах и проверка выбранного сечения по нагреву длительным расчетным током аналогично расчету на группах 1 осветительного щита, т.к они имеют одинаковые нагрузки на группах.

Момент нагрузки между силовым и 3 осветительным щитом.

Мсщ-3ощ= (1,2· (ΣР) +Р) ·Lсщ-ощ3= (1,2· (40) +3360) ·1=3,4 кВт·м (3.29)

где, 1,2· (ΣР) - суммарная мощность люминесцентных ламп

Р - суммарная мощность ламп накаливания

Расчетное сечение провода между щитами.

S=Мсщ-ощ3/С·ΔU=3,4/50·0,2=0,3 мм² (3.30)

Принимаем 4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 2,5 мм²

Расчетный ток на вводе в осветительный щит.

I=Р/μUн·cosφ=3,4/3·220·0,8=6,8 А (3.31

Проверка выбранного сечения по допустимому нагреву.

Iдоп=30А≥Iрасч=6,8 А (3.32)

Условие выполняется, значит провод выбран верно.

Моменты нагрузки на группах

М1=1,2· (40·1,2) + (40·3,1+300·3,1+40·3,1+200·3,9+200·5,9+40·7,9+300·7,9+200·9,4+200·11,4+200·12,4+40·11,4+40·11,4) =12,9кВт·м

М2=200·71+300·73,1+40·73,1+200·74,2+200·76,3+300·77,8+40·77,8+200·79,3=110,6кВт·м

Сечение проводов на каждой группе.

S1=12,9/50·2,3=0,1 мм² (3.33)

S2=110,6/50·2,3=0,9 мм² (3.34)

На всех группах принимаем провод АПВ4 (1·2,5), то есть четыре провода с сечением токоведущей жилы 2,5 мм² способ прокладки 4 провода в трубе.

Расчетный ток на группах.

I1=1980/3·220·0,98=3 А (3.35)

I2=1480/3·220·0,98=2,2 А (3.36)

Наибольший расчетный ток вышел в 1 группе и составил I1=3А, именно этот ток будем учитывать при проверке провода по допустимому нагреву длительным расчетным током.

Iдоп=30А≥Iрасч=3А (3.37)

Условие выполняется, значит принимаем выбранный ранее провод.

Для защиты осветительной сети от токов коротких замыканий, а также для распределения электроэнергии в осветительной сети принимаем 2 осветительных щита, серии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП с вводным автоматом серии ВА5131 с Iн=100А и 3 автоматами на отходящих линиях серии ВА1426 с Iн=32А. Выбранные щиты будут питать осветительную сеть стойлового помещения. Для питания осветительной сети остальных помещений принимаем аналогичный щит. В сумме выбрано три осветительных щита серии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП.

3.5.3 Расчет осветительных установок молочного блока

Молочный блок предназначен для сбора очистки и охлаждения молока, освещение играет немаловажную роль в технологическом процессе, от уровня освещенности зависит производительность и здоровье персонала.

Таблица 3.5. Характеристики здания.

Высота помещений молочного блока Н=3м

3.5.3.1 Расчет мощности осветительной установки электрощитовой

Согласно (л-4) принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляет Ен=100Лк на вертикальной плоскости, на высоте 1,5м от пола стр.38 (л-4), т.к. помещение электрощитовой сухое то выбираем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-1,5=1,5м (3.38)

высоту свеса принимаем равной нулю, т.к подвесные кронштейны устанавливаться не будут.

Расчет мощности осветительной установки электрощитовой производим точечным методом, т.к в ней нормируется освещенность на вертикальной плоскости.

0,5·Нр=0,5·1,5=0,75<Lл=1,2

поэтому будем считать источник света линейный.

Расстояние от точки проекции светильника до контрольной точки в центре щита.

Р=в/2-Сщ=2,4/2-0,38=0,82м (3.118)

где, в - ширина помещения, м

Сщ - ширина щита, м

Расстояние от светильника до контрольной точки

dл=√Нр²+Р²=√1,5²+0,82²=1,7 (3.39)

Угол между вертикалью и линией силы света к контрольной точке.

γ=arctgР/Нр=arctg0,82/1,5=28º (3.40)

Угол под которым видна светящееся линия.

α=arctgLл/dа=arctg1,2/1,7=57,7º=1рад (3.41)

Условная освещенность в контрольной точке.

Еа=Iγ·cos²γ/2·Нр· (α+1/2sin2α) =135·cos²28º/2·1,5· (1+sin2·1/2) =48,3Лк (3.42)

где, Iγ=135кд сила света светильника в поперечной плоскости под углом γ=28º. Перейдем к вертикальной освещенности.

Еа. в. =Еа (cosΘ+Р/НрsinΘ) =48,3 (cos90º+0,82/1,5·sin90º) =26,4Лк (3.43)

где, Θ=90º-угол наклона поверхности.

Световой поток светильника.

Фс=1000·Ен·Кз·Нр/η·Еа. в. =1000·100·1,3·1,5/1·26,4=7386Лм (3.44)

где, η-коэффициент учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников, т.к этих светильников нет то η=1

1000-световой поток условной лампы.

Световой поток одной лампы.

Фл=Фс/nс=7386/2=3693 (3.45)

Принимаем лампу ЛД-65 с Фк=4000Лм отклонение светового потока лампы, от расчетного потока находится в пределах -10%…+20%, и окончательно принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-65

3.5.3.2 Расчет мощности осветительной установки молочной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляет Ен=100Лк на высоте 0,8м от пола, т.к. помещение сырое то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (3.46)

высота свеса равняется нулю, т.к крепежные кронштейны использоваться не будут.

Расстояние между светильниками.

L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08 (3.47)

Количество светильников.

nс=а/Lс=13,8/3,08=5св. (3.48)

Количество рядов светильников.

nр=в/L=5,7/3,03=1ряд (3.49)

Расчет производится методом коэффициента использования светового потока, т.к. нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими конструкциями. Индекс помещения:

i=а·в/Нр· (а+в) =13,8·5,7/2,2· (13,8+5,7) =1,8 (3.50)

по полученному индексу, а также типу светильника выбираем коэффициент использования светового потока Uоу=0,41. Световой поток светильника.

Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=78,6·100·1,3·1,1/5·0,41=5482,4Лм (3.51)

Световой поток лампы

Фл=Фс/2=5482,4/2=2741,2Лм (3.52)

По полученному значению светового потока принимаем лампу ЛБ-40-1 с Фк=3200Лм, отклонение светового потока. Лампы от расчетного находится в пределах -10%…+20% и окончательно принимаем пять светильников ЛСП15 с 2 лампами ЛБ-40-1.

Расчет оставшихся помещений производим методом удельной мощности, т.к этим методом разрешается рассчитывать, когда расчет освещения не входит в основную часть задания.

3.5.3.3 Расчет мощности осветительной установки коридора

Принимаем рабочее общее равномерное освещение, освещение нормируется на высоте 0м от пола стр36 (л-4), т.к помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0,2-0=2,8м (3.53)

т.к в коридоре будут устанавливаться крепежные кронштейны то Нс=0,2м

Расстояние между светильниками.

L=2,8·1,4=3,9м (3.54)

Количество светильников.

nс=а/L=17,8/3,9=4св. (3.55)

Количество рядов

nр=в/L=1,7/3,9=1ряд (3.56

Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=30,2·23,5/4=177,4Вт (3.57)

Руд=23,5 при кривой силе света "Д", h=3м, А=30,2м²

Окончательно принимаем 4 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-200 с Рн=200Вт

3.5.3.4 Расчет мощности осветительной установки тамбура

Система освещения, нормированная освещенность, выбор светильника и расстояние между ними аналогично помещению коридора.

Количество светильников

nс=а/L=4/3,9=1св. (3.58)

т.к. при расчете тамбура в него была включена часть коридора и принимая в расчет что между ними установлена дверь, принимаем количество светильников равное 2

Количество рядов.

nр=в/L=1,9/3,9=1ряд

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=7,6·25,4/2=96,7Вт (3.59)

Руд=25,4 при кривой силе света "Д" h=3м, А=7,6м²

Принимаем 2 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-100 с Рн=100Вт.

3.5.3.5 Расчет мощности осветительной установки вакуум-насосной

Принимаем общее равномерное рабочее освещение, освещение нормируется на высоте 0,8м от пола стр.35 (л-4), т.к помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (3.60)

Расстояние между светильниками.

L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08м (3.61)

Количество светильников.

nс=а/L=4,2/3,08=1шт (3.62)

Количество рядов.

nр=в/L=3,1/3,08=1ряд (3.63)

Мощность светильника

Рс=А·Руд/nс=13,02·12/1=156,2Вт (3.64)

Руд=12 при кривой силе света "Д" h=3м А=13,02м²

Мощность лампы.

Рл=Рс/2=156,2/2=78,1Вт (3.65)

Для освещения вакуум-насосной принимаем 1 светильник ЛСП02 с двумя лампами ЛД-80 с Рн=80Вт стр54 (л-4)

3.5.3.6 Расчет мощности осветительной установки лаборатории

Принимаем рабочее общее, равномерное освещение, т.к. помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Мощность светильника.

Рс=А·Руд/nс=5,67·5,2/1=32,4Вт (3.66)

Руд=5,2 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=5,67м²

Мощность лампы.

Рл=Рс/2=32,4/2=16,2Вт (3.67)

Для освещения лаборатории принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-40

с Рн=40Вт (3.68)

3.5.3.7 Расчет мощности осветительной установки моечной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=5,13·25,4/1=130,3Вт (3.69)

Руд=25,4 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=5,13м²

Принимаем светильник НСР01 с лампой Б-215-225-150 с Рн=150Вт

3.5.3.8 Расчет мощности осветительной установки уборной

Принимаем рабочее общее равномерное помещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСП03 со степенью защиты IР54

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=1,35·25,4/1=34,29Вт (3.70)

Руд=25,4 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=1,35м²

Для освещения уборной принимаем светильник НСП03 с лампой БК-215-225-40 с Рн=40Вт

Таблица 3.6. Выбранное световое оборудование молочного блока.

3.5.4 Расчет осветительной сети молочного блока

3.5.4.1 Выбор сечения проводов ввода

Суммарная нагрузка между силовым и осветительным щитом.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6