Разработка энергосберегающей системы с использованием альтернативных источников энергии

Освещение рабочего места - важнейший фактор создания нормальных условий труда. Освещению следует уделять особое внимание, так как при работе с наибольшее напряжение получают глаза.

При организации освещения необходимо иметь в виду, что увеличение уровня освещенности приводит к уменьшению контрастности изображения на дисплее. В таких случаях выбирают источники общего освещения по их яркости и спектральному составу излучения.

Общая чувствительность зрительной системы увеличивается с увеличением уровня освещенности в помещении, но лишь до тех пор, пока увеличение освещенности не приводит к значительному уменьшению контраста.

Для определения приемлемого уровня освещенности в помещении необходимо:

*определить требуемый уровень освещенности изготавливаемого устройства и инструмента внешними источниками света;

*если требуемый уровень освещенности не приемлем для работающих в данном помещении, надо найти способ сохранения требуемого контраста изображения другими средствами.

Неудовлетворительное освещение утомляет не только зрение, но и вызывает утомление всего организма в целом. Неправильное освещение часто является причиной травматизма (плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы и блики от них). Резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работающих, а также вызывают потерю чувствительности глазных нервов, что приводит к резкому ухудшению зрения.

Для общего освещения помещений лучше использовать люминесцентные лампы. Это обусловлено такими их достоинствами:

*высокой световой отдачей;

*продолжительным сроком службы;

*малой яркостью светящейся поверхности.

Светильники с люминесцентными лампами размещаются рядами, параллельно с окнами. Главными недостатками люминесцентных ламп являются производимый ими шум и мерцание.

Кроме рабочего освещения нормами предусмотрено устройство:

*аварийного;

*эвакуационного;

*охранного.

Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами вращения пожара и противопожарной защиты. В этом помещении нет легко воспламеняющихся, самовозгорающихся и взрывчатых веществ, мощных электроустановок и искрящегося оборудования, механизмов с движущимися частями, износ и коррозия которых могли бы привести к пожару. Применяемое оборудование достаточно сложное, чтобы его ремонтировать или эксплуатировать с нарушением технологических карт, поэтому, оно также не может быть источником пожара. Все основные причины возникновения пожаров практически исключены, но это не является причиной пренебрежения пожарной безопасностью. Помимо этого в помещении производится работа с паяльником.

Поэтому некоторые меры должны быть приняты:

*обеспечение эффективного удаления дыма, т.к. в процессе пайки выделяются летучие ядовитые вещества и едкий дым;

*обеспечение правильных путей эвакуации;

*наличие огнетушителей и пожарной сигнализации;

*соблюдение всех противопожарных требований к системам отопления и кондиционирования воздуха.

Организационными мероприятиями по обеспечению пожарной безопасности являются обучение людей правилам пожарной безопасности разработка и реализация норм и правил пожарной безопасности, инструкций о порядке работы с пожароопасными материалами, разработка путей эвакуации людей и извещение людей об этом, путем изготовления различных схем, плакатов. Важная мера - организация пожарной охраны объекта, предусматривающей профилактическое и оперативное обслуживание охраняемых объектов.

Одним из проявлений оптимальных условий труда является длительное сохранение работоспособности. Для этого нужна такая организация труда, которая опирается на знание закономерностей трудовой деятельности. Во время трудовой деятельности функциональная способность человеческого организма изменяется во времени. Изменения обнаруживаются на протяжении рабочей смены и называются динамикой работоспособности.

В изменениях соотношений между продуктивностью, работоспособностью и эмоционально-волевым направлением можно отметить 7 периодов:

*период врабатываемости. В этот период работоспособность повышается и в конечном итоге достигает максимального уровня. Продуктивность обычно нарастает;

*период оптимальной работоспособности. Уровень максимальной работоспособности, продуктивности и волевого усилия относительно стабилизирован;

*период "полной компенсации". Возникающее утомление несколько снижает уровень максимальной работоспособности, однако, благодаря эмоционально-волевому напряжению, продуктивность сохраняется на прежнем уровне;

*период неустойчивой компенсации. С нарастанием утомления максимальная работоспособность продолжает снижаться. Интенсивность волевого напряжения колеблется. В момент его ослабления продуктивность падает, в момент усиления - возрастает;

*“конечный порыв”. Утомление все более нарастает, а максимальный уровень работоспособности падает. Однако продуктивность может быть увеличена при значительном волевом усилии;

*период прогрессивного снижения продуктивности. Здесь еще более снижается, максимальны уровень работоспособности и падает волевое усилие;

*прекращение работы. Возбуждение сменяется вялостью.

Поскольку максимальная работоспособность осуществляется в периоды 2 и 3 фаз, один из путей создания оптимальных условий труда и повышения надежности системы человек - машина со стороны человеческого фактора - это отдаление периода утомляемости. Для этого можно использовать такие средства, как: смена способов работы. Например, обучение оператора производится с таким расчетом, чтобы он мог овладеть несколькими способами выполнения той или иной операции. Чередование труда и отдыха. В психологии и физиологии труда установлено, что эффективность труда повышается в том случае, если в течение смены устраивать короткие паузы. Наиболее эффективными являются перерывы, устраиваемые не тогда, когда начинает, уменьшается производительность труда, а при появлении нерегулярности и вариантности действий. Сюда же относится вопрос об активизации отдыха (о производственной гимнастике, о смене рабочих мест, о функциональной музыке и др.) Для отдыха должны быть представлены специальные зоны, соответствующие требованиям технической.

5 Энерго- и материалосбережение

Для эффективного материалосбережения при разработке энергосберегающей системы освещения были применены следующие методы:

1. Уменьшение размеров печатной платы за счет увеличения плотности компоновки и рационального использование пространства платы, что экономит текстолит, затрачиваемый на изготовление платы.

2. Печатную плату можно изготовить и без применения химикатов. Плату требуемых размеров вырезают из фольгированного материала, сверлят все необходимые отверстия и наносят на нее рисунок печатного монтажа. Контуры обводят острым шилом.

Кроме проблемы материалосбережения существует еще один не менее важный параметр, как энергосбережение.

Данная проблема до недавних пор практически никого не волновала, однако с развитием микроэлектроники, схемотехники, с истощением энергетических ресурсов всего земного шара, данная проблема вышла на первое место экономической политики любого государства.

Проблема энергосбережения в Республике Беларусь возведена в ранг государственной политики. Наряду с этим была создана республиканская система управления процессом энергосбережения. Верхним звеном этой системы является государственный комитет по энергосбережению и Энергонадзору, который был создан в 1993г. Данным комитетом в 1998г. Был принят закон об энергосбережении, который оглашает все проблемы современности связанные с перепотреблением, незаконным и некорректным использованием электрической, тепловой и других видов энергии.

С целью экономного использования электрической энергии все предприятия связанные с разработкой электронных устройств проектируют устройства, выпускаемые в массовое производство таким образом, чтобы оно как можно меньше потребляло электроэнергии. Для этого, например, проводятся попытки к минитюаризации отдельных элементов, что позволяет комбинировать их единые блоки небольших размеров. Это даёт возможность сберегать электрическую энергию за счёт использования для питания этих блоков уже один источник питания, а не по одному для каждого из элементов. На специализированных форумах и выставках предприятия делятся своими новыми разработками в области энергосберегающей аппаратуры.

Кроме приведённого примера существует большое количество способов сбережения, как электрической, так и других видов энергии.

Одной из целей при проектировании генератора было снижение потребления электрической энергии, для достижения этой цели были предприняты следующие шаги:

1. Использованы микросхемы с пониженным энергопотреблением;

2. Были использованы резисторы малой мощности, а, следовательно, не с большим потреблением электрической энергии, кроме того, где было возможно, а именно в блоке управления нами было сокращенно количество используемых резисторов.

3. Для всех элементов нами используется один источник питания.

4. Тщательно произведен расчет схемы для исключения лишних функциональных узлов.

Проектируемое устройство устройство предназначено для работы в составе ветряной электростанции средней мощности. Устройство реагирует на изменение напряжения на генераторе и, когда его не хватает, для питания потребителей переключает их на стационарную сеть. Также данное устройство реагирует на изменения тока протекающего в цепи нагрузки: когда ток в цепи нагрузки увеличивается до максимального тока, который может дать генератор, устройство переключает потребителей на стационарную сеть. И переключается обратно на генератор при восстановлении контролируемых параметров.

Устройство маломощное, поэтому потребляет незначительное количество электроэнергии. Компоновка устройства выполнена очень тщательно, размеры печатной платы, корпуса, расположение элементов на плате, - всё рассчитано на использование наименьшего количества материала.

6 Охрана окружающей среды

В настоящее время - время бурного развития и внедрения, постоянно совершенствующихся и обновляющихся технологий производства конечной продукции - все больше внимания стало уделяться влиянию этих новых технологий на окружающую среду. Сейчас повсеместно открываются новые заводы и фабрики и никто не обращает внимание на экологическую зону, находящуюся под надзором этого предприятии. В результате чего следуют грубые нарушения правил природопользования со стороны предприятия, самое распространенное - загрязнение близлежащих водоемов и рек сбрасываемыми отходами производства. Эти действия уничтожают многих обитателей животного и растительного мира; загрязняют пресную воду нефтью и отходами нефтепродуктов, веществами органического и минерального происхождения; загрязняют почву токсичными веществами, золой, промышленными отходами, кислотами, соединениями тяжелых металлов и др. Также распространены случаи загрязнения атмосферы. Атмосфера загрязняется промышленными выбросами, содержащими оксиды серы, азота, углерода, углеводороды, частицы пыли. Такие случаи не единичны, поэтому все государства всерьез задумались о контроле соблюдения правил природопользования. Создаются специальные службы, комитеты и т.д. следящие за соблюдением правил природопользования со стороны предприятий. Поэтому новые проекты производства должны проходить экологическую экспертизу. Экологическая экспертиза - система комплексной проверки всех возможных экологических и социально-экономических последствий осуществления проектов и реконструкций, направленная на предотвращение их отрицательного влияния на окружающую среду и на решение намеченных задач с наименьшими затратами ресурсов.

Для развития и соблюдения правил природопользования, также применяется экологическое образование. Во многих учебных заведениях, в том числе и в нашем оно тоже существует. Вопросами развития окружающей среды занимается экология - наука о взаимоотношении живых организмов и среды их обитания. Рациональное решение экологических проблем возможно лишь при оптимальном взаимодействии природы и общества.

Исходя из такого положения вещей, производство продукции и сама продукция не должны никоим образом загрязнять окружающую среду. Поэтому на предприятиях используются разного рода очистные сооружения. Методика очистки промышленных выбросов по характеру протекания физико-химических процессов делят на 4 группы:

промывка выбросов растворителями примесей (абсорбция);

промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (хемосорбция);

поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (адсорбция);

термическая нейтрализация отходящих газов и поглощение примесей путем применения каталитического превращения.

При разработке устройства были соблюдены правила природопользования. Данная конструкция не загрязняет окружающую среду в процессе своей работы. При производстве печатной платы необходимо соблюдать технику безопасности, тогда никаких вредных воздействий на окружающую среду и человека не будет. Устройство не излучает никаких вредных для здоровья человека и природы излучений. Радиоэлементы, на которых собрано устройство не оказывают вредных воздействий на окружающую среду и человека. Устройство может быть утилизировано как бытовой отход

Заключение

Дипломный проект стал заключительным этапом обучения.

В результате разработки дипломного проекта была проделана объемная работа, которая характеризует разрабатываемое устройство со всех сторон, а также показывает уровень подготовки дипломника.

При разработке дипломного проекта были применены и проявлены знания по специальным предметам: «Cхемотехника», «Промышленная электроника», «Микропроцессорная техника», «Программное обеспечение», «Эксплуатация и ремонт ЭВС», «Конструирование», а также некоторым общеобразовательным предметам - «Черчение», «Основы экологии», «Охрана труда», «Энергосбережение», «Экономика».

Проявлено умение пользоваться литературой.

При проектировании генератора были разработаны структурная и принципиальная схема устройства. На основе, которых изготовлен генератор.

Нужно также сказать, что разработанный генератор положительно обоснован по всем основным параметрам:

Сделан расчет надежности и технологичности устройства, обоснована выгодность и необходимость производства данного генератора.

Расчет экономических характеристик показал, что данный прибор в несколько раз дешевле, чем его аналоги выпускаемые промышленностью.

При расчетах учитывались требования материалосбережения, энергосбережения, быстродействия и конечно же эксплуатационных качеств.

Список используемых источников:

1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб.: БХВ-Петербург, 2004г.-528с.: ил. ISBN 5-8206-0100-9

2. Зубчук В.И., Сигорский В.П., Шкуро А.Н. Справочник по цифровой схемотехнике.- К.:Тэхника, 1990г.- 448с. ISBN 5-335-00584-X

3. Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ М.И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо.- Мн.: Беларусь, 1991г.- 493с.: ил.