Проектирование осветительной установки телятника на 520 голов

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 =60%, КСС - Д

IP54.

Размещаем световые приборы.

Определяем оптимальный размер между световыми приборами

Н_P=3-0-0=3 мL=31.6=4.2 м.

Находим расстояние между стенкой и крайним светильником, м

l_АВ = (0.3...0.5) L

l_АВ =0.54=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

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

_П=50% _С=30% _Р=10%.

где: _П - коэффициент отражения потолка

_С - коэффициент отражения стен

_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=7.55=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:

0.9Р_рР_л<1.2Р_р

51<65<68.2

Условие удовлетворяется, значит лампа выбрана верно.

Выбор сечения проводов и кабелей необходимо производить исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения. Потери напряжения в осветительных сетях не должны превышать 4%. Сечение жил проводов рассчитываем по допустимой потере напряжения.

Расчет сечения проводов по потере напряжения производят по формуле:

(2.1)

где С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе; [1]

М_i - электрический момент i-го приемника (светильника), кВтм;

U - располагаемая потеря напряжения, %.

Электрический момент M_i определяют как произведение мощности i-го светильника на расстояние от щита или точки разветвления до этого светильника.

При вычислении следует учитывать, что мощность светового прибора с ГРЛ примерно на 20% больше мощности лампы.

Расчет сечения производится из условия, что суммарная потеря напряжения, начиная от ввода до самой дальней лампы, не должно превышать 4%. Для этого сначала произвольно выбираем потери напряжения на отдельных участках. Рассмотрим расчет на примере первой группы светильников.

Для расчета выбираем самый загруженный и протяженный участок - участок О-д2. Рассчитываем моменты группы.

Определим мощность осветительной установки.

Р=9484Вт

Определяем момент, сечение провода и потерю напряжения на участке между силовым и осветительным щитком - СО

кВтм,

мм², принимаем S_CO=2.5 мм²

М_ОА==17.28 кВтм

Где Р_1ГР - суммарная мощность светильников первой группы

l_ОА - длина участка группы от осветительного щитка до разветвления.

М_Аа==40 (3.4+6.8+10.2+13.6+17+20.4+23.8+27.2+30.6+34+37.4+40.8+44.2+47.6+51+54.4+57.8) =30.49 кВтм, М_Вв==30.49кВтм

Определяем сечение проводов на рассчитанных участках.

где коэффициент С принимаем равным 19.5 [1], т.к участок двухпроводный, выполненный алюминиевым проводом. U_ОА=0.3%

мм,

принимаем ближайшее стандартное сечение S_ОА=2,5 мм²

мм²,

принимаем S_Аа=2,5 мм^2, т.к минимальное допустимое сечение алюминиевого провода равно 2.5 мм²

мм²,

принимаем S_Ав=2,5 мм²

Определяем потерю напряжения на расчетном участке.

Определяем суммарную потерю напряжения:

Суммарная потеря напряжения не превышает допустимого значения, значит сечение проводов выбрано правильно. Длины участков и мощности четвертой группы равны, значит и сечения проводов у них то же равны. Аналогично определяем сечение на оставшихся группах. Результаты заносим в таблицу.

Таблица 4. Выбор сечения проводов

Проверка проводов по допустимому току.

Найденные сечения проводов проверяем по допустимому нагреву, по условию: [1]

Значение расчетного тока для каждого участка сети определяем по формуле: [1]

, (2.2)

где Рi - расчетная нагрузка (включая ПРА), которая запитываться через данный участок Вт; m - число фаз сети; Uф - фазное напряжение, В; cos - коэффициент мощности нагрузки.

Определяем ток на участке О - С:

(2.3)

Принимаем cos лн=1; cos лл=0,95; cos роз=1.

A

Принимаем кабель 4АВВГ (12.5) Iд=19 А [1].

Условие выполняется.

Выбираем провод для первой группы:

A

Принимаем провод 3АВВГ (12.5) Iд=17 А [1].

Условие выполняется.

Аналогично рассчитываем другие группы, результаты заносим в электротехническую ведомость.

Таблица 5. Проверка сечения проводов на допустимый нагрев.

Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами:

З=Е_НК+Э (3.1)

где З - приведенные затраты по рассматриваемому варианту, руб.;

Е_Н=0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

К - капитальные вложения на сооружение осветительной установки руб;

Э - годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения, руб.

Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле:

К=N (К_Лn+К_С+К_М+Р_ЛК_МЭn10^-3) (3.2)

где N - общее число светильников одного типа в осветительной установке, шт;

К_Л - цена одной лампы, руб.;

n - число ламп в одном светильнике;

К_С - цена одного светильника, руб.;

К_М - стоимость монтажа одного светильника, руб.;

- коэффициент, учитывающий потери энергии в ПРА, принимается

1,2 при люминесцентных лампах и 1,1 при лампах ДРЛ и ДРИ;

Р_Л - мощность одной лампы, Вт;

К_МЭ - стоимость монтажа электротехнической части осветительной

установки (щитки, сеть и др.) на 1 кВт установленной мощности ламп с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимаем 600 руб./кВт.

Стоимость монтажа светильника принимаем равной 25% от стоимости светильника.

Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяются по формуле:

Э=Э_А+Э_О+Э_Э (3.3)

где Э_А - годовые затраты на амортизацию системы освещения, руб.;

Э_О - годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт

осветительной установки, руб.;

Э_Э - стоимость израсходованной за год электрической энергии

с учетом потерь в ПРА и сетях, руб.

Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие 10-летнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:

Э_А=0,1N (К_С+К_М+Р_Лn10^-3) (3.4)

Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складываются в основном из стоимости ламп и расходов на чистку светильников:

Э_О=Э_Л+Э_Ч= (3.5)

где Э_Л - стоимость сменяемых в течении года ламп, руб.;

Э_Ч - расходы на чистку светильников за год, руб.;

Т_Р - продолжительность работы осветительной установки в год, ч;

Т_Л - номинальный срок службы лампы, принимается для ламп

накаливания общего назначения 1000 ч, для люминесцентных

ламп 12000ч;

С_З - стоимость работ по замене одной лампы, руб.;

n - количество чисток светильников в год [3] ;

С₁ - стоимость одной чистки одного светильника, руб.

Принимаем стоимость замены одной лампы 0,7С₁

Стоимость электрической энергии израсходованной за год определяется по формуле:

Э_Э=Р_ЛnТ_РЦ_Э10^-3 (3.6)

где =0,1U - коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях;

U - потери напряжения в осветительной сети до средних ламп,%;

Ц_Э - стоимость электрической энергии, руб. / (кВтч)

Так как отсутствуют данные потери напряжения, коэффициент принимаем равным 1,03 при лампах накаливания, 1,037 - при люминесцентных лампах. Пример расчета покажем на светильнике НСП01

Капитальные затраты:

К=38 (41+12+3+1,160600110^-3) =880 руб.

Амортизационные отчисления:

Э_А=0,138 (12+3 +1,160600110^-3) =72 руб.

Расходы на обслуживание и текущий ремонт:

Э_О=руб.

Стоимость электрической энергии, израсходованной за год:

Э_Э=11,03601186010^-3=126,4 руб.

Годовые эксплуатационные расходы:

Э=72+799+126,4=997,4 руб.

Экономическая эффективность осветительной установки:

З=0,15880+997,4=1129,4

Остальные светильники считаем аналогично, данные сводим в таблицу

Таблица 7. Технико-экономические показатели осветительной установки.

Список литературы

1. Проектирование электрического освещения: Учебное пособие / Н.А. Фалилеев, В.Г. Ляпин; Всесоюзный с.-х. ин-т заоч. Образования М., 1989.97 с, Жилинский Ю.М., Кумин В.Д.

2. Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос, 1982. - 272 с.

3. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 472 с.

4. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М.: Агропромиздат, 1991. - 239 с.

5. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648с.