440 А ?380 А,

42,5 А ?36,5 А

42,5 А ? 36,5 А

127,5 А ? 36,5 А.

Окончательно принимаем автомат 5SХ2 650-6.

Выбор марки и сечения кабелей для осветительной и силовой нагрузки жилого дома

Выбор сечение кабеля определяем по суммарному моменту нагрузки

М _{ЭК =} ?Р * L,

где ?Р - установленная мощность группы, кВт;

L - длина участка, учитывающая расположение нагрузки, м

Мэк= 0,855 * 7 ⁼ 5,985 кВт * м

По таблице нагрузок для кабелей определяем сечение кабеля для группы [9] . Выбираем кабель с медными жилами марки ВВГ (3х1,5). Аналогично выбираем кабели для других линий. Производим проверку по длительно допустимому току кабеля по таблице 1.3.6 [14].

1) По длительно допустимому току провода

2) Ідоп.пр. ? Іраб. 27 А ? 5,985 А

2) По согласованию с аппаратурой защиты

а) Ідоп.пр. ? 0,221эм 27 А ? 0,22-18 А 27 А ? 3,96 А

б) Ідоп.пр. ? к * І _{т р.} 27 А ? І*6,76 А 27 А ? 6,76 А

где к = 1 - нормируемое соотношение для автоматических выключателей с обратной зависимостью от тока характеристикой.

Выбираем марку кабеля для питания электрокотла ЭПО-24 Іраб = 36,5 А по таблице 1.3.6 . Выбираем кабель марки ВВГ (5х6) с Ідоп.пр.= 42 А.

Расчет электрических нагрузок на вводе

Установленная мощность на вводе 42 кВт. Определяем рабочий ток для защиты линии выбираем автоматический выключатель по условиям 1), 2), 3), 4). Выбираем автоматический выключатель марки 58Х7 380-7 с 1ном = 80А

Іт.р = 1,13 * Іном Іэм.р = 5 * Іном Іотк - 3* кА

Выбираем кабель на вводе по допустимому току нагрева, кабель марки АВВГ (4х16), проложенный в земле, с Ідоп = 90 А.

Источником теплоты в коттедже является одно- или двухконтурные котлы (например, КЧМ-5, КСВ-ЛЖ, КСВ-ЛЖ-Э, АОГВ, КСТГВ).

Мал1)Ідоп ? Ір

2)Ідоп ? к*Ір .

3) Ідоп ? 0,22*Іэм.р

В настоящем проекте принимаем к установке шкаф марки АВВ 1/0 В ІР 41 (глубина 215 мм). Шкаф обеспечивает ввод трехфазной электрической сети напряжением 380/220В 50 Гц и однофазной сети 220В 50 Гц:

- распределение электрической энергии по трехфазным и однофазным цепям;

- защиту всех цепей от перегрузок и токов короткого замыкания;

Остальные данные расчёта показываем на схеме 6.1. расчётная схема электрической сети.



Схема

Технико-экономическое обоснование системы отопления. Технико-экономическое обоснование отопительной мощности электроотопительной установки

Основным методом снижения затрат на электроотопление является снижение теплопотерь здания.

Комбинированная система (электроотопление и печное) позволяет снизить мощность электроотопительного устройства за счёт их совместного использования в период максимально низких температур и существенно сократить дополнительные капиталовложения в систему электроснабжения.

1. Вариант.

Рассматриваем схему теплоснабжения с электрокотлом ЭПО-24.

Установленная мощность электроотопительной установки больше теплопотерь жилого дома при t_Р = - 40 ⁰С.

Рассмотрим вариант с отопительной установкой на 24 кВт.

1) Определяем среднюю мощность в отопительный сезон при средней температуре отопительного сезона t_Р = +18 ⁰С, кВт:

Q ср =

где t_Р - температура внутри помещения, ⁰С, t_В = 20 ⁰С;

t_СР - средняя температура отопительного сезона, ⁰С;

t_Р - расчётная температура, ⁰С, t_Р = - 40 ⁰С.

Q ср = кВт

2) Определяем потребление электроэнергии:

Э =

где N - продолжительность отопительного сезона, дней, N = 235 дней;

15 - число часов работы электроустановки;

з - КПД установки.

Э₁ = кВт * ч / год

3) Определяем капиталовложения на электрокотёл

К_К = С_К+ С_Б.У+ С_КАБ+ С_МОНТ+ С_ТР

где С_К - стоимость котла, руб.;

С_Б.У - стоимость блока управления, руб.;

С_КАБ - стоимость кабеля, руб.;

С_МОНТ - стоимость монтажа, руб., С_МОНТ = 20% от стоимости котла;

С_ТР - стоимость транспортировки, руб., С_ТР = 10% от стоимости котла.

К_К = 7066+1429+338,40+(0,2 * 7066) + (0,1 * 7066) = 10954,2 руб.

4) Определяем эксплуатационные расходы:

Э_Р = И_АМ + И_ТР + И_ЗЭ + И_ПР, руб.

где И_АМ , И_ТР , И_ЗЭ , И_ПР - издержки на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание, затраты на электроэнергию, прочие расходы, руб.

И_АМ = ,

где К_К - капиталовложения на установленное электрооборудование, руб.;

а_АМ - 12,5% - норма амортизационных отчислений из справочника проектировщика под. ред. Староверова.

И_АМ = = 1369 руб.

И_ТР = ,

где а_ТР = 18% - норма отчислений на текущий ремонт и обслуживание установки:

И_ТР = = 1971 руб.

И_ЗЭ = Э₁ * Т,

где Т - тариф на электроэнергию, Т = 0,38 руб./кВт * ч

И_ЗЭ = 56400 * 0,28 =21432 руб.

И_ПР = 0,1 * (И_АМ + И_ТР + И_ЗЭ),

И_ПР = 0,1 * (21432 + 1369 + 1971) = 2477 руб.

Э_Р = 1369 + 1971 +21432 + 2477 = 27249 руб.

Определяем приведённые затраты по первому варианту:

З _I = К_К * Е_Н + Э_Р;

где Е_Н =0,2 - норма дохода на капитальных вложений.

З _I = 10954 * 0,15 + 21045 = 22688 руб.

2 Вариант

Рассматриваем вариант теплоснабжения с двумя котлами.

Электрокотёл включен на половину своей мощности Р_НОМ = 16 кВт, а недостаток в тепловом балансе покрываем за счёт твёрдотопливного котла КЧМ-5 Р_НОМ = 27 кВт.

По формуле (7.1) определяем:

Q_СР = кВт

По выражению (7.2):

Э₂ = кВт * ч /год

Определяем количество энергии, которое необходимо произвести печным отоплением для выравнивания теплового баланса:

Э_ПО = Э₁ - Э₂,

Э_ПО =56400 - 37587 = 18813 кВт * ч / год

Определяем количество условного топлива, необходимого для выравнивания теплового баланса:

В_У.Т =

где коэффициент перевода киловатт-часов в условное топливо, 1 кг у.т. = 8,33 кВт*ч

В_У.Т = = 2258 кг. у.т. ? 2,3 т у.т.

Определяем количество натурального топлива:

В_Н.Т = В_У.Т * k,

где k = 1,4 - коэффициент перевода условного топлива в твёрдое топливо.

В_Н.Т = 2,3 * 1,4 = 3,2 т

При стоимости угля с доставкой 160 руб. за 1 тонну затраты на уголь составят:

И_У = С *В_Н.Т ,

И_У = 160 * 3,2 = 512 руб.

Капиталовложения на электроустановку такие же, как по первому варианту.

По формуле (7.7):

И_З.Э.2 = 37587 * 0,38 = 14283 руб.

И_ПР = 0,1 * (И_АМ + И_ЗЭ + И_ТР + И_У) = 0,1 * (1369 + 10524 + 1971 +880) = 1474 руб.

По формуле (7.4) добавляем затраты на уголь:

Э_Р = 1369 + 1971 + 14283 + 1813 +512 = 19948 руб.

По формуле (7.8):

З_II = 10954 * 0,2 + 19948 = 22138 руб.

3 Вариант

Рассмотрим вариант теплоснабжения дома с помощью твёрдотопливного котла КЧМ-5 мощностью 27 кВт.

По формуле (7.1) определяем:

Q_СР = кВт

По выражению (7.2):

Э_З = кВт * ч / год

Определяем капиталовложения на твёрдотопливный котёл КЧМ-5

К_КЧМ = С_К + С_МОН + С_ТР = 13511 + 0,2 * 13511 + 0,1 * 13511 = 17564 руб.

По формуле (7.11):

В_У.Т = 74417 / 8,33 = 8934 кг у.т. ? 8,9 т у.т.

По формуле (7.12):

В_Н.т = 8,9 * 1,4 = 12,5 т

И_У = С * В_Н.Т = 160 * 12,5 = 2000 руб.

И_ПР = 0,1* (И_АМ + И_ТР + И_У),

И_ПР = 0,1 * (2196 + 3162 + 2000) = 736 руб.

По формуле (7.4) добавляем затраты на уголь:

Э_Рз = 2000 + 2196 + 3162 + 736 = 8094 руб.

По формуле (7.8):

З_III = 17564 * 0,2 + 9676 = 13044 руб.

Таблица 7.1 - Технико-экономические показатели по вариантам отопления жилого дома

Показатели	Электро-отопление	Коминированное отопление	Отоп. на твёрдом топливе
Установленная мощность нагревательной установки, кВт	24	16	27
Потребление электрической энергии, кВт * ч/ год	56400	34587	-
Угля, т / год	-	3,2	12,5
Капиталовложения	10954	33092	17564
В т.ч. на электрокотёл ЭПО-24	10954	10954	-
На твёрдотопливный котёл КЧМ-5	-	22138	17564
Эксплуатационные расходы, руб.	29439	22138	13044
В т.ч. на амортизационные отчисления	1369	1369	2196
Отчис. на текущий ремонт и обслуж.	1971	1971	3162
Расходы на электроэнергию	21432	14283	-
Прочие отчисления	1913	1474	736
Расходы на уголь	-	512	2000

В результате сравнения трёх вариантов теплоснабжения жилого дома приходим к выводу, что вариант отопления с использованием электроэнергии при меньших первоначальных капитальных вложениях имеет более высокие годовые эксплуатационные расходы. Комбинированный вариант теплоснабжения имеет как большую стоимость так и высокие эксплуатационные расходы.

В варианте, предусмотренном использование угля годовые эксплуатационные расходы низкие. Выбор теплоносителя делает владелец дома исходя из своих материальных возможностей. Поэтому предоставляем ему для сравнения эти три варианта теплоснабжения.

Безопасность проектных решений

Охрана труда представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека, в процессе труда.

Характеристика объекта и анализ условий труда

Одноквартирный жилой дом из четырех комнат. Одноквартирный жилой дом из четырех комнат. На участке кроме жилого дома расположен гараж, баня, летняя кухня и хозяйственные постройки.

Материалом несущих конструкций служит кирпич (колодцевая кладка с утеплением минватой), перегородки кирпичные толщиной 120 мм из красного полнотелого кирпича М-75 на растворе М-50. Крыша двухскатная. Кровля асбестоцементная, волокнистые листы среднего профиля по деревянным брускам.

Здание дома IV класса, IV степени долговечности, III степени огнестойкости, одноэтажное с неиспользуемым чердаком.

Здание в плане 17х16,7 м в осях, высота здания относительно уровня земли 6,8 м, высота помещений 2,7 м. Площадь застройки здания 164 м². Строительный объем 953,2 м ², в том числе подземной части 137,14 м ². Общая площадь 266,3 м ².

Отопление дома комбинированное электрическое и на твёрдом топливе. Водоснабжение осуществляется от собственной колонки с последующим подключением к городской теплосети. Дом оборудован наружным и местным освещением.

Дом предназначен для строительства в I климатической зоне, с расчетной температурой наружного воздуха до - 45°С нормативным скоростным напором ветра до 38 кг/м², весом снегового покрова до 100 кг/м². Режим эксплуатации нормативный группа А. Сейсмичность 7 баллов. В таблице 8.1 предоставлена характеристика объекта классы безопасности берём из методических указаний по БЖД:

Таблица 8.1 - Характеристика объекта

Наименование помещения	Класс пожарной опасности	Класс взрывооп. по ПУЭ	Класс помещения по опасности поражения электрическим током	Категория помещения по пожарной опасности
Жилые комнаты	П-III	В-Iа	Без повышенной опасности	Д
Веранда
Прихожая
Спортзал
Ванная		В-Iб	Повышенно-опасное
Кухня		В-IIа
Гараж	П-I			В
Бойлерная	П-III			В
Погреб		В-Iб
Летняя кухня

Эксплуатация всех видов электроустановок представляет определённую опасность для людей. Это вызывает необходимость строгого соблюдения требований правил техники безопасности и соответствующей квалификации персонала, обслуживающего эти устройства. Поражение электрическим током возможно в случае прикосновения к токоведущим частям электроустановки или к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением при разрушении изоляции. Электроустановки могут создать и пожарную опасность при коротком замыкании, перегрузке проводов, кабелей и электроприёмников, искрении и повышенном нагреве контактных соединений.

Общее состояние охраны труда

В жилом доме большая часть помещений имеет деревянные токонепроводящие полы и относится к помещениям без повышенной опасности. В таких помещениях, в сетях 220В зануление применяют только для оборудования имеющих металлический корпус. Однако менять лампы, очищать от пыли или чистить электроприемники и электропроводку надо при снятом напряжении. Поэтому важно, чтобы выключатели были установлены в фазном проводе. Электроприемники и вся электропроводка должны соответствовать ПУЭ и ПТЭ. В жилых домах осветительную арматуру нужно подвешивать на высоте не менее 2 метров.

В жилых зданиях бывают и сырые помещение с повышенной опасностью (ванные и душевые). Квартирные кухни обычно являются помещением с повышенной опасностью поражения током, так как в них бывают связанные с землей металлические трубопроводы и имеется возможность случайного прикосновения к ним и корпусам электрооборудования, оказавшимся под напряжением. Поэтому стационарные электроплиты полагается заземлять или занулять отдельным проводом или стальной трубой, в которой проложена электропроводка, причем провод присоединяют к нулевой рабочей клемме на распределительном щите. Допускается, чтобы зануляющий провод присоединялся через защитный контакт штепсельного разъема или через автомат.

Не только в кухне, но и в жилых помещениях, если в них есть открытые металлические трубопроводы, согласно п. 1-58 ПУЭ следует предусматривать зануление металлических корпусов переносных электроприемников, включенных на 220В (утюги, электрические швейные машинки и др.), а также холодильников и стиральных машин. Однако при токонепроводящих полах временно допускается не занулять их.

Зануляющее гнездо розетки, установленной в кухне, согласно ПУЭ, должно всегда, независимо от механической защищенности проводки, присоединяться к отдельному (третьему) нулевому защитному проводнику, который соединяют с рабочим нулевым проводом в ближайшей осветительной коробке или в квартирном щитке.

Групповые щиты сетей внутреннего освещения должны быть защищены автоматическими выключателями на рабочий ток не более 25 А.

В ванных комнатах квартир и номеров гостиниц допускается установка штепсельных розеток в зоне 3 (ГОСТ Р 50571.11-96), присоединенных к сети через разделительные трансформаторы или защищенных УЗО, реагирующим на дифференциальный ток не более 30 мА.

Выключатели рекомендуется устанавливать на стороне со стороны дверной ручки на высоте до 1 м, допускается устанавливать их под потолком с управлением при помощи шнура [19].

В зданиях при трехпроводной сети должны устанавливаться штепсельные розетки на ток не менее 10 А с защитным контактом.

Над каждым входом в здание должен быть установлен светильник.

Домовые номерные знаки и указатели пожарных гидрантов установленные на наружных стенах зданий должны быть освещены. Питание осуществляется от сета внутреннего освещения.

На вводе УЗО с Iсраб. до 300 мА.

Корпус электропечи ЗВИ-411 (Р = 8 кВт), стиральной машины SILTAL 428Х, водонагревателя THERMEX, бойлера ЭПО-24 необходимо занулить в соответствии с ПТБ к ПУЭ.

План дополнительных мероприятий по охране труда

На основании современных научных рекомендаций составим план мероприятий по улучшению условий охраны труда, который приведён в таблице 8.2.

Таблица 8.2- План дополнительных мероприятий по охране труда

Мероприятия	Сроки проведения	Ответственные лица	Участок производства	Нормативные требования, ГОСТы
1	2	3	4	5
Мероприятия по предупреждению травм	поквартально	Хозяин дома	Дом	ПОТ-2001
Проведение инструктажа по ТБ и ПБ, и аттестации	поквартально			ПУЭ-94 ПЭЭ-94 ПОТ-2001
Аттестация всего электрооборудования	поквартально			Правила и нормы
Мероприятия по предупреждению заболеваний	1 месяц			Приказ РФ № 90 1996
Медицинское освидетельствование	1 год			Приказ РФ № 90 1996
Обеспечение индивидуальными средствами защиты				ПОТ 2001
Мероприятия по пожарной безопасности	1 год	Инженер по ТБ		ГОСТ 12.004-01
Правила и тех минимум		Хозяин дома		ППБ-2000
Обеспечение дополнительными средствами пожаротушения	1 год			ГОСТ 12.1004-98 ППБ-2000

Эксплуатация электрооборудования усадебных домов

Эксплуатацию электрооборудования усадебных домов осуществляют сами жильцы, имеющие лишь элементарное представление об опасности электрического тока и мерах безопасности при работах в электроустановках, а также практически ознакомленных с приемами по оказанию первой помощи. При этом к ним предъявляются следующие требования:

Все лица, занятые на обслуживании действующих электроустановок, должны быть психически здоровыми, не иметь увечий и болезней, повышающих вероятность несчастного случая в электроустановках или тяжёлого его исхода. Этот уровень соответствует первой квалификационной группе.

Ремонт электроустановок должен осуществляться энергетической службой межхозяйственных производственно-эксплуатационных энергетических предприятий.

Электробезопасность. Электробезопасность при пользовании котлом ЭПО-24

В процессе эксплуатации электрокотла ЭПО-24 запрещается:

1) производить самостоятельную разборку, техническое обслуживание и ремонт прибора. При обнаружении в приборе неисправностей вызывается специалист.

2) необходимо следить за целостностью зануляющих (заземляющих) проводников и исправности изолирующих вставок в трубах теплоснабжения.

3) включать прибор при наличии замерзшего теплоносителя в самом приборе или системе отопления, а также при отсутствии теплоносителя в расширительном бачке.

4) допускать к обслуживанию установки посторонних лиц.

5) класть на оборудование одежду, рукавицы, инструмент и другие предметы.

6) допускать скапливание пыли или грязи на приборе, попадания на него воды.

При попадании воды или грязи, отключить прибор от электросети аппаратом защиты, воду (грязь) собрать мягкой салфеткой, увлажненной поверхности дать высохнуть.

7) во время работы электрооборудования снимать защитные крышки с электроаппаратуры, открывать дверцы электрических распределительных шкафов.

8) проводить какие-либо виды работ в близи оголенных проводов и кабелей.

9) загромождать подходы прибору посторонними предметами.

10) устанавливать прибор вблизи сгораемых конструкций не менее 150мм.

11) при эксплуатации полностью или частично перекрывать шаровые вентили на входе и выходе из котла.

Электробезопасность при пользовании водонагревателем "THERMEX"

Электробезопасность и противокоррозийная защита ЭВН гарантированы только при наличии эффективного зануления, выполненного в соответствии с действующими ПУЭ.

При монтаже и эксплуатации запрещается:

- подключать электропитание, если ЭВН не заполнен водой;

- снимать защитную крышку при включенном электропитании;

- сливать воду из ЭВН при включенном электропитании;

- использовать ЭВН без средств отключения от электросети.

Меры электробезопасности при пользовании электроплитой ЗВИ-411

Меры электробезопасности при пользовании электроплитой ЗВИ-411:

Запрещается использовать плиту при отсутствии зануления или неправильного зануления во внешней электрической сети.

Использовать плиту с вилкой и розеткой без зануляющего контакта. Производить ремонт электроплиты собственными силами извлекать вилку из розетки без предварительного выключения нагревательных элементов.

Рекомендуется в целях повышения электробезопасности дополнительно к защитным занулениям использовать устройство защитного отключения.

Расчет повторного заземления

На концах ВЛ длиной более 200 м, а также на вводах от ВЛ к электроустановкам, которые подлежат занулению, должны быть выполнены повторные заземления нулевого рабочего проводника.

Общее сопротивление растеканию заземлителей всех повторных заземлений в любое время года должно быть не более 10 Ом. При удельном сопротивлении земли р>100 Ом допускается увеличить указанные нормы в 0,01р раз, но не более 10-кратного.

Дом получает питание от трансформаторной подстанции мощностью 250 кВ * А с глухозаземленной нейтралью. Расстояние от трансформаторной подстанции до дома 400 м, ввод в дом выполнен кабелем.

Намечаем выполнить повторное заземление стальными электродами из угловой стали 50х50х4, с длиной электрода 5 м, с заглублением вершины на глубину 0,7 м, соединенными между собой стальной полосой 40х4 мм. Заземлители забиваются в песчано-гравийный грунт с удельным сопротивлением с_ТАБЛ = 200 Ом * м.

Так как в данном проекте рассматривается дом с трехфазным вводом от источника с глухо заземленной нейтралью, основным мероприятием по предупреждению несчастных случаев рассматривается повторное заземление.

Исходные данные:

1) Климатическая зона -1.

2) Грунт - песчано-гравийный с удельным электрическим сопротивлением р = 200 Ом м.

3) Общее сопротивление растеканию тока (Rзу) согласно ПУЭ должно быть не более 10 Ом, сопротивление одного заземлителя должно быть не более 30 Ом.

4) Верхний корпус стержня находится на глубине 0,7 м от поверхности земли.

5) Верхние концы стержней соединены металлической полосой 40х6 мм на глубине 0,70 м.

В качестве искусственного заземлителя используется стальной уголок 50х50х4 мм.

1. Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей (первая климатическая зона - условия Сибири).

с = k_C * с_ТАБЛ,

где kc - сезонный коэффициент удельного сопротивления грунта, Ксв = 1,9;

с_ТАБЛ - удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности.

с = 1,3 х 200 = 260 Ом * м

2. Определяем сопотивление растекания тока одиночного, вертикального электрода по формуле:

R_В = , (8.2)

где с_РАСЧ - расчётное удельное сопротивление грунта, Ом * м;

l - длина одного стержня, м; 1 = 5 м;

b - ширина полки уголка, b = 0,05 м;

t - глубина от поверхности земли до середины заделываемого стержня, м;

h - глубина заделки стержня, h = 0,7 м.

t =,

R_В = Ом

Определяем предварительное количество стержней:

n _ПРЕД = ,

n _ПРЕД = = 4,72 шт.

принимаем предварительно пять электродов.

Определяем сопротивление растекания тока горизонтального заземлителя:

R _Г = ,

где с_РАСЧ - расчётное удельное сопротивление грунта, Ом * м;

l _П - длина полосы связи, м;

b - ширина полосы связи, b = 0,04 м;

t - глубина заделки стержня, м, t = 0,7 м.

Стержни расположены в линию на расстоянии 3 м друг от друга

l _П = 3 * 5 = 15 м

с_РАСЧ = 3,5 * 200 = 700 Ом * м

R _Г = Ом

Отношение расстояния между заземлителями к их длине = = 0,6 по таблицам 7.5, 7.6 [13] из книги Костюченко Л.П. для = 1 при n = 5, з _В = 0,6, з _Г = 0,41.

Определяем действительное количество вертикальных заземлителей:

n _Д = , (8.6)

n _Д = шт.

Проводим проверочный расчёт:

R _РАСЧ = ,

Для заземления принимаем восемь электродов:

R _РАСЧ =

Устройство защитного отключения

В наши дни не только профессионалы понимают необходимость специальных мер по защите электроцепей и питаемого ими оборудования от короткого замыкания, перегрузки или риска возгорания, а работающих с электроприборами людей - от поражения током. Поэтому очень важно, чтобы в электрическую схему каждого жилого дома, дачного коттеджа или квартиры были включены меры защиты.

Не маловажным является и то, что в коттеджах, дачных домах очень высокая энергооснащённость, разветвлённость электросети специфичность эксплуатации как самих объектов, так и электрооборудования, поскольку в большинстве случаев электрооборудование не закреплено за квалифицированными, постоянно действующими службами эксплуатации.

Рекомендуемой системой электроснабжения индивидуального жилого дома является система TN-C-S. Для индивидуального дома устройство защитного отключения (УЗО) с током утечки до 30 мА рекомендуется предусматривать для групповых линий, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а так же в групповых сетях, питающие важные комнаты, душевые и сауны. Для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток установка УЗО с током утечки до 30 мА обязательна.

На вводе в жилой дом устанавливаем УЗО марки Ф-5312 с I _НОМ = 80 А,

I _УТ = 100 мА, U _НОМ = 380 В, количество полюсов - четыре. Для защиты линии (электроплита) применяем УЗО марки Ф-3211 с I _НОМ = 40 А, I _УТ = 30 мА,

U _НОМ = 220 В, количество полюсов - два. Для защиты линии (ванная) устанавливаем УЗО Ф-1111 с I _НОМ = 16 А, I _УТ = 10 мА, U _НОМ = 220 В, количество полюсов - два. На рисунке 8.1 изображена схема электроснабжения дома с системой TN-C-S.



Рисунок 8.1 Схема электроснабжения дома с системой TN-C-S

1) Линия освещения 1

2) Линия освещения 2

3) Линия освещения и розеточная сеть подвала.

4) Линия внешней розетки.

5) Линия ванной комнаты.

6) Линии (электроплита, электроводонагреватель, насос).

Экологичность проекта. Общие вопросы

История общества есть часть истории природы. Именно труд человека как основная форма его жизнедеятельности явился началом и главной движущей силой развития взаимоотношений человека с природой. На этом пути человечество сегодня подошло к своеобразному и очень важному этапу взаимодействия с природной средой планеты. Деятельность общества выросла настолько, что оказывает существенное влияние на природную среду, изменяя ее структуру и круговорот веществ и энергии. Доля используемых человеком природных ресурсов становится соизмеримой с их общими запасами.

Сфера деятельности человечества простирается от океанских глубин до космических высот. Поэтому сегодня под термином "окружающая среда" подразумевается, в широком смысле слова, вся планета Земля и окружающее космическое пространство. В более узком представлении под окружающей средой подразумевают биосферу. По определению академика Вернадского, биосфера включает в себя литосферу - верхнюю часть земной коры глубиной около 3 км, населенную живыми организмами; гидросферу - водные пространства глубиной до 12 км и тропосферу - нижние слои атмосферы высотой 10... 15 км. Для биосферы характерны постоянный материально-энергетический обмен с космосом и существование только в ее пределах живого вещества. Благодаря живому веществу биосфера находится в подвижном динамическом равновесии, при котором происходят процессы обмена веществ и энергии. Ведущая роль в этих процессах принадлежит жизнедеятельности организмов.

Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой.

В настоящее время во всем мире пристальное внимание уделяется вопросам состояния окружающей среды, качества среды обитания и рационального использования всех природных ресурсов.

В Российской Федерации требования охраны и рационального использования природных богатств включено в Конституцию РФ и отражено более чем в 200 нормативных правовых актах по охране и рациональному природопользованию. Основным нормативно-правовыми документами, регулирующими вопросы охраны окружающей природной среды, являются:

- Закон «Об охране окружающей Природной среды» от 19.12.1991 г.

- Конституция РФ от 12.12.1993 г.

Производственная деятельность человека во все времена на состояние природных условий, на компоненты экологических систем. Особенно резко это влияние стало складываться во второй половине XX века в связи с научно-технической революцией. Различные действия человека, в частности, в сельском хозяйстве: чрезмерная распашка земель, осушение обширных территорий, нарушающие водный баланс, изъятие воды из водоёмов, введение больших норм удобрений, с последующим их выносом в водоёмы, рассеивание ядохимикатов и другие хозяйственные воздействия, влекущие за собой многочисленные и, порой, необратимые отрицательные явления, такие как загрязнение окружающей среды отходами производства, неблагоприятные изменения природного ландшафта, изменение равновесного положения в животном и растительном мире.

В виду взаимосвязанности всех компонентов в природе, появившиеся нарушения неизбежно передаются от одного компонента к другому, вызывая те или иные изменения в природной среде.

Загрязнение окружающей среды

Наиболее опасное непреднамеренное воздействие на природную среду - ее загрязнение. Загрязняющее вещество - это любое вещество, не свойственное естественному природному состоянию данного конкретного региона планеты. Согласно принятому ООН определению, вещество считается загрязняющим, если оно встречается в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве. Окружающая среда может загрязняться различными путями:

механическим, химическим, биологическим и физическим.

Механическое загрязнение происходит при запылении атмосферы, а также при попадании в водные бассейны и почву различных твердых частиц и отдельных предметов.

Химическое загрязнение создается, при попадании газообразных, жидких и твердых химических элементов и соединений в окружающую среду и их взаимодействии между собой, а также с элементами природной среды.

Биологическое загрязнение окружающей среды происходит при попадании в нее различных органических аэрозолей, антибиотиков, грибков, живых микроорганизмов, способных влиять на биохимические процессы, протекающие в живых существах и растениях, или участвовать в них.

Физическое загрязнение связано с воздействием на все компоненты окружающей среды электромагнитного, светового, теплового и ионизирующих излучений, выступающих в качестве энергетических отходов различных производственных процессов.

Загрязняющие вещества попадают в окружающую среду, как при организованном их выбросе, так и при неорганизованном.

Твердые отходы образуются в процессе производства продукции, они имеют ограниченную, номенклатуру. Их количество может колебаться в широких пределах в зависимости не только от масштабов производства, но также от характера применяемой технологии и выпускаемой продукции.

К источникам аэродинамических и механических шумов высоких уровней относятся вентиляционные системы, насосы, компрессорные установки.

Потребляя для технологических целей чистую холодную пресную воду, предприятия сбрасывают в окружающие их водоемы загрязненные сточные воды.

Широкое использование воды для охлаждения машин, генераторов и тепловых установок приводит к повышению температуры сточных вод. В результате гидросфера подвергается интенсивному тепловому загрязнению. Это вызывает изменение существующего равновесия биологического режима водоёмов и прибрежных участков земли.

Происходит отмирание одних видов животных и растений и неконтролируемое, взрывное размножение других, зачастую вредных видов растений и микроорганизмов.

Последствия загрязнения окружающей среды

Экономический ущерб. Загрязнение различных сфер окружающей среды приводит к самым разным отрицательным последствиям. Наряду с ущербом, наносимым здоровью людей, оно влечет за собой большие экономические потери во всех отраслях народного хозяйства.

Окружающая среда входит как один из компонентов в понятие жизненного уровня. При прочих равных условиях повышение "качества" окружающей среды ведет к увеличению жизненного уровня, и наоборот. Негативные социальные последствия загрязнений проявляются в ухудшении здоровья и общего самочувствия населения, в неудовлетворенности условиями работы и местом проживания. Снижение эстетической ценности и удаление мест отдыха вынуждает население затрачивать дополнительные материальные средства и приводит к дополнительным потерям свободного времени.

Экономический ущерб в сферах материального производства и услуг, вызванный загрязнением окружающей среды, обусловливается следующими факторами:

- экономическими последствиями ухудшения здоровья населения;

- снижением объема продукции в природоэксплуатирующих отраслях (сельском, лесном и рыбном хозяйстве);

- снижением качества продукции;

- преждевременным износом основных фондов в результате усиленной коррозии, преждевременным списанием оборудования, дополнительными затратами на текущий и капитальный ремонты;

- дополнительными затратами коммунально-бытового хозяйства на очистку загрязненной воды, уборку городов, ремонт жилого фонда и др.;

- потерями сырья, топлива, основных и вспомогательных материалов в неочищенных сточных водах, уходящих газах и выбрасываемой пыли.

Оценка воздействия загрязненной среды на состояние здоровья населения имеет первостепенное социальное значение. Расчеты свидетельствуют о значительных размерах экономических последствий из мнения здоровья в результате загрязнения. Ущерб здоровью населения - наиболее важная и значительная (более 1/3) составляющая часть общего ущерба от загрязнения среды.

Последствия загрязнения атмосферы. Самое отрицательное последствие загрязнения атмосферы - его разрушительное действие на здоровье человека. Так, токсическое воздействие многих химических веществ приводит к острому или хроническому отравлению организма. Ряд веществ, содержащихся в отходах производства, вызывает изменение чувствительности организма к внешним воздействиям - аллергию, Некоторые вещества являются канцерогенами и мутагенами, т.е., могут стать причиной раковых заболеваний или генетической патологии.

Эффект синергизма проявляется в том, что совместное воздействие разных отходов производства оказывается гораздо более вредным чем если бы они действовали независимо друг от друга. В отдельности тот или иной химический продукт, выбрасываемый в атмосферу, может быть сравнительно безвредным. Два предприятия, расположенные поблизости, могут выбрасывать различные продукты в пределах допустимых, концентраций. Однако при взаимодействии, этих двух продуктов может образоваться соединение, представляющее серьезную угрозу для биосферы.

Загрязненная атмосфера разрушительно действует на конструкционные материалы. Так, например, оборудование электростанций расположенных вне помещений и воздушные линии электропередач в значительной мере подвержены воздействию выбросов продуктов сгорания органического топлива. Частицы пыли оседают на поверхности изоляторов, при этом количество накопившихся загрязнений достигает несколько десятков миллиграмм на 1см² поверхности, что приводит к образованию на поверхности изоляторов электропроводного слоя. В результате разрядные напряжения загрязненной изоляции при увлажнении могут снижаться в несколько раз.

Загрязнение атмосферного воздуха влечет за собой нежелательные изменения климата. В результате сжигания, все возрастающего количества топлива концентрация углекислого, газа в воздухе увеличивается, не может привести к нарушению теплового баланса. Запыленность атмосферы снижает ее прозрачность, уменьшает освещенность жилищ, снижает ультрафиолетовую радиацию солнца, увеличивает облачность, способствует образованию туманов.

Природоохранная деятельность

Для нейтрализации, уменьшения или полного устранения негативных влияний ведется их прогнозирование и системное наблюдение за процессами, протекающими в природе.

Объекты жилищно-коммунального назначения следует размещать в специализированных, зонах формируемых по принципу объединения однородных или близких по назначению, то есть формирование жилищного и хозяйственного сектора.

Такое деление позволяет достичь экологического и экономического эффекта, прежде всего за счет единых для данной группы объектов подъездных путей и канализаций, а также выполнение общих мероприятий санитарно-гигиенического и природоохранного характера, таких как; создание единой зоны санитарной охраны, включающих в себя создание искусственных лесонасаждений, общих очистных сооружений. Основными требованиями при размещении жилищно-коммунальных объектов является сохранность земельных и лесных угодий. Выделение для нужд строительства орошаемых и осушенных земель, пашни, земель занятых водоохраняемыми местами запрещено.

До настоящего времени создание благоприятных условий проживания населения, в частности теплового комфорта, который в холодное время года во многом определяется совершенствованием отопления помещений, удовлетворялось за счет котельных установок на твердом и жидком топливе и ТЭС.

Недостатки котельных установок на твердом, в том числе и жидком топливе обусловлены технологическими особенностями. Например: К.П.Д. современной котельной на твердом топливе составляет 30 % , остальная часть потенциальной энергии рассеивается в окружающей среде с дымовыми газами и подогретой водой. В воздух с дымовыми газами попадают твердые частицы: сернистый ангидрид, окись азота, углекислота, окислы металлов.

В России разрабатывают приемы регулирования выбросов при опасных метеорологических условиях. К ним можно отнести сведение до минимума неорганизованных выбросов, переход на более качественное топливо с низким содержанием серы, остановка на короткий срок второстепенных производств, дающих большое количество выбросов со смещением технологических процессов.

Мероприятия по охране природы для таких отопительных установок капиталоемкие, причем по мере углубления очистки, затраты резко возрастают. Такова закономерность в условиях современной природоохранной технологии.

Качественные изменения в производстве тепловой энергии могут изменить эту зависимость, сделать экономичной и безвредной. Первым шагом к этой цели является переход с энергии сжигания топлива на электрическую энергию.

Поэтому в данном дипломном проекте печное отопление используется в качестве резервного, уменьшая загрязнение воздуха и позволяя более гуманно относиться к очень медленно возобновляемым природным запасам топлива.

Хорошим способом очистки загрязненного воздуха и утилизации является -фотосинтез. Именно зеленые растения обеспечивают чистоту воздуха.

Установлено, что за плотной четырёхрядной посадкой древесных насаждений концентрация оксида углерода в 2-3 раза ниже, чем за одно-двухрядными насаждениями с несомкнутыми кронами и без кустарника. Растительность снижает также концентрацию других газов и пыли.

Наблюдения показали, что основная масса выбросов оседает на расстоянии 300 - 500 м от источника их образования. В этих условиях растения претерпевают значительные скрытые и видимые изменения: скручиваются листовые пластинки, преждевременно высыхают, опадают листья, хвоя. Поэтому плотность насаждений в зоне действия источника загрязнения должна быть высокой.

Зеленые насаждения уменьшают загазованность и загрязнение вредными выбросами, улучшают микроклимат. Максимальное количество вредных выбросов наблюдается в зимнее время, в связи с чем необходимо увеличивать площади зеленых насаждений хвойных пород, выполняющих фильтрационные функции в течение всего года.

Воздушные линии электропередач загрязняют окружающую среду, поэтому ввод в дом осуществляется кабелем. Но использование кабеля не является решением проблемы, т.к. неправильное ведение работ, несоблюдение норм и правил, установленных для производства работ может нанести вред окружающей среде, даже изменить ее. Кабель излучает определённое количество электромагнитного излучения, однако он находится на достаточной глубине, позволяющей защитить его от механических повреждений, и не влиять на окружающую среду.

Отношение площади дома к общей площади равно отношению один к пяти, доля площади, занятой под отходы производства отсутствует, так как производство дома заключается в его постройке (одноквартирного жилого дома), отходов нет, оставшийся мусор будет убран.

При эксплуатировании жилого дома сточные воды только хозяйственно-бытовые и будут удаляться через городскую систему канализации. Загрязнение при этом будет минимальным, меры борьбы - стандартные.

Материальное стимулирование природоохранной деятельности

Материальное стимулирование, то есть обеспечение заинтересованности, выгодности для предприятия и его работников природоохранной деятельности, предполагает применение не только мер поощрения, но и наказания.

К мерам материального поощрения относятся такие, как:

- установление налоговых льгот (сумма прибыли, с которой взимается налог, уменьшается на величину, полностью или частично соответствующую природоохранным затратам);

- освобождение от налогообложения экологических фондов и природоохранного имущества;

- применение поощрительных цен и надбавок на экологически чистую

продукцию (овощи с пониженным содержанием нитратов, пестицидов, ядохимикатов и других вредных веществ могут стоить дороже, а значит, их выгоднее будет продавать и выращивать).

Налоги - платежи, взимаемые в государственный бюджет с предприятия и населения из получаемой прибыли, заработной платы и других доходов в определенном проценте от них.

- применение льготного кредитования предприятий, эффективно осуществляющих ООПС (снижение процента за кредит или беспроцентное кредитование).

К мерам материального наказания относятся:

- введение специального добавочного налогообложения экологически вредной продукции и продукции, выпускаемой с применением экологически опасных технологии (т.е. такой продукции, потребление или производство которой опасно для здоровья людей и окружающей среды);

- штрафы за экологические правонарушения. Предприятия только тогда охотно займутся природоохранной деятельностью, когда будет разработан и повсеместно внедрен такой механизм стимулирования, при котором соблюдается следующее неравенство:

З_ПОД < (Р_УТ + Н _Л + К _Л + Ц _Н),

З_ПОД < (П_С.И. + П _С.З. + П _С.Р. + Ш + Н _ДОП),

где З_ПОД - затраты предприятия на природоохранную деятельность;

Р_УТ - прибыль от утилизации отходов;

Н _Л - льготы по налогообложению;

К _Л - кредитные льготы;

Ц _Н - надбавка к цене;

П_С.И. - плата за сверхнормативное использование ресурсов природы;

П _С.З. - плата за сверхнормативное загрязнение окружающей среды;

П _С.Р. - плата за размещение отходов в окружающей среде (складирование уловленных в природоохранных аппаратах вредных веществ);

Ш - штрафы;

Н _ДОП - дополнительное налогообложение.

Элементы формулы (9.1) должны увеличивать доход, остающийся в распоряжении предприятия в случае проведения эффективной природоохранной деятельности, а элементы формулы (9ю2) - снижать его, когда предприятие пытается экономить на природоохранных затратах. То и другое должно превышать затраты, необходимые для осуществления природоохранной деятельности в достаточном объёме.

Меры стимулирования в виде дополнительного премирования или, наоборот, лишение премии, вручения ценных подарков и других мер поощрения и наказания по результатам природоохранной деятельности должны быть предусмотрены и для отдельных работников предприятия, непосредственно принимающих в ней участие.

Рациональное использование электроэнергии. Освещение как потребитель электроэнергии

Задача рационального использования электроэнергии всегда относилась к важнейшим проблемам. От того, насколько успешно она решается, зависит эффективность использования материальных и энергетических ресурсов, расходуемых на освещение. В условиях напряжённости топливно-энергетического баланса, сложившейся во второй половине ХХ в. в результате бурного развития промышленного производства и резкого возрастания потребления энергии на производстве и в быту, вопросы экономии энергетических ресурсов стали особенно актуальными.

Существующие энергетические ресурсы ограничены, поэтому возросла потребность в проведении строгого и тщательного анализа обоснованности расходов, а также в изыскании путей, обеспечивающих наиболее эффективное использование энергоресурсов.

В последние годы в России экономии топлива и энергии придаётся всё большее значение.

Одним из значительных резервов экономии энергетических ресурсов является рационализация электропотребления в осветительных установках. К концу 90-х годов в промышленно развитых странах на освещение расходовалось до 20% вырабатываемой электроэнергии (из них около трети - в промышленных осветительных установках). Капитальные затраты на каждый киловатт установленной мощности осветительных установок довольно значительны.

Анализ большого количества проектных решений и результатов обследований действующих осветительных установок общественных зданий, строительстве, уличном освещении, показал, что электроэнергия, расходуемая на нужды освещения, часто используется нерационально. Достаточно часто применяются неэффективные источники света, а выбор светильников по светотехническим характеристикам и их размещению не всегда обоснован. Зачастую, используя лишь отечественные источники света, затруднительно добиться желаемого результата. В этом случае можно применять широкий ассортимент источников света, светильников и электроустановочных изделий ведущих зарубежных фирм «Osram», «Philips», «Motorola», и др. позволяющих получить любые светотехнические решения.

Основные нормативные документы, определяющие в нашей стране требования к количественным и качественным показателям осветительных установок, предполагают рациональное использование электроэнергии, её экономию и максимально возможное снижение годовых затрат.

Именно поэтому вопросам экономии электроэнергии, затрат и рационального использования материальных и энергетических ресурсов уделяется в настоящее время всё возрастающее внимание, поиск наиболее эффективных способов идёт постоянно.

Способы экономии электроэнергии и затрат на освещение

Продукцией осветительных установок является световой поток, падающий на рабочую поверхность, затратами - единовременные капитальные затраты на осветительные установки и расходы на содержание осветительных установок, в первую очередь на замену источников света и на оплату электроэнергии. Оплата электроэнергии имеет особый смысл, так как, помимо плановой стоимости электроэнергии, определяющим является народнохозяйственное значение экономии электроэнергии.

Экономия электроэнергии и затрат на освещение может быть получена за счёт: совершенствования систем освещения; использования эффективных источников света; правильного выбора и рационального размещения светильников и применения новых осветительных приборов и устройств; организации управления освещением и его автоматизации; рационального построения осветительных сетей; введения планомерной эксплуатации освещения.

Вторым направлением, позволяющим получить экономию материальных и энергетических ресурсов, расходуемых на освещение, является применение эффективных источников света. Одним из наиболее эффективных способов уменьшения установленной мощности освещения является использование источников света с высокой световой отдачей.

Расход электроэнергии может быть уменьшен за счёт правильного выбора светораспределения осветительных приборов и их конструктивного исполнения. При выборе типа светильника для внутреннего освещения следует в первую очередь учитывать условия среды освещаемого помещения. Одновременно должны быть учтены и другие технические требования (если они имеются), налагающие ограничения на конструктивное исполнение светильника. После установления необходимой степени защиты светильника от воздействия окружающей среды определяется оптимальное светораспределение. Предпочтение следует отдавать тому варианту, который является более дешёвым или обеспечивает меньший расход электроэнергии.

Эффективным способом экономии электроэнергии при освещении люминесцентными лампами является применение светильников, укомплектованных стартерными пускорегулирующими аппаратами (ПРА), а также электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Потери мощности в стартерных схемах зажигания меньше, чем в без стартерных , в 1,5-2,0 раза. Стартерные схемы зажигания всегда обеспечивают также более низкие годовые затраты.

По сравнению с обычным ПРА электронный аппарат даёт примерно 20% процентную экономию электроэнергии, которая является результатом двух эффектов:

- почти 50% снижения мощности в электронном ПРА;

- повышением световой отдачи ламп при питании их током высокой частоты.

Применение электронных ПРА в КЛЛ даёт не только экономические, но и светотехнические преимущества, которые значительно улучшают зрительный комфорт. При высокочастотном режиме работы электронного ПРА глаз человека не воспринимает приэлектродные пульсации яркости у люминесцентных ламп и пульсации светового потока (освещённости), что обычно имеет место при обычных ПРА, работающих на частоте 50 Гц. Поэтому зрительное утомление значительно снижается, освещение воспринимается приятным и спокойным.

Ещё одним фактором кроме вышеперечисленных, позволяющим уменьшить установленную мощность осветительных установок, является правильный выбор окраски потолков, стен и полов помещений, а так же их своевременная чистка и обновление. Отражающая способность поверхности помещения зависит от их светлоты, а так же от степени загрязнённости и выцветания красок. Скорость загрязнения зависит от угла наклона поверхности к горизонтали. В сильных запылённых помещения запылённость уменьшается на 10-18 % вследствие уменьшения отражающих свойств поверхности. Поэтому при выборе характера отделки интерьера целесообразно отдавать предпочтение светлым тонам. Не меньшее внимание необходимо уделять своевременной отчистке отражающих поверхностей.

Одним из важных резервов экономии электроэнергии и затрат на эксплуатацию осветительных установок являются нормализация режимов напряжения в осветительных сетях. При превышениях напряжения резко возрастает мощность, потребляемое источниками света, а средний фактический срок службы ламп значительно уменьшается. Таким образом, перенапряжения приводят к экономическому ущербу, обусловленному перерасходом электроэнергии, потребляемой на освещение, и сокращению срока службы источников света.