Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре

длина помещения L = 10 м;

ширина помещения В = 5 м;

высота помещения Н = 3 м;

высота рабочей поверхности h_Р = 0,8 м;

разряд зрительной работы III (высокой точности).

Для операторского зала рекомендована люминесцентная лампа ЛБ40-4 (белого цвета), мощностью 40 Вт, световым потоком 3000 лм, диаметром 40 мм и длиной со штырьками 1213,6 мм (таблица 2-12, [9]).

Определим наивыгоднейшее расстояние между светильниками:

м; (5.1)

где, =1,2 1,4;

h = H - h_Р = 3 - 0,8 = 2,2 м.

По этим данным находим, что наивыгоднейшее расстояние между светильниками равно

м.

Рассчитаем число рядов светильников

; (5.2)

где, B - ширина помещения, В = 5 м;

Z - расстояние между светильниками, Z = 3,08 м.

Отсюда

= 5/3,08 = 1,62 2.

1 < n <2 берём большее значение;

Следовательно светильники будем располагать в два ряда.

Определим число светильников

, (5.3)

где, Е - заданная минимальная освещенность светильника. Для персонала работающего с ЭВМ Е = 400 лк;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий запыление и износ источников света в процессе эксплуатации. Кз = 1,5;

S - освещаемая площадь, S = 50 м ;

Z -- коэффициент неравномерности освещения, Z = 1,4;

- коэффициент использования;

Ф_Л - световой поток лампы, Ф_Л = 3000 лм.

n - число ламп в светильнике.

Нам неизвестен коэффициент использования, для его нахождения определим индекс помещения

(5.4)

Т.к. у нас побеленный потолок, побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами, то коэффициенты отражения будут следующими [9]):

p пот = 50%;

р ст = 30%;

р пол = 20%.

Следовательно, коэффициент использования = 54% (таблица 5-20).

В качестве светильника возьмем ЛСП02 рассчитанный на 2 лампы мощностью 40 Вт, диаметром 40 мм и длиной со штырьками 1213,6 мм. Длина светильника 1234 мм, ширина 276 мм.

Таким образом

светильников.

Т.е. у нас 12 светильников расположенных в два ряда, в каждом ряду по шесть светильников, в каждом светильнике по 2 лампы.

Проверку расчета произведем точечным методом.

Линейные размеры излучателей в данном случае равны 1213,6 мм и превышают высоту 0,5 м установки. В данном случае они рассматриваются как светящиеся линии.

Кривые линии изолюкс построены в координатной системе

(P¹ - L¹) (5.5)

где, ; (5.6)

; (5.7)

где L - общая длина светящихся линий;

P = 1,5; h = 2,4; L = 9,75

Таким образом, подставив данные в формулы, получим

Для обеспечения в данной точке заданной освещенности Е_Н, необходимо иметь удельный световой поток Ф. Световой поток в каждом светильнике определяется по формуле

; (5.8)

где, - коэффициент, учитывающий отражение составляющих света и действие удаленных светильников и составляет 1,1 - 1,2;

- суммарная условная освещенность в контрольной точке (выбираются точки, где имеет наименьшее значение). = 40х2 = 80; Е_У - определяется по графику пространственных изолюкс, Е_У = 40.

Таким образом, подставив данные в формулы, получим

лм

Поскольку необходимый световой поток ламп каждого светильника не должен отличаться от требуемого на -10% или +20%, то можно сделать вывод, что расчет верен.

Итого, для создания нормированной освещенности нам понадобится 24 лампы в 12-ти светильниках располагающихся в два ряда, в каждом ряду по 6 светильников, в каждом светильнике по 2 лампы.

5.5 Расчет системы вентиляции

Найдём требуемое количество подаваемого воздуха по фактору «тепловыделение». Оно рассчитывается по формуле

, (5.9)

где, = t_УДАЛ - t_ПОСТ;

t_УДАЛ - температура удаляемого воздуха;

t_ПОСТ - температура поступающего воздуха;

С_В - теплоемкость воздуха, С_В = 0,24 ккал/кг*⁰С;

- удельная масса приточного воздуха, = 1,206 кг/м³;

Q_ИЗБ - избыточное тепло.

Избыточное тепло найдем из выражения

QИЗБ = QОБ + QЛ + QР - QОТД, (5.10)

где, Q_ОБ - тепло, выделяемое офисным оборудованием;

Q_Л - тепло, выделяемое людьми;

Q_Р - тепло, вносимое солнечной радиацией;

Q_ОТД - теплоотдача в окружающую среду.

Значения Q_Р и Q_ОТД примерно равны и взаимно компенсируются. Поэтому избыточное тепло образуется только за счёт людей и оборудования.

Тепло, выделяемое людьми, найдём по формуле

; (5.11)

где, К_Л - количество людей в помещении, К_Л = 7;

q - тепло, выделяемое одним человеком, q = 250 ккал/ч;

q_ПОГЛ - тепло, поглощаемое одним человеком, q_ПОГЛ = 140 ккал/ч.

Отсюда находим:

Q_Л = K_Л * (q-q_погл.) = 7*(250-140) = 770 Ккал/ч.

Рассчитаем количество тепла, выделяемого офисным оборудованием. В помещении расположено 10 персональных компьютеров. Каждый компьютер имеет мощность 230 Вт. Общая мощность компьютеров составляет:

10*230=2300 Вт = 2,3 кВт.

Также имеется один принтер с потребляемой мощность 50 Вт. Общая потребляемая мощность офисной техники равна 2,35 кВт.

Тепло, выделяемое офисным оборудованием рассчитаем по формуле

, (5.12)

где, 860 - тепловой эквивалент 1 кВт/час;

Р_ОБ - потребляемая мощность, Р_ОБ = 2,35 кВт;

з - коэффициент перехода тепла в помещение, з = 0,95.

Подставив все значения в формулу, находим

ккал/ч.

Рассчитаем теплонапряженность воздуха по формуле

, (5.13)

где, V_П - объем помещения, V_П = 150 м³.

Q_ИЗБ = Q_Л + Q_ОБ = 770 + 1919,95 = 2689,95 ккал/ч.

Таким образом, подставив все данные в формулу, получим:

Q_Н. = Q_ИЗБ./V = 2689,95/150 = 17,933ккал/м³.

Т.к. Q_Н < 20 ккал/м³, то = 8 ⁰С.

Найдём требуемое количество подаваемого воздуха

2689,95 / 0,24 *8*1.206 = 2689,95 / 2,31552 = 1161.704м³/ч.

Рассчитаем кратность воздухообмена по формуле

, (5.14)

где, L - требуемое количество подаваемого воздуха, L = 1161.704 м³/ч;

V - объем помещения, V = 150 м³.

Таким образом, кратность воздухообмена равна

1/час

Т.о. нам необходим кондиционер, создающий воздухообмен 1161.704 м³/ч.

Установим в операторском зале один настенный кондиционер DELONGHI CP 30, рассчитанный на 130 м² (расположение кондиционера показано на рисунке 4.2). Данный кондиционер создает воздухообмен 1300 м³/ч, что удовлетворяет условию 1300 м³/ч >1161.704 м³/ч, создает в помещении воздушную среду с температурой 17-26 ⁰С и влажность 40-70%, удаляет из помещения избыточную влагу и тепло, снабжен таймером, термостатом, бактерицидным фильтром и автоматическим климат контролем. Электропитание кондиционера 230 В, 5 А, 50 Гц; максимальный уровень шума 38 дБ; внутренний блок: длина 810 мм, высота 300 мм, глубина 200 мм; внешний блок: длина 650 мм, высота 500, глубина 210 мм.

5.6 Электробезопасность

Электропитания оборудования сети MetroEthernet осуществляется от опорного источника постоянного тока U-48В с заземленным положительным полюсом, допустимыми колебаниями в пределах 52-66В и перерывами не более 5мс.

Электропитающая установка состоит из выпрямительных устройств, двух аккумуляторных батарей, работающих в буферном режиме и способных обеспечить бесперебойное трехчасовое электропитание оборудования и при отключении источника переменного тока.

Питание внешних устройств ЭВМ операторской и микропроцессоров станции переменным током осуществляется от опорного источника постоянного тока через инверторы, устанавливаемые в выпрямительной, или от сети переменного тока через регуляторы напряжения. В конструкции станции (здания) предусмотрена специальная проводка для организации заземления, которое исключает появление разности потенциалов, поврежденных оборудование. Так как все оборудование имеет сертификаты, то класс профессионального риска определяем как минимальный.

Рассчитываем сопротивление защитного заземления электропитающего устройства предприятия связи, распределяющего электроэнергию напряжением 380/220 В.

В качестве естественного заземлителя используем металлическую технологическую конструкцию, частично погруженную в землю; ее расчетное сопротивление растекания R_Е=15 Ом. Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной _В=2,5м., диаметром d=12мм, верхние концы которых соединяются между собой с помощью горизонтального электрода длиной 70м - стальной полосы сечением 1024мм, уложенной в землю на глубине t=0,5м. Удельные сопротивления земли равны: для вертикального электрода (длиной 5м) и для горизонтального электрода (длиной 75м) _Г=140 Омм.

Требуемое сопротивление защитного заземляющего устройство по ГОСТ 464-79 должно быть не более 4Ом.т.е. Rз < 4 Ом:

R_З=125/ I, (5.15)

где I_З расчетный ток замыкания на землю равен

Iз = Uз / Rз = 48 / 4= 12А,

Определим требуемое сопротивление искусственного заземлителя:

R_U=R_ЕR_З / (R_Е R_З), (5.16)

где R_Е сопротивление растекания естественного заземлителя, Ом.

R_U=204 / (20 4)=5 Ом.,

Тип заземлителя выбираем рядный, размещенный вдоль здания, где расположена станция. При этом вертикальные электроды размещаем на расстоянии а=5м друг от друга.

Уточним параметры заземлителя путем проверочного расчета. Из предварительной схемы видно, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода L_Г70м., а количество вертикальных электродов n=14шт. Вычисляем расчетные значения сопротивлений горизонтальных электродов (суммарное сопротивление) R_Г и одного вертикального электрода по следующим формулам:

R_В=[Ln + Ln], (5.17)

где >>d ; t₀0,5м.

R_Г=, (5.18)

где >>d; >>4t, d=0.5b для полосы шириной b.

Схемы заземлителей изображены на рисунке 4.3