Електрифікація тваринницької ферми ПСП “Есманьський шлях”, м. Глухів

До монтажу приймаю  один світильник типу НСП02-100-011, з лампою Б215-225-75 [Л.11, с. 116].

 

3.5. Світлотехнічний  розрахунок допоміжного приміщення  методом питомої потужності

 

3.5.1. Враховуючи характеристику  середовища в приміщенні вибираю  світильник типу НСП02-100-011 зі ступенем  захисту ІР54, Р_л = 100 Вт. Розміри приміщення: довжина -  4,5 м, ширина – 3 м, висота - 2,7 м.

3.5.2. Нормована освітленість [Л.11, с. 120]:

Е_н = 20 лк.                                       (3.5.2.1)

3.5.3. Висота підвісу світильників:

Н_р = 2,7 м.                                       (3.5.3.1)

3.5.4. Питома потужність [Л.11, с. 127]:

Р_пит = 8 Вт/м².                                   (3.5.4.1)

3.5.5. Потужність освітлювальної  установки:

Р_у.о = Р_пит ∙ S = 8 ∙ 13,5 = 108 (Вт),                 (3.5.5.1)

де S –площа приміщення, м².

3.5.6. Враховуючи технічні  характеристики світильника, приймаю  лампу типу Б215-225-100.

3.5.7. Кількість світильників:

N = Р_у.о / Р_л = 108 / 100 = 1,08 (шт.).               (3.5.7.1)

До монтажу приймаю  один світильник типу НСП02-100-011, з лампою Б215-225-100 [Л.11, с. 116].

Результати розрахунків  заношу до світлотехнічної таблиці (ГЧ, аркуш 2).

 

3.6. Розрахунок електричного освітлення у житловому будинку за допомогою програми DIALux

Дана програма дає змогу порахувати величину освітленості робочих поверхонь, яку може забезпечити той чи інший вид світильника залежно від свого положення, кольору стін, розташування меблів та ін.

Крім вищеназваного DIALux дає змогу побачити криву розподілення світла в 3-х вимірному зображенні, яка залежить від виду світильника.

Розрахунок інших приміщень  поводжу аналогічно, а результати розрахунку заношу до світлотехнічної  таблиці (ГЧ1).

Для виконання вводу  та внутрішніх проводок у приміщенні, вибираю провід марки ВВП, перерізом 1,5 – 4 мм²:

• 1,5 мм² – для освітлювальної мережі та розеточних груп;
• 2,5 мм² – для прокладки автомагістралі;
• 4 мм² – для виконання вводу.

Розрахунок перерізу проводів освітлювальної та силової мережі виконую за допомогою програми “Електрик”, яка дає змогу більш точно та швидко порахувати втрати напруги в мережі залежно від роду струму та матеріалу провідника.

Для керування груповими  лініями освітлення і захисту їх від струмів короткого замикання, вибираю однополюсні диференціальні автоматичні вимикачі на дин-рейку типу АД-12, якими укомплектовую групові освітлювальні щитки ЩРН-П (щитки для внутрішньої установки, виконані з пластику, спосіб монтажу - навісний).

У якості ввідного захисного  апарату – використовую трохполюсний автоматичний вимикач типу ВА1-63.

Вибір автоматичного  вимикача проводжу на прикладі першої групи освітлювальної мережі житлового  будинку:

• номінальний струм автоматичних вимикачів, А, вибирається за умовою:

I_р ≤ I_з ≤ I_т.доп,                                               (3.6.1)

де: I_з – струм захисного апарату, А;

I_р – розрахунковий струм групи, яку захищаємо, А;

I_т.доп – тривало допустимий струм проводу, А.

• струм спрацювання розчіплювачів автоматичних вимикачів, А, визначається за умовою:

      1,25 ^. I_р ≤ I_т.р.а.                                              (3.6.2)

Проводжу вибір диференціального автоматичного вимикача за умовами:

U_мер ≤ U_а.н, В;                                             (3.6.3)

I_р ≤ I_а.н, А;                                                 (3.6.4)

I_р ≤ I_т.р.а, А;                                                (3.6.5)

Умовам вибору відповідає диференціальний автоматичний вимикач на дин-рейку типу АД-12, який має наступні технічні характеристики:

U_а.н.  = 660 В;

I_а.н.  = 16 А;

I_т.р.а.  = 16 А;

Номінальний струм автоматичних вимикачів, А, становитиме:

12,5 < 16 < 18 А.

Струм спрацювання розчіплювачів  автоматичних вимикачів, А, дорівнюватиме:

15,6 < 16 А.

Перевіряємо вибраний диференціальний автоматичний вимикач на виконання умов:

220 < 660 В;

12,5 < 16 А;

15,6 < 16 А;

Умови виконуються.

Остаточно приймаю диференціальний  автоматичний вимикач типу АД-12-D.

Аналогічно проводжу розрахунок і для інших груп, результати розрахунків заношу до розрахунково-монтажної схеми (ГЧ аркуш 1 та 2).

Якщо освітлювальні  щитки комплектні, то надійність спрацювання  апаратів захисту не перевіряється.

 

3.7.  Розрахунок прожекторного освітлення

 

3.7.1. Необхідно забезпечити  охоронне освітлення майданчика розмірами: довжина А = 10 м,  ширина В = 10 м.

3.7.2. Нормована освітленість сільськогосподарського  подвір’я:

Е_н = 2 лк.                                           (3.7.2.1)

3.7.3. Попередньо наближене  значення потужності прожектора, Вт, з лампою розжарювання визначаю за формулою:

Р = Р_пит ^. Е_н ^. К_з ^. А ^. В,                                 (3.7.3.1)

де: Р_пит – питома потужність (для ламп розжарювання Р_пит = 0,5…0,9 Вт/м²);

      К_з – коефіцієнт запасу для зовнішніх освітлювальних установок, К_з = 1,3 [Л.11, с. 125].

Р = 0,7 ^. 2 . 1,3 ^. 10 ^. 10 = 182 (Вт)

3.7.4. Користуючись довідниковою  літературою, вибираю прожектор  типу НО-09В-200 з лампою Г220-200.

 

 

 

 

 

Рис. 3.7.6. Схема розміщення прожектора

3.7.5.  Кількість прожекторів:

N = Р / Р_л = 182 / 200 = 0,91 (шт.)                     (3.7.5.1)

Приймаю 1 прожектор.

3.7.6. Мінімальна висота  підвісу прожектора:

h_min = 7 м.                                            (3.7.6.1)

Приймаю кут установки  прожектора у вертикальній  площині (Θ = 14...18°).

Беру Θ = 16°. При цих  значеннях кута Θ крива ізолюксів  буде мати форму близьку до еліпса.

3.7.7. Відстань від опори  до ближньої сторони майданчика:

l = h_min ^. [tg (45⁰ – Θ)] = 7 ^. [tg (45⁰ – 16⁰)] = 6,2 (м).           (3.7.7.1)

Висновок: для охоронного освітлення сільськогосподарського подвір’я вибираю прожектор типу НО-09В-200 з лампою Г220-200.

Для автоматичного керування процесом освітлення застосовую фотореле з фоторезистором марки ФСК-Г2. Дана схема налаштовується так, що ввімкнення освітлення відбувається при зниженні рівня освітленості майданчика нижче від встановленої норми (приведено вище), а вимкнення – при перевищенні даного значення.

3.8. Вибір і розрахунок опромінювальної установки

 

Ультрафіолетове опромінення  з довжиною хвилі 240…380 нм у певних дозах позитивно впливає на ріст, розвиток, обмін речовин та продуктивність тварин і птиці. При застосуванні штучного ультрафіолетового опромінення, коли є відчутний дефіцит природного опромінення, підвищуються прирости маси поросят на 4…20%.

 

_3.8.1. Розрахунок стаціонарної опромінювальної установки

 

Розраховую стаціонарну  опромінювальну установку для свинарника, розміри

  якого становлять: довжина – 12 м, ширина –  8,5 м, висота – 3,3 м.

3.8.1.1. Приймаю стаціонарний  опромінювач типу ЭО1-30М, з лампою ЛЕ-30, ерітемний потік якої Ф_в = 750 мвіт. Споживана потужність опромінювача Р = 40 Вт. [Л.8, с. 156,159]

3.8.1.2. Рекомендована доза  опромінення за добу [Л.16, с. 427]:

Н_S = 70 мвіт.год./м².                                    (3.8.1.2.1)

3.8.1.3. Висота підвісу опромінювача [Л.16, с. 428]:

Н_р = 1,5 м.                                            (3.8.1.3.1)

3.8.1.4. Відстань між  рядами опромінювачів:

L = Н_Р ^. l_с,                                            (3.8.1.4.1)

де l_с – найефективніша відносна світлотехнічна відстань для опромінювачів з лампами ДРТ та ЛЭ у стандартній арматурі, l_с = 1,4.

L = 1,5 ^. 1,4 = 2,1 (м).

3.8.1.5. Кількість рядів:

m = B / L = 8,5 / 2,1 = 4,05 (рядів).                          (3.8.1.5.1)

Приймаю 4 ряди.

3.8.1.6. Відстань від стін до опромінювачів:

L_с = 0,5 ^. L = 0,5 ^. 2,1 = 1,05 (м).                          (3.8.1.6.1)

3.8.1.7. Відстань між  рядами опромінювачів:

L_а = (B – 2L_с) / (m – 1) = (8,5 – 2,1) / (4 - 1) = 2,1 (м).        (3.8.1.7.1)

3.8.1.8. Відстань між  опромінювачами в ряду:

L_в = L² / L_а = 2,1² / 2,1 = 2,1 (м).                          (3.8.1.8.1)

6.1.9. Кількість опромінювачів  у ряду:

n = ((A^і – 2L_с) / L_а) + 1 = ((12 – 2,1) / 2,1) + 1 = 5,7 (шт.).   (3.8.1.9.1)

Приймаю 6 шт.

3.8.1.10. Кількість опромінювачів  у приміщенні:

N = m ^. n = 4 ^. 6 = 24 (шт.).                         (3.8.1.10.1)

3.8.1.11. Середня опроміненість:

Е_сер = (Ф_в ^. N ^. η_в ^. Кф) / (К_з ^. S),                      (3.8.1.11.1)

де: Ф_в – вітальний потік опромінювача, мвіт;

      N – загальна кількість  опромінювачів у приміщенні, шт.;

      η_в – коефіцієнт використання вітального потоку, η_в = 0,64 [Л.11, с. 75];

      К_з –коефіціент запасу, К_з = 1,5 [Л.11, с. 75];

      К_ф – коефіцієнт форми тварин, К_ф = 0,5…0,64 [Л.11, с. 75].

Е_сер = (750 ^. 24 ^. 0,64 ^. 0,57) / (1,8 ^. 102) = 35,8 (мвіт/м²).

3.8.1.12. Добова тривалість  роботи установки в кінці строку  служби лампи:

Т = Н_S / Е_сер = 70 / 35,8 = 2 (год.).                     (3.8.1.12.1)

Висновок: для опромінення  свиней вибираю опромінювач типу ЭО1-30М, з лампою ЛЭ-30. Середня опроміненість і час роботи якого Е_сер = 35,8 мвіт/м² та          Т = 2 год. відповідно.

 

3.8.2. Розрахунок  пересувної (мобільної) опромінювальної  установки

 

Розраховую мобільну опромінювальну установку для свинарника розмірами: довжина – 12 м, ширина – 8,5 м, висота – 3,3 м. Даний розрахунок зводиться до визначення дози опромінення за один прохід опромінювачів і числа проходів при відомій розрахунковій висоті підвісу та швидкості переміщення горілок.

3.8.2.1. Приймаю пересувний  опромінювач типу УО-4: сила вітального потоку опромінювача I_в = 0,95 віт ^. ср-¹, споживана потужність Р = 500 Вт. [Л.8, с. 156, 159]

3.8.2.2. Рекомендована доза  опромінення за добу [Л.16, с. 427]:

Н_S = 70 мвіт.год/м².                               (3.8.2.2.1)

3.8.2.3. Висота підвісу опромінювача [Л.16, с. 428]:

Н_р = 1,5 м.                                      (3.8.2.3.1)

3.8.2.4. Довжина повного  ходу опромінювача:

L^’ = 10 м.                                       (3.8.2.4.1)

3.8.2.5. Розміри опромінювальної  площадки:

S = 30 м².                                       (3.8.2.5.1)

3.8.2.6. Експозиція опромінення,  яку отримують тварини за повний  прохід опромінювача:

Н₁ = (2К_ф ^. I_н ^. sin a_к) / (К_з ^. Н_р . v),                 (3.8.2.6.1)

де: К_ф – коефіцієнт форми тварин, К_ф = 0,5…0,64;

I_н – сила вітального опромінення при a = 0 для кривої Ia = I_н ^. cos a, мвіт ^. ср^-1;

К_з –коефіціент запасу, К_з = 1,5…2,0;

Н_р – розрахункова висота підвісу опромінювача, м;

v – швидкість руху опромінювача, v = 18 м/год.

У даній формулі кут sin a_к визначається захисними якостями арматури опромінювача або відстанню, за якої об’єкт опромінення потрапляє в тінь. Якщо об’єкт не затінюється або захисний кут арматури опромінювача невеликий, то

sin a_к = L^’/ (w (L^’2 + 4Н_р²)),                               (3.8.2.6.2)

де L^’ – довжина повного ходу опромінювача, м.

sin a_к = 10 / (w (10² + 4 ^. 1,5²)) = 0,96.

Експозиція опромінення  становитиме:

Н₁ = (2 . 0,57 ^. 0,95 ^. 1000 ^. 0,96) / (1,8 ^. 1,5 ^. 18) = 21,4 (мвіт ^. год. ^. м^-2).

3.8.2.7. Число проходів  опромінювача:

m = Н_S / Н₁ = 70 / 21,4 = 2,6 (раз).                     (3.8.2.7.1)

Приймаю, що кількість  проходів дорівнюватиме 3 рази.

3.8.2.8. Розрахункова добова тривалість  роботи опромінювача:

T = (m ^. L^’ ) / v = (3 ^. 10) / 18 = 1,7 (год.).              (3.8.2.8.1)

Висновок: для опромінення  свиней вибираю опромінювач типу УО-4, тривалість і число проходів якого становлять Т = 1,7 год. та m = 3 рази відповідно.