Электрификация теплицы ГУП ВОСХП Заря г

      1 Исходные данные
      Приложение: Графическая часть на 8-ми листах
      
1.1 Производственно-хозяйственные данные объекта

      Тепличное хозяйство располагается на территории в ГУП ВОСХП «Заря» в юго-восточной части города Волгограда (Красноармейский район). Хозяйство занимается выращиванием овощей. Предприятие специализируется на выращивании овощей в защищенном грунте.
      Здания и сооружения, а также строения, размещённые на территории данного хозяйства, спроектированы в соответствии с действующими нормами строительного и технологического оборудования. Теплицы расположены одна от другой на расстоянии, предотвращающем их взаимное затемнение.
      Расположенные на предприятии теплицы, блочного типа по 1 га каждая и комбинированные по 4,6 га, которые примыкают к общему коридору с твёрдым покрытием. К этому коридору примыкают производственные здания.
      В каждом блоке положена центральная дорожка общей шириной три метра с бетонированной частью, рассчитанной на транспортную нагрузку три-четыре тонны. Северный и южный блоки теплицы состоят из тридцати шести секций каждый. Площадь секции 520,5м. Размер секции: длина – 87м, ширина – 6,4м.
      Теплицы построены по типовому проекту ТП810-99 с пролётом звена 6,4м, разработанному Центральным институтом типового проектирования Госстроя.
      Каркас теплицы металлический из специальных оцинкованных гнутых профилей полного заводского изготовления, соединения выполнены на болтах. 
      Кровля двускатного типа, стены двухслойные из листового стекла толщиной 4мм.
      
      
      
      
      
      Дождевые воды с кровли теплиц по лоткам и внутреннему водостоку отводятся в систему канализации.
      Отопление теплицы водяное по системе трубопроводов. Горячая вода поставляется от предприятия «Волгогрэс». Вентиляция теплиц естественная через фрамуги, расположенные в коньковой части каждого звена сооружения. Открывание фрамуг производится электроприводом через редуктор.
      На предприятии работает следующий персонал: административный персонал, агрохимлаборатория, биокомплекс, семь растениеводческих бригад, цех механизации транспорта, строительный цех, теплотехническая группа контроля измерительных приборов и автоматики, группа электроснабжения.
      
      1.1.1 Состояние электрификации на объекте
      
      На предприятии имеется трансформаторная подстанция ТП №2786, которая имеет следующие технические данные:
      - ТМ630 – 6/0,4;
      - схема и группа соединения обмоток звезда/звезда с нулевым проводом;
      - вид переключений ответвлений обмоток ПБВ и РПН.
      К предприятию подходит воздушная линия ВЛ 6кВ.
      На территории предприятия и на его границе установлено уличное освещение, выполненное дуговыми ртутными лампами (ДРТ).
      В теплицах с точки электрификации имеются: электрифицированные системы полива, вентиляции, опрыскивания и освещения. Большая часть работ выполняется вручную и с применением средств механизации, то есть электрификация существует в узких направлениях выполняемых работ.
      Из вышесказанного можно заключить, что электрификация находится на среднем уровне. Исключение составляет система полива.




      1.1.2 Цели и задачи проектирования
      По мере развития сельскохозяйственного производства число технологических процессов и операций, а также средств контроля и управления растёт. Технология производства постоянно совершенствуется. Новейшая технология наиболее полно использует имеющийся на данный момент научно-технический потенциал, и передовой опыт обеспечивает высокую экономическую эффективность, количественные и качественные показатели производства. Основой для постоянного развития и совершенствования технологии является углубление индустриализации и специализации производства, развитие комплексной электрификации, которая является основой автоматизации производства. Комплексная электрификация и автоматизация позволяют повысить производительность и улучшить условия труда, увеличить количество и качество получаемой продукции, освободить работников от тяжёлого физического труда, снизить потери и себестоимость продукции, повысить сроки службы технологического оборудования.
Основными задачами электрификации теплицы по выращиванию томатов ГУП ВОСХП «Заря» с разработкой системы регулирования микроклимата являются:
1) На основе типового технологического оборудования электрифицировать технологический процесс выращивания томатов;
2) Произвести расчёт и выбор светотехнического и силового оборудования;
3) Разработать автоматизированную систему процесса выращивания томатов.








1.2 Анализ технологических процессов в теплице и выбор технологического оборудования
         
      1.2.1 Выбор технологий производства овощей
     
     1.2.1.1 Выращивание рассады томатов
      Гидропоника – это обобщающий термин для обозначения методов выращивания растений без почвы, с использованием специальных растворов, содержащих питательные элементы, необходимые для развития растений, в необходимой концентрации.
      Земля является для растений, не более и не менее, опорой и хранилищем питательных веществ, которые поступают в нее с водой. 
      Растения без земли - это идеи природы, а не изобретения нашего времени. Основа растений в гидрокультуре, которые совершенно обходятся без земли, проходит свое испытание на жизнеспособность уже многие миллионы лет. Субстратами для существования растений были горные породы, вулканическая лава и вода.
      Для выращивания рассады лучше использовать одно-, двухлетние семена. Перед посевом их протравливают грапозаном из расчета 3г препарата на 1кг семян. Кроме  того, семена обрабатывают однопроцентным раствором марганцевокислого калия в течение 20 – 30 минут, после чего тщательно промывают водой. Это предупреждает поражение растений стриком. Для повышения урожайности и ускорения плодоношения семена перед посевом обрабатывают также стимулятором роста и раствором микроэлементов.
      После посева семян опилки в ящиках увлажняют питательным раствором следующего состава: 2г аммиачной селитры, 4г калийной селитры, 8г суперфосфата, 3г сернокислого магния на 10л воды. 
      Хорошая аэрация и обильная фосфориокислое питание способствует быстрому развитию корневой системы сеянцев. Для выращивания рассады томатов рекомендуются температурные режимы, указанные в [1].  
Таблица 1.2.1.1 – Рекомендуемые температуры при выращивании томатов
Время суток и условия освещенности
До появления всходов
При появлении всходов (3 – 4 дня)
При дальнейшем выращивании
Днём:
В солнечную погоду
В пасмурную погоду
Ночью


20 – 25
20 – 25
20 – 25


13 – 25
10 – 12
8 – 10

18 – 20
15 – 16
15 – 16
     
      При появлении первого настоящего листочка, примерно на 13 – 15 день после сеянцы пикируют в гончарные горшки диаметром 9 – 10см., наполненные щебнем с размером частиц 3 – 8мм. На 1 квадратный метр стеллажа размещают 80 – 100 горшков.
      Рассаду досвечивают 35 – 40 дней по 12 часов в сутки. Для предупреждения появления вирусных заболеваний рассаду опрыскивают раствором микроэлементов и молоком, разбавленным в 10 раз водой. Белок молока оказывает защитное действие против нарушения белового обмена.
      Готовая для посадки рассада должна иметь 8 - 9 настоящих листков, бутоны на первой цветочной кисти, толстый приземистый стебель высотой 25 – 30см. и хорошо развитую корневую систему. Переросшая и вытянувшаяся рассада сильно поражается вирусными болезнями.
      Во время посадки рассады необходимо удалять растение, пораженное грибковыми заболеваниями. Для определения вирусных заболеваний применяют серологический метод. При котором наличие вируса в соке рассады томатов определяют с помощью специальной антисыворотки капельным способом.

      1.2.1.2 Выращивание томатов в зимне-весенний период
     
      При выращивании томатов в гидропонных теплицах, некоторое засушивание растений увеличивает урожай по сравнению с урожаем в почвенных теплицах. Это объясняется тем, что на искусственных субстратах лучше обеспечивается водоснабжение и минеральное питание растений, что позволяет применять более загущенные посадки. При выращивании на почвах оптимальная густота посадки составляет 4 – 5 растений на 1м2 теплицы. На искусственных субстратах густота посадки оставляет 5 – 6 растений.
      При загущенной посадке рассаду лучше уплотнить в рядах, оставляя большое расстояние между рядами. В противном случае, растение, достигнув определенной высоты в нижних ярусах будут затеняться, что повлечет за собой не только ослабление ассимиляции, но быстрое отмирание листьев. Кроме того, уменьшение ширины междурядий, ухудшает проветривание растений в нижних ярусах и способствует поражению листьев бурой пятнистостью. При изреженной посадке урожай с одного растения получают больший, чем при загущенной, но с 1м2 площади теплицы – значительно меньший. Чрезмерное загущение растений также нежелательно, так как при этом резко снижается урожай, задерживается созревание плодов, и растения в большей степени поражаются грибковыми заболеваниями.
      Перед посадкой растений в теплицах субстрат разравнивают по уровню питательного раствора, чтобы в последствие при дальнейших подачах обеспечить равномерное его увлажнение. Температура субстрата и питательного раствора во время посадки должна быть 20 – 220С.
      После увлажнения питательным раствором субстрат маркируют. По следу маркера копают лунки глубиной 12 – 14см, в которую высаживают рассаду. Обычно ее высаживают в вертикальном положении, засыпая щебнем до самых листьев. Если же рассад из-за недостатка света в зимний период вытянулась, то ее высаживают наклонно, что способствует образованию дополнительных корней на стеблях. В этом случае нижние листья заблаговременно (за 2 – 3 дня до высадки) удаляют.
      В первые дни после высаживания растения 3 – 4 кратно подкармливают питательным раствором с интервалами в 3 часа. После того, как рассада приживается, количество подач питательного раствора уменьшают до 2 – 3 в день. С увеличением ассимиляционной поверхности растений и удлинением светового дня подачу питательного раствора учащают до 4 – 5 раз в день.
      Растения томатов в теплицах предъявляют повышенные требования к свету, температурному режиму и влажности воздуха. Особенно требовательны они к прямому солнечному свету в фазах рассады, цветения и завязывания плодов. При недостатке света томаты плохо растут, вытягиваются и у них плохо образуются цветки и опадают завязи.
      Световые условия для растений томатов в теплицах могут быть улучшены, если вымыть стеклянные перекрытия, так как при загрязнении кровли теплиц производственной пылью, теряется около 50% света. Кроме того, для улучшения освещения, ряды растений необходимо располагать поперек теплиц и увеличивать ширину междурядий за счет уменьшения расстояний между растениями в рядах. Для предупреждения затенения нижних листьев удаляют излишние листья или какую-то их часть и формируют растение в один стебель на вертикальной шпалере.
      Требование растений к температуре воздуха и субстрата предъявляются по фазам роста и развития. При снижении температуры ниже 150С, процессы роста продолжаются, но цветение и налив плодов приостанавливается. При температуре выше 360С и ниже 150С пыльца томатов становится стерильной.
      Чем слабее интенсивность освещения и меньше содержание углекислоты в воздухе, тем ниже должна быть температура воздуха. Только в этом случае приход органических веществ от ассимиляции будет превышать их расход на дыхание. Поэтому в пасмурные дни температуру в теплицах снижают на 2 – 30С, чтобы уменьшить интенсивность дыхания, а следовательно и расходование питательных веществ растениями. С этой же целью снижают температуру воздуха до 17 – 180С и ночью. Такое температурный режим в теплицах способствует усиленному росту и развитию растений, а также повышению урожайности томатов.
      Требования томатов к влажности воздуха в различные периоды роста и развития также не одинаковы. В фазе рассады она должна быть 70 – 75%, в период от рассадной фазы до начала завязывания плодов 70% и в фазе плодоношения 60 – 65%. Повышенная влажность воздуха затрудняет процесс самоопыления, так как только сухая зрелая пыльца легко отделяется от тычинок и попадает на рыльце пестика. Влажная пыльца теряет сыпучесть и не высыпается из пыльников. Поэтому при опылении растений сухой воздух в теплицах особенно необходим.
     


Рисунок 1.2.1.2.1 - Динамика поступления урожая томатов, выращенных в зимнее – весенний период.
                     1 – на щебне; 2 – на грунте.
     
      В солнечную погоду при хорошей вентиляции теплиц, подавать питательный раствор в субстрат нужно чаще, в противном случае растения потеряют влагу в следствие усиленной аспирации больше, чем возместит ее корневая система.
      В процессе ухода за растениями необходимо удалять все пораженные, пожелтевшие и соприкасающиеся с субстратом листья,  также вести борьбу с болезнями растений. 2 – 3 раза в месяц необходимо проводить внекорневое подкармливание растений раствором макро- и микроэлементов в общей концентрации 0,4%. Растения томатов формирую в виде одностебельного куста, удаляя все пасынки, когда они достигнут длины 3 – 4см. Пасынкование повторяют через каждые 6 – 7 дней. При этом удаляют также все большие и старые листья, а при сильном загущении – часть здоровых листьев. Однако, удаление большого количества зеленых листьев замедляет рост плодов и снижает урожай. 
      Для получения раннего урожая применяют прищипывание точки роста над     4 – 5  кистью, оставляя над последней кистью 2 – 3 листа. При формировании одностебельного куста у высокорослых сортов верхушки прищипывают над 6 – 8 кистью. Томаты, выращиваемые на искусственных субстратах, быстрее развиваются, формируют более развитые ассимиляционную поверхность и мочковатую корневую систему, чем томаты, выращиваемые на почве (рис. 1.2.1.)
     
      1.2.1.3 Выращивание томатов в осенне-зимний период
     
      В осенне-зимний период в условиях недостаточного освещения и высокой относительной влажности воздуха урожай томатов получают ниже, чем в зимне-весеннее время - в среднем 2,5 - 3 кг с 1 м2.
      В беспочвенных теплицах в осенне-зимний период необходимо выращивать позднеспелые среднерослые сорта с частым расположением плодовых кистей на стебле и достаточно устойчивые к грибковым и вирусным заболеваниям.
      В первые фазы роста и развития томаты требуют значительного количества тепла и света. Поэтому сроки посадки рассады нужно определять с учетом этих факторов. Растения до ухудшения условий освещения должны образовать мощную вегетативную массу и завязать 3 - 4 кисти плодов.
      Посадка растений в поздние сроки приводит к ослаблению ростовых процессов и задерживанию формирования плодов, так как в этом случае снижается интенсивность фотосинтеза из-за недостаточного освещения растений. Поэтому опоздание с посадкой рассады приводит к снижению урожая томатов в осенне-зимнем культурообороте.
      Семена высевают 5 - 10 июня. Перед посевом их обрабатывают слабым раствором микроэлементов и протравливают 1%-ным раствором марганцевокислого калия.
      Через 12 - 14 дней, после появления всходов, сеянцы пикируют в гончарные горшки, наполненные мелким щебнем.
      В жаркие солнечные дни рассаду притеняют, опрыскивая кровли теплиц раствором мела. На постоянное место ее высаживают в фазе 6 - 7 настоящих листков.
      Сажают рассаду наклонно двухрядными лентами. Расстояние между лентами 70см, между рядами в ленте 50 и между растениями в рядах 25 - 30см.
      Растения томатов в осенне-зимний период формируют один стебель, удаляя, все боковые побеги-пасынки. Одностебельные растения расходуют меньше веществ на формирование новых побегов и листьев, вследствие чего плоды на таких растениях образуются более крупные, чем на двухстебельных. Ограничение роста растений проводят над 4 - 5 кистью.
      В борьбе с вирусными болезнями применяют опрыскивание растений молоком и внекорневые подкормки микроэлементам, растворами борной кислот, марганцевокислого калия и сернокислого марганца. Первые опрыскивания молоком и микроэлементами проводят в рассадном возрасте - перед посадкой, а последующие через каждые 10 - 12 дней до появления 4 - 5-й кисти. Опрыскивать растения можно только в солнечную погоду. После этого теплицы следует проветрить, так как высокая влажность воздуха способствует появлению бурой пятнистости.
      Для стимулирования опыления и оплодотворения применяют различные способы. Когда цветки часто остаются плохо развитыми и оплодотворение не происходит, в пасмурную погоду и зимние месяцы, для ускорения завязывания плодов цветочную кисть обрабатывают стимуляторами роста 2,4-т-трихлорфеноксиуксусной кислотой в 0,005%-ной концентрации (50мг препарата на 1л воды) или 2,4-д-дихлорфеноксиуксусной кислотой в 0,001%-ной концентрации (10мг на 1л воды). При опрыскивании стимулятором 2,4-д необходимо следить, чтобы он не попадал на верхние листья и побеги, в противном случае они сильно деформируются.
      Стимуляторы активизируют приток пластических веществ к бутонам и предотвращают опадение цветков в период недостаточного освещения.
      Томаты в осенне-зимний период предъявляют повышенные требования к температурному режиму и влажности воздуха. Лучше всего растения растут при температуре 24 - 290С. После посадки в августе или сентябре, когда стоят теплые дни, следует не допускать перегрева теплиц. В это время усиливают вентиляцию и проводят побелку кровли теплиц мелом, поддерживают температуру днем в пасмурную погоду в пределах 22 - 240С, в солнечную  24 - 280С и ночью 18 - 200С. В октябре температуру в теплицах поддерживают днем 19 - 200С, ночью 16 - 170С. В ноябре и декабре ее снижают днем до 17 - 180С и ночью до 14 - 160С, так как плоды уже завязались и необходимо продлить период созревания.
      Томаты плохо переносят повышенную относительную влажность воздуха. Для уменьшения влажности воздуха снимают уровень наполнения субстрата питательным раствором на 3 - 4 см и включают принудительную вентиляцию.
      Кислотность питательного раствора поддерживают в пределах рH 5,8 - 6. Питательный раствор используют многократно. После посадки томатов подачу раствора повторяют 4 - 5 раз в день до тех пор, пока растения приживутся, после этого 3 - 4 раза в день.
      Урожай томатов, выращиваемых в осенне-зимнем культурообороте на искусственном субстрате, намного превышает урожай, полученный на почве [5].
      Более высокая урожайность томатов объясняется тем, что при данном методе создаются оптимальные условия аэрации, водоснабжения и обеспечения растений всеми необходимыми элементами минерального питания, благодаря чему растения растут и развиваются быстрее, чем грунтовой культуре, и к моменту ухудшения освещения успевают сформировать плоды на 4 - 5 кистях. Это обстоятельство особенно важно в осенне-зимний период, когда растения пребывают в условиях постепенного ослабевания освещения.

      1.2.2 Выбор технологического оборудования и механизмов
     
      Для получения полноценного урожая томатов, в теплице необходимо обеспечить определённые климатические условия, которые создаются с помощью различных технологических процессов.
      Регулирование температуры воздуха в сторону повышения происходит за счет включения дополнительного обогрева, а в сторону понижения за счёт усиления естественной вентиляции, для чего открывают фрамуги.
      В защищенном грунте применяется четыре вида обогрева - почвенный, водяной, воздушный и комбинированный. Агротехническим условиям выращивания томатов в теплице в наибольшей степени отвечает воздушный обогрев. В систему регулирования температуры с помощью воздушного обогрева входят датчики температуры, электрокалорифер СФОЦ-60/0,5Т и комплексное устройство управления типа «Электротерм». Нагретый воздух разводится по теплице с помощью перфорированных воздуховодов, расположенных вдоль боковых ограждений по длине теплице. Датчиками температуры служат датчики с первичными преобразователями типа ТСМ. С помощью них происходит регулирование температуры. При отклонении температуры воздуха в помещении от заданной, в блок поступает сигнал на изменение подводимой мощности к электронагревательным элементам калорифера.
      В начальной стадии развития овощных культур большое значение играет разница между температурой почвы и воздуха, поэтому в теплице нужно применять комбинированный способ обогрева. Этот способ обладает ещё тем преимуществом, что расход тепла в два раза меньше, чем только при почвенном. Разогрев почвы при комбинированном обогреве происходит в один, два раза быстрее, чем при почвенном и в три раза по сравнению с воздушным. В качестве нагревателя почвы используется нагревательный провод сельскохозяйственного назначения ПНВСВ, разработанный специально для обогрева теплиц.
      Влажность регулируют, распыляя воду (водяной туман) через заданное время. Туманообразующая установка состоит из распылительного устройства, системы водоподводящих труб с запорной арматурой, системы автоматического управления, датчиков увлажнения.
      В блочных теплицах осуществляется естественная вентиляция через открывающиеся фрамуги. Форточки могут быть открыты с правой или левой стороны теплицы или с обеих одновременно. Для подачи команды для открытия форточек с подветренной стороны применяют электроконтактный флюгер, устанавливаемый на крыше теплицы. В зависимости от направления ветра кулачок вращающейся части флюгера воздействует на микропереключатель и замыкает цепь включения вентиляции левой или правой стороны теплицы. В тёплое время года для улучшения вентиляции используется отопительный агрегат при отключенном обогреве.
      В теплице так же имеется стационарная система опрыскивания. Раствор подаётся к растениям с помощью насоса в системе опрыскивания. На каждый блок теплицы установлено по одному насосу в системе опрыскивания.
      Одним из самых трудоёмких процессов в сельском хозяйстве является процесс обработки почвы. Его можно значительно облегчить, применяя в теплице ручные электрифицированные инструменты, такие как: электрофреза для обработки почвы ФС-07А [23] рыхлит почву на глубину 25см, ширина захвата 0,7м, скорость передвижения 0,85км/ч, производительность 630 м3/ч, установленная мощность 2,8кВт.
      Самоходная электромотыга ЭМ-12[23] используется при междурядной обработке почвы в теплицах. Производительность 250м2/ч, установленная мощность 0,3 кВт.
Определим необходимое количество вышеуказанных машин по формуле:
                                                          (1.2.2.1)
      где     S - обрабатываемая площадь, м2; 
                      Пч - часовая производительность, м2/ч;
          t рa6 - продолжительность работы, ч; 
          S = l8662,4 м2 - для одного блока теплицы.
      Электрофреза:
         
      
         
      Электромотыга:
         
      
         
      На всю теплицу выбираем: электрофреза 10 шт, электромотыга 30 шт.
      В схеме поливной сети применяется следующее технологическое оборудование: насос поливной, насос смеситель-дозатор минеральных добавок, насос в системе опрыскивания.
      В качестве примера рассчитаем и выберем насос смеситель-дозатор минеральных добавок.
Бак имеет размеры V = 0,6 · 0,6 · 1 = 0,36м3, объём воды в баке Vводы = 300л = 0,3м3. 
За три минуты насос должен перекачать воду по кругу.
      Тогда:
                                                        (1.2.2.2)
      где V – объём воды в баке, м3;
       t – время, за которое насос должен перекачать воду по кругу, сек.
      
      
      
      По каталогу выбираем насос типа 11/2К - 0,7а мощностью 0,09 кВт, напор 20м, подача 1м3/ч.
      
      
      Выбор насосов для других систем производится по аналогии и сводится в таблицу 1.2.2.1
    Таблица 1.2.2.1 - Выбор технологического оборудования
Наименование
Тип
Н,м
Q, м3/ч
Рпотр, кВт
Кол-во
Электрофреза
ФС-07А
0,7
630,0
2,8
10
Электромотыга
ЭМ-12
-
250,0
0,3
30
Насос поливной
11/2К-6
20,5
1,5
0,55
2
Насос смеситель-дозатор
11/2К-0,7а
20,0
1,0
0,25
2
Насос отопительный 1
К290/30
24,0
250,0
35,0
2
Насос отопительный 2
К90/550
43,0
90,0
18,0
2
Насос опрыскиватель
К90/350
285,0
85,0
11,0
2
Электроводонагреватель
ТЭН 12
-
-
5,0
6

      Рассчитаем и выберем водонагреватели для подогрева поливной воды по формуле:
                                             (1.2.2.3)
      где  t - время работы нагревателей, ч; t = l4ч; 
             ? - кпд нагревателя, ? = 0,85;
                 m - масса нагревателей воды, кг; m = 300кг; 
                  С - теплоёмкость воды, кДж/кг; С = 4,19кДж/кг.
      
      Необходимая активная поверхность всех нагревателей:
      
      
      
      Выбираем электронагреватель: ТЭН12 Р = 50кВт, U=220B, L1=1,487м; dnop= 13,5м.
      Определим активную поверхность одного нагревателя по формуле:
                                               (1.2.2.4)
      где  lакт - активная длина нагревателя;
            lакт = 0,95 · L1 = 0,95 · 1,487 = 1,413м;
      Fакт = 3,14 · 13,5 · 1,48 · 103 = 0,06м2.
      Необходимое количество ТЭНов:
                                        (1.2.2.5)
Принимаем n = 3шт.



      1.3 Расчет и выбор светотехнического оборудования
      1.3.1 Выбор вида и типа освещения
      
      В сельском хозяйстве используются следующие виды освещения: рабочее, дежурное, аварийное, эвакуационное и охранное. Каждый вид освещения может быть выполнен по разным системам. 
      Различают следующие системы освещения: общее освещение может быть: общее равномерное и общее локализованное. Местное освещение выполняется специальными светильниками местного освещения, расположенными в рабочей зоне. Одно местное освещение применять запрещается, поэтому применяется система комбинированного освещения. В данной теплице используются установки с лампами накаливания и люминесцентными лампами. Система освещения - общая, вид освещения - рабочее. Рабочее освещение предназначено для создания нормальных условий видения для выполнения технологического процесса.
      
      
      1.3.2 Расчёт электрического освещения
      
      Расчёт производим по следующей методике: из [1] по расчётной высоте подвеса hp, площади помещения S, типу светильника при коэффициентах отражения: потолка ?п = 0,5, стен ?с = 0,3, рабочей поверхности ?р = 0,1.
      При кривой силы света Д-1 определяем удельную мощность Рудт. Она для условий освещённости Ет = 100лк; ?свет = 100%; коэффициента запаса: для ламп накаливания кзт = 1,3; для люминесцентных ламп кзт. = 1,5.
      Переводим Руд.т в удельную мощность от действующего источника освещения по формуле:
                                                                                        (1.3.2.1)
      где  Еmin - нормированная освещённость, лк; 
                         Ет - условная освещённость, лк; 
                    к3, кзт - коэффициенты запаса; 
                    ?свет - КПД светильника.
Определяем число светильников по формуле:
                                                             (1.3.2.2)
      где Рл - мощность одной лампы, Вт. 
      Производим проверку по условию:
                                                     (1.3.2.3)
      где Рp - расчётная мощность, Вт
                                                         (1.3.2.4)
Определяем мощность установки поформуле:
                                                          (1.3.2.5)
Расчёт представим на примере двух помещений: узел ядохимикатов и  операторной. Расчёт по остальным помещениям проводим аналогично и сводим в таблицу 1.3.2.1.
      Узел ядохимикатов 3.
      По условиям окружающей среды выбираем светильник HПП103-100-001М с лампой накаливания Б215-225-100. Еmin = 20 лк; kз = l,5; кзт = l,3; ?свет = 0,75; S = 0,36 м2;  hр = 3,5м; Руд.т = 23,2 Вт/м2.
      
                  n = 7,14 · 36/100 = 2,6 ? 3 шт.
                 Р = 7,14 · 36/3 = 85,7 Вт
                    Рл = (0,9 ? 1,2) · 85,7 = (77,3 ? 102,84)Вт
Лампа с мощностью Р = 100 Вт входит в данный диапазон. 
                Руст = 3•300 = 900 Вт
      
      Операторная 4. 
      Выбираем светильник ЛСП02–2 х 40-01-03, с лампой ЛБ-40. Еmin = 150 лк; k3  = l,8; кзт = l,5; ?свет = 0,75; S = 28 м2; hр = 3,1м; Рудт = 5,9 Вт/м2.
      
      n = 14,16·28/80 = 4,9 ? 5 шт.
      Рp = 14,16·28/5 = 79,296Вт
      Рл = (0,9 ? 1,2) ·79,296 = (71,366 ? 95,195)Вт
Мощность выбранной лампы входит в данный диапазон. 
           Руст = 5 · (80 + 20) = 500 Вт
      Уличное освещение считаем точечным методом, сущность которого заключается в следующем:
По углу ? и типу кривой силы света определяем из [1] силу света I?.
Для самой удалённой точки освещаемой поверхности определяем суммарную условную освещённость по формуле:
                                                   (1.3.2.6)
      где  I? - сила света.
      Определяем необходимую величину светового потока по формуле:
                                                (1.3.2.7)
      где Еmin - минимальная освещённость, лк;
                     кз - коэффициент запаса;
                      ? - коэффициент добавочной освещённости.
      По полученному значению светового потока по [1] выбираем ближайшую  стандартную лампу, световой поток которой отличается от расчётного не более чем на 10-20%.
      Проводим проверку по условию:
                                             (1.3.2.8)

Определяем мощность осветительной установки по формуле:
                                                   (1.3.2.9)
      где  N - количество светильников, шт.
      В качестве примера расчёта уличного освещения выбираем один из выходов с самой большой поверхностью освещения (Рисунок 1.3.2.1).










   
      Рисунок 1.3.2.1 – Расчётная схема уличного освещения 
   S = 6 • 2 = 12м2; hр  = 2,5м; Е  = 0,5лк; tg? = 3,6/2,5 = 1,44; ? = 55,2°; I? = 159,2
      
      
      
      Выбираем лампу накаливания Б215-225-15. Р = 15Вт, U = 220B.
      Для обеспечения минимальной освещённости достаточно данной лампы, но с точки зрения однотипности используемых светильников выбираем в качестве источника лампу накаливания Б215-225-100.
      Над каждым выходом устанавливаем по одному светильнику НСР01-100.
      Руст = 7 • 100 = 700 Вт


Наименование 
помещения
F,
лк
hp.n
м
S,
м2
h,
м
Тип светильника
Тип источника
Света
Руд
Вт/м2
n,
шт
Руст,
кВт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1. Смесительная
30
0
96,0
3,5
НППО3-100-001М
Б215-225-100
9,138
9
0,9
2. Бойлерная
75
0
212,5
3,5
НСП21-200-003
Б215-225-200
17,235
20
4,0
3.Узел ядохимикатов
20
0
36,0
3,5
НППО3-100-001М
Б215-225-200
7,138
3
0,3
4. Операторная
150
0,8
28,0
3,9
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
14,160
5
0,5
5. Коридор
30
0
45,0
3,5
НППО3-100-001М
Б215-225-100
34,510
7
0,7
6. Бытовка
75
0
20,0
3,9
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
6,480
2
0,2
7. Комната отдыха
150
0,8
20,0
3,9
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
12,960
4
0,4
8. Душевая
50
0
6,0
3,5
НСШ1-100-231
Б215-225-100
45,089
3
0,3
9. Санузел
30
0
6,0
3,5
НСПП-100-231
Б215-225-100
27,050
2
0,2
10. Мастерская
100
0,8
54,0
2,7
НСП21-200-003
Б215-225-200
23,780
8
1,6
11. Щитовая
50
0
15,0
3,5
НСП21-200-003
Б215-225-200
39,070
3
0,6
12. Комната отдыха
150
0,8
80,0
3,9
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
9,840
10
1,0
13. Бытовка
75
0
72,0
3,9
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
4,920
5
0,5
14. Душевая
50
0
24,0
3,5
НСП11-100-231
Б215-225-100
33,816
9
0,9
15. Санузел
30
0
18,0
3,5
НСП11-100-231
Б215-225-100
20,290
4
0,4
16. Коридор
30
0
93,5
3,5
НППО3-100-001М
Б215-225-100
34,700
12
1,2
17. Кабинет бригадира
100
0,8
22,5
3,1
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
9,440
3
0,3
18. Кабинет помощника бригадира
100
0,8
22,5
3,1
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
9,440
3
0,3
19.Кабинет реализатора
100
0,8
67,5
3,1
ЛСП02-2X40-01-03
ЛБ-40
6,560
6
0,6
20. Реализаторская
30
0
360,0
3,5
НППО3100-001М
Б215-225-100
6,231
25
2,5
21. Коридор через всю теплицу
30
0
1190,4
3,0
НСП21-200-03
Б215-225-200
6,000
36
7,2
22. Проход в теплице
30
0
691,2
3,0
НСП21-200-03
Б215-225-200
6,000
72
9,6
23. Уличное освещение




НСР01-100
Б215-225-100

7
0,7
24. Розетки







11
5,5
Суммарная мощность








40,4
    Таблица 1.3.2.1  - Светотехническая ведомость     

      
      1.3.3 Подсчёт осветительных нагрузок
      
      Расчёт покажем на примере смесительной, дальнейший расчёт аналогичен и сводится в таблицу 3.2.
      Для подсчёта электроосветительных нагрузок необходимо определить:
Максимальную мощность осветительной установки:
                                                  (1.3.3.1)
      где  кс - коэффициент спроса [1]; Руст = 0,9 кВт; кс = 0,75;
                        Рmax = 0,75 · 0,9 = 0,675 кВт.
      Годовое потребление электроэнергии определяется по формуле:
                                            (1.3.3.2)
      где Тгод - число часов использования осветительной установки в год, ч.
      Число часов использования осветительной установки в год определяется по формуле:
                                          (1.3.3.3)
      где tраб.дн. - число рабочих дней в году; tcм - время рабочего дня, ч. 
                      Тгод = 255 · 8 = 2040 ч
                      Агод = 2040 · 0,675 = 1377 кВт











      Таблица 1.3.3.1 - Подсчёт осветительных нагрузок

Наименование помещения
Руст, кВт
кс, о.е.
Рmax,
кВт
Тгод,
ч
Агод
кВт-ч
1
2
3
4
5
6
1. Смесительная
0,9
0,75
0,635
2040
1377,0
2. Бойлерная
4,0
0,75
3,000
2040
6120,0
3. Узел ядохимикатов
0,3
0,75
0,255
2040
459,0
4. Операторная
0,5
0,75
0,375
2040
765,0
5. Коридор
0,7
0,75
0,525
2040
1071,0
6. Бытовка
0,2
0,75
0,150
2040
306,0
7. Комната отдыха
0,4
0,75
0,300
2040
612,0
8. Душевая
0,3
0,75
0,925
2040
459,0
9. Санузел
0,2
0,75
0,150
2040
306,0
10. Мастерская
1,6
0,75
0,200
2040
2448,0
11. Щитовая
0,6
0,75
0,450
2040
918,0
12. Комната отдыха
1,0
0,75
0,750
2040
1530,0
13. Бытовка
0,5
0,75
0,375
2040
765,0
14. Душевая
0,9
0,75
0,675
2040
1377,0
15. Санузел
0,4
0,75
0,300
2040
1836,0
16. Коридор
1,2
0,75
0,900
2040
459,0
17. Кабинет бригадира
0,3
0,75
0,225
2040
459,0
18. Кабинет помощника бригадира
0,3
0,75
0,225
2040
459,0
19. Кабинет реализатора
0,6
0,75
0,450
2040
918,0
20. Реализаторская
2,5
0,75
1,875
2040
3825,0
21. Коридор через всю теплицу
7,2
0,75
5,400
1020
5508,0
22. Проход в теплице
9,6
0,75
7,200
1020
7344,0
23. Уличное освещение
0,7
0,75
0,525
1020
535,4
24. Розетки
5,5
0,75
4,125
1020
4207,5
Суммарная мощность


30,300



      1.3.4 Выбор сечения проводов осветительной сети
      Расчёт и выбор сечений проводов осветительной сети обеспечивает отклонение напряжения у источников света в допустимых пределах, нагрев проводов не выше допустимой температуры, достаточную механическую прочность провода. Поэтому сначала рассчитывают сечение проводов по допустимой потере напряжения, а затем проверяют по нагреву и механической прочности. При этом индуктивное сопротивление проводов внутри осветительной сети можно не учитывать, так как коэффициент мощности в осветительных сетях не ниже 0,9.
      Для внутренних осветительных сетей при номинальном напряжении на вводе допустимая потеря напряжен.......................