Электрификация фермы КРС 400 голов

 

Тогда можно  определить мощность (кВт) нагревательной установки при равномерном расходе  воды:

 

, (3.6)

 

где - объем нагреваемой воды; – теплоемкость, ; - разница температур, на сколько градусов необходимо нагреть;

 

.

 

Значит  для нагрева воды в накопительной  емкости необходимо нагревающая  установка как минимум 11кВт. Это значит, что для постоянного поддержание температуры при постоянном расходе воды 0,6 кг необходимо нагревающая установка 10,1 кВт. Но чтобы нагревающая установка не нагревала воду выше заданной температуры при нулевом расходе воды, необходимо поставить термореле, которое будет отключать нагревательную установку при заданной температуре. Можно выбрать 3 ТЭНа с запасом мощности на 20-30% . Выбираем из таблицы 3.2 следующие ТЭНы: материал из нержавеющей стали, мощностью 4,7 кВт. Тогда суммарная мощность нагревательной установки составит 14,1 кВт.

 

3.3 Расчет осветительных установок

 

Произведем  расчет стойлового помещения коровника. Размеры которого 64,4х21х6. Площадь  равна S=1352,4 м2.

Так как  его площадь более 50м2, то расчет произведем методом коэффициента использования.

Освещение выполняется светильниками ЛСП-01В-2х58-111 с лампами ЛБ.Стены и потолок побелены. Нормируемая освещенность Е=75 лк, но для повышения молочной продуктивности коров необходимо уровень освещенности увеличить до 160 лк [12]. Высота плоскости нормирования освещенности hраб. п=0,5 м, высота свеса светильника hс=0,2 м. Принимаем коэффициенты отражения потолка рп=50%, стен рс=30%, рабочей поверхности ррп=10%.

Определяем  высоту подвеса светильников:

 

, (3.7)

 

где H – высота помещения;

hс – высота свеса светильников;

hраб. п – высота над рабочей поверхностью.

 

 м.

 

Определим наиболее выгодное расстояние между  светильниками:

 

, (3.8)

 

где λ – рекомендуемое значение для светильников с типом КСС равной М, λ=(1,8 – 2,6)

 

.

 

Определим число рядов светильников в помещении:

 

. (3.9)

 

Округляем это число до ближайшего большего: nв = 3.

Определяем  расстояние от крайнего ряда светильников до стен:

 

, (3.10)

 м.

 

Определяем  расстояние между рядами светильников:

 

, м (3.11)

 м.

 

Определяем  индекс помещения:

 

 (3.12) .

 

Для принятых значений коэффициентов отражения  потолка рп=50%, стен рс=30%, рабочей  поверхности ррп=10%, коэффициент  использования светового потока η=0,40, коэффициент запаса * =1,5, коэффициент минимальной освещенности z=1,1 [6].

Определим световой поток для одного ряда светильников:

 

 

 , (3.13)

 

 

Найдем  световой поток одного светильника:

 

 (3.14)

 

где - количество ламп;

-световой поток одной  лампы, лм.

Выбираем  лампу OS L 58W/20 [18] со световым потоком

 

 

 

Тогда расчетное  количество светильников в линии:

 

 (3.15)

 

 

Значит  в линии будет  светильников.

Определим общую длину светильников:

 

, (3.16)

 

 

 

Поскольку < длины помещения, то светильники устанавливаем в линии с разрывами между торцами на расстоянии 0,68 м.

Найдем  отклонения фактической освещенности от нормируемой:

 

 (3.17)

 

 

Что в  пределах допустимого (-10…+20)%, значит расчет произведен правильно. Определи мощность светильников стойлового помещения:

 

 (3.18)

 

где – мощность одного светильника =116 Вт,

 

 

 

Для родильного помещения и телятника расчет освещения произведем аналогичным  методом, а результат представим в таблицу 3.3.

 

Таблица 3.3 – Светотехническая ведомость

Характеристика помещения					Вид освещения	Система освещения	норма освещен-ности, лк	Светильники		Лампы		Потребляемая мощность общая, кВт
№ по плану	Название помещения	Количество	Площадь, м2	Высота поме-щения, м
								Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
1	Стойловое помещение	2	1352,4	4,5	Раб	Общ	160	ЛСП-01В-2х58-111	81	OS L 58W/20	162	18,8
29	Родильное помещение	1	581,4	4,5	Раб	Общ	200	ЛСП-01В-2х58-111	44	OS L 58W/20	88	5,1
28	Телятник	1	295,8	4,5	Раб	Общ	100	ЛСП-01В-2х58-111	12	OS L 58W/20	24	1,4

 

Произведем  расчет осветительной установки  комнаты отдыха. Размеры 5,6х3,2х3, площадью S=18м2. Так как площадь меньше 50 м2, то расчет произведем методом удельной мощности.[6]

Помещение сухое с нормируемой освещенностью 200 лк и высотой плоскости нормирования освещенности hраб.п =0,8 м. Принимаем коэффициенты отражения потолка рп=50%, стен рс=30%, рабочей поверхности ррп=10%. Принимаем к установки светильник ЛПО 2Х40 и длина светильника lсв = 1.33 м, используя его как потолочный. в этом случае высоту свеса светильника принимаем hс= 0,1 м.

Определяем  высоту свеса светильников:

 

, (3.19)

 

где H – высота помещения;

hс – высота свеса светильников;

hраб. п – высота над рабочей поверхностью.

 

м. (3.20)

 

Определяем  оптимальное расстояние между рядами светильников:

 

, (3.21)

 

где λ – рекомендуемое значение для светильников с типом КСС равной Г (0,8 – 1,2)

 

.

 

 

Ориентируя  ряды светильников по длине помещения, определяем количество рядов:

 

 (3.22)

 

 

По табл. П – 9 [6] (для светильников группы 1, лампа ЛБ40) находим: при освещенности 100 лк удельная мощность должна составлять ωт = 7,1 Вт/м2. Освещенность в помещении  составляет Е=200 лк. Следовательно, нормированное значение удельной мощности

 

 (3.23)

 

 

Расчетное количество светильников:

 

 (3.24)

.

 

Для установки принимаем 3 светильника nсв.ф=3, предполагая разместить их в один ряд. При этом действительное значение удельной мощности составит:

 

 (3.25)

 

 

 

Отклонение  действительного значения удельной мощности от нормируемого:

 

 (3.26)

 

 

Что оказывается  в пределах допустимого от -10% до +20%.

Расчетная длина линии по длине помещения:

 

 (3.27)

 

 

Поскольку < длины помещения, то светильники устанавливаем в линии с разрывами между торцами.

Установленная мощность светильников:

 

 (3.28)

 

 

Произведем  расчет освещения для других помещений  аналогичным способом, а результат  представим в таблице 3.4.

 

 

 

Таблица 3.4 - Светотехническая ведомость

Характеристика помещения					норма освещен-ности, лк	Вид освещения	Система освещения	Светильники		Лампы		Потребляемая мощность всего, кВт
№ по плану	Название помещения	Количество	Площадь, м2	Высота поме-щения, м
								Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
2	Электрощитовая	1	18	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
3	Помещение для хранения молока	1	32	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	4	ЛБ 40	8	0,32
4	Молочная (а)	1	18	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	2	ЛБ 40	4	0,16
5	Молочная	1	24	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	3	ЛБ 40	6	0,24
6	Вакуум-насосная	1	17	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
7	Комната отдыха	1	18	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	3	ЛБ 40	6	0,24
8	Ветаптека	1	13	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
9	Раздевалка с душевой кабинкой	2	16,5	3	100	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,32
10	Кладовая	1	3,8	3	75	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
11	Подсобное помещение	1	19,3	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	2	ЛБ 40	4	0,16
12	Бригадирская	1	11	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
13	Лаборатория искусственного осеменения	1	11	3	300	Раб	Общ	ЛПО 06В	2	ЛБ 40	4	0,16
14	Пункт искусственного осеменения животных	1	19,7	3	300	Раб	Общ	ЛСП 06	4	ЛБ 40	8	0,32
15	Коридор в доил. молочн. блоке	1	48	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	6	ЛБ 40	12	0,48
17	Тамбур	2	26,4	3	30	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,16
18	Помещение для навозоприемника	3	33	4	30	Раб	Общ	ЛСП-01	1	OS L 36W/20	2	0,216
19	Фуражно-инвентарная	6	11,2	3	70	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,48
20	Помещение для накопительной емкости	1	16	4	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	2	ЛБ 40	4	0,16
21	Насосная	1	21,2	3	100	Раб	Общ	ЛПП 07В	1	ЛБ 40	2	0,08
22	Электрощитовая	1	10,4	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
23	Вакуум-насосная	1	7,,8	3	150	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
24	Раздевалка с душевой кабинкой	1	10,6	3	100	Раб	Общ	ЛПО 06В	1	ЛБ 40	2	0,08
25	Молочная	1	13,9	3	150	Раб	Общ	ЛПП 07В	1	ЛБ 40	2	0,08
26	Ветаптека	1	6,2	3	200	Раб	Общ	ЛПО 06В	1	ЛБ 40	2	0,08
27	Подсобное помещение	1	10,4	4	150	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,080
30	Коридор	1	7,9	3	100	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
31	Тамбур	2	10	3	50	Раб	Общ	ЛСП 06	1	ЛБ 40	2	0,08
Итого		х	х	х	Х	х	х	х	х	Х	х	31

 

 

 

Произведем  расчет осветительной установки  площадки перед воротами точечным методом. Геометрические размеры: ширина ворот равна x=3 м, высота подвеса равна H=4,5 м, освещаемое расстояние от ворот равно y=2 м. Коэффициенты отражения ограждающих конструкций: 0%. Нормируемая освещенность Ен = 2 лк. При такой освещенности целесообразно применить светильник с ЛОН. Коэффициент запаса равен * =1,5. Система освещения общая равномерная. Необходимо применить светильник марки НСПОЗМ-60 с КСС равный М. Для расчета освещенности используем рисунок 3.3.

 

 

 (3.28)

 

 

Откуда = 30˚C. Зная, что КСС данного светильника – М, определим силу света в данном направлении лампы в 1000 лм:

Определяем  величину создаваемой этой лампой условной освещенности условной освещенности. Условная освещенность точки от точечного  света может быть определена по формуле: (3.29)

 

.

 

Поток реальной лампы определяется по формуле:

 

, (3.30)

 

где – коэффициент, учитывающий свет от ограждающих конструкций равен , * =1,5 - коэффициент запаса.

 

.

 

Согласно  каталожным данным, выбираем лампу  Б 220-230-40. При этом отклонение потока от расчетного значения составит:

 

 (3.31)

 

где Фт –  каталожный (номинальный) поток лампы, лм

 

 

 

Это допустимо, т.к. меньше -10%. Принимаем лампу Б 225-235-60-2.

Расчет  остальных площадок произведем точечным методом, а результат сведем в таблицу 3.4.

 

 

Таблица 3.4 - Светотехническая ведомость

Характеристика помещения					норма освещен-ности, лк	Светильники		Лампы		Потребляемая мощность общая
№ по плану	Название помещения	Количество	Площадь, м2	Высота поме-щения, м
						Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
16	Площадка перед воротами	10	6	4,5	2	НСПОЗМ-60	10	Б 225-235-60-2	10	600

3.4 Проектирование электропроводок

3.4.1 Выбор схемы подключения  электропроводок

Для электроснабжения фермы установлена комплектная  трансформаторная подстанция (КТП). От КТП электропитание подводится к  блоку вспомогательных служб  и к родильному отделению с  телятником подземными кабельными линиями. В блоке вспомогательных служб вводно-распределительное устройство ВРУ установлено со стороны КТП в электрощитовой. Основу ВРУ составляет шкаф распределительный силовой марки СПА77-3, предназначенный для распределения электрической энергии трехфазного тока частотой 50 Гц. Он имеет рубильник на вводе и автоматические выключатели для защиты отходящих линий. На рисунке 3.4 представлена схема силовой сети двух коровников со вспомогательным блоком, в которую входит шкаф распределительный силовой СПА77-3 с шестью автоматическими выключателями отводящих линий. Пять из них подключены для питания распределительных шкафов марки ПР8501, а шестой автоматический выключатель питает систему освещения. Схема силовой сети родильного отделения с телятником представлена на рисунке 3.5. В состав ее входит распределительный силовой шкаф марки СПА77-6 с рубильником на вводе и четырьмя автоматическими выключателями. Три, из которых питает всю силовую сеть, а четвертый питает осветительную сеть родильного отделения с телятником.