Использование электрического освещения в сельском хозяйстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Использование электрического освещения в сельском хозяйстве

Оглавление

Введение

1. Светильники

2. Лампы накаливания

3. Люминесцентные лампы

4. Расчёт освещения

5. Производственное использование электрического света

Заключение

Используемая литература

Введение

Электрическое освещение в сельском хозяйстве - широко распространённый вид использования электроэнергии. Рациональное освещение повышает производительного труда, улучшает качество продукции и увеличивает безопасность работы обслуживающего персонала. Правильное освещение уменьшает зрительное и общее утомление работника, способствует поддержанию чистоты и порядка в помещениях. Таким образом, электрическое освещение сельскохозяйственных помещений может выполнять функции рабочего освещения и являться биологически необходимым в отдельных технологических процессах. Электрическое освещение приобретает всё большее значение не только как производственный фактор, но и как мощный фактор улучшения культурно-бытовых условий жизни сельского населения.

В качестве примера можно привести использование электрического освещения в теплицах при выращивании рассады, овощей, цветов в зимнее время, для увеличения продолжительности светового дня в птичниках в осеннее-зимнее время. Перед сельскими энергетиками стоят задачи дальнейшего повышения надёжности, обеспечения бесперебойного электроснабжения объектов сельского хозяйства.

По характеру исполнения рабочее или основное освещение может быть общим, местным или комбинированным. Общее освещение равномерно освещает всё помещение или его часть на всех участках. Местное освещение предназначается только для рабочих поверхностей. При этом светильник устанавливается на рабочее место в непосредственной близости от поверхности, которую он должен освещать. Местное освещение, как правило, дополняется общим освещением помещения. Использование только местного освещения не допускается. Комбинированное освещение - это сочетание общего и местного освещения; его целесообразно применять при высокой точности работ, малой площади рабочих мест и редком их расположении. Достаточность освещённости рабочей поверхности, равномерность освещения и наибольшая экономичность при этом определяются расчётами.

Кроме основного рабочего освещения, в тех помещениях, где отсутствие света может привести к длительному расстройству технологического процесса или нарушению электро- или водоснабжения и т.д., предусматривается аварийное освещение. Аварийное освещение для эвакуации людей из помещения выполняется по линии основных проходов и на ступеньках лестниц.

В качестве электрических источников света в сельском хозяйстве используют лампы накаливания, люминесцентные и газозарядные лампы.

освещение светильник накаливание люминесцентный

1. Светильники

Чаще всего инженеры сельского хозяйства, зоотехники в небольших по объёму помещениях используют светильники.

Электрические светильники являются осветительными приборами, состоящими из источника света и осветительной арматуры и предназначенными для освещения объектов, расположенных не далее чем в 20 - 30 м от источника света. Светильники выбирают, исходя из условий окружающей среды, экономичности, долговечности и безопасности обслуживания. Так, в сухих незапылённых и неопасных в отношении взрыва помещениях к конструкциям светильников дополнительных требований не предъявляется; в сырых и особо сырых помещениях следует применять полугерметические светильники с раздельным вводом проводов, а в пыльных помещениях - закрытые уплотнённые светильники. Светильники характеризуются по характеру светораспределения, целевому назначению, способу установки и т.п.

Светильники рабочего освещения должны соединяться в такие группы, чтобы все токоприёмники включались одновременно. Нельзя объединять светильники производственных и административных помещений и т.д. Если группы светильников включаются и отключаются одновременно, то на щитках, помимо предохранителей должны устанавливаться выключатели 5 групп.

Для освещения в тёмное время суток населённых пунктов, а также отдельных производственных площадок используются сети уличного освещения, которые питаются, как правило, по самостоятельным линиям.

В сельской местности наибольшее применение нашло зависимое нераздельное питание с одновременным включением и отключением всех светильников уличного освещения, имеют нулевой привод, общий с сетями других потребителей, и собственный фазный провод. В небольших населённых пунктах, где уличное освещение питается от одной трансформаторной подстанции, управление освещением производится непосредственно с подстанции автоматически.

В светильнике используют следующие основные понятия:

-силовой поток - «F» представляет собой меру мощности светового излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое испытывает глаз человека;

-Сила света - «I» пространственная плотность светового потока, то есть отношение светового потока F к величине телесного (пространственного) угла W , в котором он равномерно распределяется;

- яркость - «В» поверхностная плотность силы света I к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению;

-светимость - «R» поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равна отношению светового потока F к площади Sа - светящейся поверхности;

- освещённость «Е» поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равна отношению светового потока F к площади светящейся поверхности Sn.

2. Лампы накаливания

Лампы накаливания в сельском хозяйстве обычно используют для освещения помещений, предназначенных для работы людей (бухгалтерия, комнаты для сторожей, столовая для рабочих и работников фермы).

Лампы накаливания представляют собой источники света, работающие по принципу температурного излучения.

Лампы накаливания потока являются наиболее распространёнными источниками света в сельском хозяйстве. В качестве нити накала в современных лампах используют спираль из тугоплавкого металла, чаще всего из вольфрама. Нить накала может быть односпиральной и многоспиральной. Некоторые лампы наполняются нейтральным газом (азотом, аргоном, криптаном). Температура накала нити достигает 2600 - 3000 к. Спектр лампы накаливания отличается от спектра дневного света преобладанием жёлтых и красных лучей.

Основные параметры ламп накаливания (смотри таблицу 1):

-номинальное напряжение

Номинальная мощность, которую лампа потребляет из сети

-световой поток

- световая отдача

- средний срок службы

Лампы накаливания осветительные общего назначения

Арматура для ламп накаливания. Прожекторы. Источник света и арматура образуют светильник. Арматура перераспределяет световой поток в нужном направлении, защищает источник света от влаги и пыли, а также от ударов и прочее.

По распределению светового потока между верхней и нижними полусферами различают светильники:

а) прямого света, когда в нижнюю полусферу излучается не менее 90% всего потока;

б) преимущественно прямого света ( от 60 до 90 %);

в) рассеянного света, когда в каждой из полусфер излучается не более 60 % всего потока;

г) преимущественно отражённого света, когда в верхнюю полусферу излучается от 60 до 90 % всего светового потока.

д) отражённого света ( более 90 %).

По исполнению различают светильники:

а) открытые, когда лампа не отделена от внешней среды;

б) закрытые - лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнений;

в) влагозащищённые - корпус и патрон противостоят воздействию влаги, а конструкция обеспечивает надёжную изоляцию вводных концов друг от друга и от металлических частей светильника;

г) пыленепроницаемые;

д) взрывозащитные.

3. Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы широко используются в животноводстве. Они освещают комплексы, где содержатся животные (и крупный рогатый скот, и молодняк). Используют их и при освещении гаражей и станций технического обслуживания сельскохозяйственной техники, и даже для освещения внутренних помещений зернохранилищ и овощехранилищ, выращивания рассады. В таких больших помещениях лучше использовать данный вид ламп, нежели другие; это необходимо и с медицинской точки зрения (безопасно для зрения) и с физической точки зрения.

Электрическая энергия может превращаться в световую непосредственно, независимо от теплового состояния вещества, излучающего свет, за счёт люминесценции. Существует большое количество газосветных ламп, работающих на основе люминесценции - свечения газа в трубке лампы под действием электрического тока.

Принцип действия ламп (смотри таблицу 2) в упрощённом представлении сводится к следующему. Если к электродам, вставленным в концы стеклянной трубки, которая заполнена инертным газом или парами металла, приложить напряжение из расчёта 500 - 2000 В на 1 метр длины трубки, то свободные электроны начинают лететь в сторону электрода с положительным знаком. Когда к электродам приложено переменное напряжение, направление их движения изменяется с частотой тока. В своём движении электроны встречаются с нейтральными атомами газа - заполняют трубку и ионизируют их, выбивая электрон с верхней орбиты атома в пространство или с нижней орбиты атома на верхнюю. Возбуждённые таким образом атомы вновь встречаются с электронами, снова превращаются в нейтральные атомы. Это обратное превращение сопровождается излучением.

Смешивая инертные газы или нанося люминефары на поверхность трубки, получают различные оттенки явления.

Трубки, заполненные парами натрия, дают жёлтый цвет, а трубки с парами ртути - фиолетовое и ультрафиолетовое излучение. Излучение, возникающее в парах ртути, используется в лампах дневного и белого света. Также используется в источниках ультрафиолетовых лучей.

Для быстрого зажигания разряда электроды предварительно разогревают, а затем к ним подают напряжение - возникает разряд. В трубке лампы происходит электролюминесценция аргона и паров ртути и фосфорсценция паров ртути.

В состав люминефаров входят вольфрамат кальция, силикат цинка, кадмий, бромат и другие вещества.

Люминесцентные лампы низкого давления на 220 В

4. Расчёт освещения

Для приближённого, но практически вполне приемлемого подсчёта мощности, расходуемой на освещении, можно пользоваться парами удельного расхода мощности на электрическое освещение.

Расчёт освещения в целом сведут, пользуясь таблицами в такой последовательности:

1) Выбирают тип светильника для дополнительного освещения;

2) принимают наивыгоднейшее положение светильников

3) Определяют мощность каждого из светильников:

Р1 = РS/N

где S - площадь помещения,

N - число светильников

P - удельная мощность на освещение

5. Производственное использование электрического света

1. Использование электрического света для борьбы с насекомыми вредителями.

Простейшие приспособления для улавливания насекомых, летающих в ночное время, состоит из противня или корыта с водой с размещённой над ними лампой накаливания в арматуре типа «Альфа» или «Глубокоизлучатель». В воду добавляют керосин или другие ядовитые вещества. Насекомые летят на свет, который является отражением лампы в воде и гибнут. Мощность лампы в отражателе 60 -100 Вт. Для увеличения радиуса действия ловушки можно установить на высоте 6 м лампу мощностью в 25 Вт. Также существует множество других способов борьбы с вредителями с помощью электрического света.

2. Использование электрического освещения в птичниках для удлинения светового дня.

В короткие дни осенне-зимнего периода, яйценоскость птицы значительно уменьшается, вследствие снижения их жизнедеятельности. Для увеличения яйценоскости эффективно применяют добавочное электрическое освещение.

3. Дополнительное освещение в теплицах и оранжереях.

В зимний период, когда солнце не даёт достаточного по интенсивности и продолжительности освещения, в стеклянных теплицах и оранжереях естественное освещение можно заменить искусственным. Лучшие результаты достигаются в том случае, когда источник света, подобранный по интенсивности и по спектральному состав, наиболее полно удовлетворяет потребности данного растения.

Искусственное освещение широко используется при выращивании рассады овощей, главным образом, помидоров и огурцов. Для этой цели служат зеркальные лампы накаливания, люминесцентные лампы, лампы ДРЛ. Лампы накаливания используют в движении, чтобы не вызвать ожогов у растений, или подвешивают их слишком высоко. Зеркальные лампы накаливания могут быть установлены неподвижно с определённой высотой и углом наклона колбы. При соблюдении требуемого светового режима, сроки выращивания рассады в зимние месяцы сокращается вдвое, при что остальные условия соблюдены (температура, полив и т.д.).

4. Электрическое освещение полевых работ в ночное время.

Тракторный агрегат освещают специальными лампами накаливания типа ТН низкого напряжения на 6 и 12 В мощностью до 10 -15 ВТ. В качестве источников также служат генераторы, устанавливаемые на тракторах, а в качестве светильников - фары или габариты. Для освещения молотильного тока (от сети) используют светильники с арматурой наружного освещения с лампами 200 -300 Вт, «глубокоизлучатель» с лампой 300 -500 Вт, фарфоровый полутермический с лампами 60 Вт. Светильники располагают так, чтобы хорошо освещать все рабочие места.

Заключение

Использование электрического освещения в сельском хозяйстве постоянно расширяется. Сегодня в момент реформирования сельского хозяйства за сельские объекты переживают фактически только фермеры. Им, как никогда, необходимо сохранить сельское производство, а без электрического освещения это невозможно. Здесь особую роль играет автоматизация электрического оборудования. Но это - дело будущего. Думаю, что задача электриков на современном этапе - повысить надёжность электрического обеспечения.

Используемая литература

1. Е.Н. Андриевский. Эксплуатация оборудования электросетей в сельской местности. - М.: Энергия, 1980.- 96 с., ил. - (Б-ка электромонтёра; Вып. 499).

2. Е.Н. Андриевский. Эксплуатация электроустановок в сельском хозяйстве.- М.: Энергоатомиздат, 1988. - 143 с.:ил.-(Б-ка электромонтёра: Вып.610.- Промышленность - селу).

3. Большая энциклопедия Кирилла и Мифодия. 2008 г..(СД - диск).

4. Л.Г. Прищеп Пособие для сельского электрика. 2-е изд. М.: Колос, 1967.

Размещено на Allbest.ru