Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Электрификация теплицы площадью 1500 м2 ОАО тепличный комбинат "Завьяловский" Удмуртской Республики с модернизацией облучательной установки

Электрификация теплицы площадью 1500 м2 ОАО тепличный комбинат "Завьяловский" Удмуртской Республики с модернизацией облучательной установки

Общая характеристика показателей по трудоемкости и себестоимости рассматриваемого хозяйства. Обзор электрообеспеченности и электровооруженности проектируемой электрификации теплицы. Разработка электропривода установки для предпосевной обработки семян.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 29.08.2013
Размер файла 552,4 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Тема: Электрификация теплицы площадью 1500 м2 ОАО тепличный комбинат "Завьяловский" Удмуртской Республики с модернизацией облучательной установки

Разработал:

Невоструев П.В.

Руководитель:

д.т.н., профессор

Кондратьева Н.П.

ИЖЕВСК, 2004 ГОД

Аннотация

Настоящий дипломный проект посвящен электрификации теплицы площадью 1500 м2 в тепличном комбинате "Завьяловский" Удмуртской Республики с модернизацией облучательной установки.

Проведены расчеты отопления, осветительного оборудования, обоснован выбор проводов и ПЗА, решены вопросы электроснабжения предприятия.

Так же рассмотрены вопросы, посвященные анализу хозяйственной деятельности тепличного комбината «Завьяловский», технологии, существующей на объекте проектирования, выбору машин и механизмов, безопасности жизнедеятельности, охране природы.

Введение

Современное сельскохозяйственное производство - крупный потребитель топливно-энергетических ресурсов.

Дальнейшее развитие сельского хозяйства, его интенсификация предполагают еще более широкое внедрение электроэнергии в сельскохозяйственное производство, автоматизацию технологических процессов.

Из-за роста энергетических мощностей в агропромышленном комплексе, а также быстрого увеличения цен на электроэнергию и энергоресурсы все более остро ставится вопрос об их экономии, создании энергосберегающих, экологически чистых технологий.

Главное место в деле успешного развития комплексной электрификации играют вопросы правильного проектирования, то есть выбора наиболее экономичного и технологически совершенного оборудования.

Целью дипломного проектирования является рассмотрение вопросов комплексной электрификации теплицы площадью 1500м2 с модернизацией облучательной установки.

Основная задача проектирования электрификации теплицы - это снижение до минимума ручного труда, автоматизация основных технологических процессов, а также безопасность обслуживающего персонала, требование гражданской обороны и экономичности принимаемых решений.

1. Обоснование темы дипломного проекта

себестоимость электрификация теплица

Разработка дипломного проекта проводится с целью поиска путей координального роста производительности труда, снижение себестоимости электрической энергии, выбора оптимального состава электротехнической службы, а также внедрение новых технологических решений и оборудования, которые дадут возможности для получения продукции в более короткие сроки, что может значительно повлиять на прибыль предприятия.

Повысить производительность труда, сократить сроки получения готовой продукции можно путем применения современных средств механизации и электрификации производственных процессов, внедрение прогрессивной технологии производства, так же дальнейшее облучение установкой для предпосевной обработки семян растений.

Для более успешного выполнения продовольственной программы необходимо изыскивать возможности для ускорения сроков созревания продукции, экономного расхода электроэнергии путем правильного выбора оборудования, выбора ПЗА и многое другое.

Данный дипломный проект рассматривает пути решения этих вопросов.

2. Производственно-хозяйственная характеристика тепличного комбината «Завьяловский»

Тепличный комбинат ОАО "Завьяловский" в Удмуртии, площадью 12 гектар был построен для обеспечения населения Ижевска овощами во внесезонный период. Тепличный комбинат был организован на основании постановления Совмина Удмуртской АССР от 9 декабря 1974 года за номером 383, распоряжения Совмина от 16 сентября 1974 года Н 597-Р, постановления Президиума Удмуртского Республиканского Совета колхозов от 4 ноября 1974 года № 27 и задания Завьяловского райсовета колхозов.

2.1 Характеристика хозяйства

Комбинат состоит из двух зон: зоны основного производства и зоны вспомогательного производства. В состав первой входят: четыре блока зимних ангарных почвенных теплиц, площадью 3 га каждая, выполненных по типовому проекту ТП 810 - 78, центральный тепловой пункт, а также недавно построенный блок пленочных теплиц и бытовые помещения. Во вспомогательную зону входят: здания и сооружения транспортно - механической, энергетической, агротехнической и административно - бытовой групп.

Завьяловский тепличный комбинат находится на северной окраине города Ижевска, около посёлка Хохряки. Площадь, занимаемая хозяйством, составляет 96 гектаров.

По климатическим условиям территория, на которой расположено хозяйство, относится к среднему умеренно - теплому, умеренно - влажному агроклиматическому району нашей республики.

Средняя температура самого холодного месяца - 15оС, самого тёплого +18оС. Среднегодовое количество осадков - 399 мм. Территория по рельефу относится к холмистому типу.

С северной и восточной границы к предприятию примыкает гаражный массив, с западной находится посёлок Хохряки, с южной - кольцевая дорога города Ижевска.

Основное производственное направление в хозяйстве - выращивание овощей и зелени. Основная отрасль - растениеводство.

2.2 Характеристика объекта проектирования

Объектом проектирования является теплица площадью 1500 м2, которая входит в блок зимних ангарных теплиц выполненных по типовому проекту ТП 810-78.

В данном разделе мною были использованы данные типового проекта и пояснения к нему.

Работа участков основного производства предусматривается в одну смену при пятидневной рабочей недели. Обработка растений ядохимикатами производиться во вторую смену при 6 - часовом рабочем дне.

В теплицах выращиваются овощи: огурцы, томаты, зеленые культуры. Собранная продукция сортируется по качеству, упаковывается в ящики, взвешивается, грузится и отправляется в торговую сеть на реализацию.

Рассада для зимней и осенней посадки огурцов и томатов выращивается в рассадных теплицах.

Для выращивания овощей приняты зимние ангарные теплицы площадью 3000 м2. Соединительным коридором овощные теплицы разделяются на два самостоятельных помещения площадью 1500м2.

Для перемещения механизмов по уходу за растениями, транспортировки урожая, удобрений, растительных остатков вдоль бокового ограждения в каждой теплице запроектирована асфальтированная дорожка шириной 1,5 м.

В торцах расположены ворота размерами 3,38 на 2,6 м, что обеспечивает въезд в теплицу Т - 16 М.

Отопление теплицы - комбинированная система обогрева (водяная труба и воздушная), так же система подпочвенного подогрева.

Температурно-влажностный режим в теплице поддерживается автоматически по заданной программе в зависимости от культуры, периода роста, развития растения, степени освещенности. Например для огурцов в период наступления плодоношения температура воздуха ночью должна быть 18 - 19С, днем в ненастную погоду 24С, в солнечную 24 - 26С. Оптимальная влажность воздуха для выращивания огурцов - 80 - 90 %, томатов 60 - 65%.

Вентиляция естественная, осуществляется через форточки в кровле и на боковых ограждениях теплицы. Полив растений и увлажнение воздуха в теплицах проводиться с помощью систем дождевания, которые имеют ручное и автоматическое управление.

В качестве резервного предусмотрен шланговый полив. Через дождевальную систему вместе с поливочной водой вносятся в почву растворы минеральных удобрений. Для отвода лишней воды при поливе и промывке почвы предусматривается дренажная система, которая включает дренажный слой песка толщиной 200 мм.

3. Анализ хозяйственной деятельности

Анализ хозяйственной деятельности проведен на основе данных, собранных за 2001, 2002, 2003 годы. Все данные сведены в таблицу 3.1.

В 2003 году земельная площадь увеличилась в связи со строительством новых блоков пленочных теплиц. Товарная продукция, полная себестоимость проданной продукции, прибыль, а также основные производственные средства предприятия увеличивались, в основном, из-за инфляционного роста цен. По выше изложенным экономическим показателям можно оценить фондообеспеченность, фондовооруженность, фондоотдачу и фондоемкость по следующим формулам соответственно:

(3.1)

Где:

Сопф - стоимость основных производственных фондов в хозяйстве, тысяч рублей.

Sсху - площадь сельхозугодий, га.

(3.2)

Где:

Чр - среднегодовая численность работников, человек.

(3.3)

Таблица 3.1 - Основные экономические показатели хозяйства:

Показатели

2001 г.

2002 г.

2003 г.

Земельная площадь, га

в т.ч. сельхозугодий, га

из них пашни, га

96

38

34

96

38

34

96,5

38

34

Среднегодовая численность работников, человек

360

376

392

Валовая продукция хозяйства в сопоставимых ценах 1994 г., тысяч рублей

4046

6073

5463

Товарная продукция, тысяч рублей

37093

32812

29633

Полная себестоимость проданной продукции, тысяч рублей

27964

30452

29535

Убыток, тысяч рублей

168,1

116,2

88

Производственные основные средства предприятия, тысяч рублей

121192

124240

134318

Фондообеспеченность, тысяч рублей/га

1262,4

1294,2

1391,9

Фондовооруженность, тысяч рублей/чел

336,6

330,4

342,6

Фондоотдача, руб./руб.

0,03

0,05

0,04

Фондоемкость, руб./руб.

29,9

20,5

24,6

Где:

ВП - стоимость валовой продукции, тысяч рублей.

(3.4)

Следовательно, для 2001 года по этим формулам имеем:

тысяч рублей;

тысяч рублей/га.;

тысяч рублей/чел.;

тысяч рублей/чел.

Аналогично эти показатели рассчитываем за 2002, 2003 года и сводим их в первую таблицу, откуда можно сделать следующие выводы: фондообеспеченность, фондовооруженность и фондоемкость в хозяйстве за последние три года возрастают из-за увеличения стоимости основных производственных фондов, а фондоотдача снижается по этой же причине.

Показатели: трудоемкость и себестоимость продукции взяты из годовых отчетов комбината и сведены в таблицу 3.2. Трудоемкость в течение времени изменялась незначительно, так как никаких мер на предприятии для её снижения не проводилось, а себестоимость резко возрастала из-за быстрого роста цен на энергоносители.

Таблица 3.2 - Трудоемкость и себестоимость продукции:

Показатели

2001 г.

2002г.

2003г.

Трудоемкость, чел. ч/ц

Себестоимость, руб. /ц

Трудоемкость, чел. ч/ц

Себестоимость, руб. /ц

Трудоемкость, чел. ч./ц

Себестоимость, руб. /ц

Овощи

428

1220,31

423

1102,5

446

1169,84

Анализ данной таблицы показывает, что происходит рост себестоимости овощей за анализируемый период. Это связанно с увеличением затрат на их производство. Трудоемкость в 2002 году возросла по сравнению с 2001 годом, а в 2003 году наблюдаем тенденцию ее снижения.

3.1 Реализация продукции тепличным комбинатом

Данные по реализации продукции сведены в таблицу 3.3. Из которой можно сделать следующие выводы: основной продукцией, которую реализует комбинат, являются овощи, в частности: огурцы, помидоры, сладкий перец, лук, салат и прочая зелень.

Себестоимость проданной продукции и прибыль в хозяйстве растут, а рентабельность в 2001 году составила 12%, в 2002 - 60%, в 2003 - 22%.

Прочая продукция растениеводства не принесла прибыли в 2001 и 2003 году. Себестоимость продукции увеличивается из-за роста цен, выручка не покрывает расходов на производство продукции. В общем объеме реализации продукции наибольший удельный вес составляют овощи.

Таблица 3.3 - Реализация продукции:

Показатели

2001 г.

2002 г.

2003 г.

выручено

себестоимость, тыс.руб.

Убыток, тыс. руб

Уровень убыточности %

выручено

себестоимость, тыс.руб.

Убыток, тыс. руб

Уровень убыточности %

выручено

себестоимость, тыс.руб.

Убыток, тыс. руб

Уровень убыточности %

Тыс. руб.

%

тыс. руб

%

тыс. руб

%

Овощи

19483,2

70,1

19602,76

119,56

0,61

24420,319

80,5

24513,86

93,5

0,38

22495,9

80,7

22566,9

71

0,314

Прочая продукция

8312,76

29,9

8361,24

48,54

0,58

5915,481

19,5

5938,14

22,7

0,382

5380,1

19,3

5397,052

17

0,315

Всего

27795,9

100

27964

168,1

0,6

30335,8

100

30452

116,2

0,381

27876

100

27964

88

0,315

3.2 Анализ состояния энергохозяйства комбината

Теплоснабжение сооружений комбината предусмотрено от ТЭЦ-2 города Ижевска. Газоснабжение от газопровода окольцовки ГРС-2-Буммаш. Электроснабжение от подстанции 110/6 кВ посёлка Танково. Водоснабжение на хозяйственные и производственные нужды - от хоз. питьевого водопровода, идущего южнее комбината.

Ниже, в таблице 3.4 представлены эксплуатационные показатели хозяйства.

Таблица 3.4 - Эксплуатационные показатели:

Показатели

часовое потребление

годовое потребление

Расход тепла, Гкал

130,08

283362

Расход газа, куб. м.

1080,00

425130

Водопотребление, куб. м.

205,22

160000

Потребление электроэнергии, кВт*ч

-

4611824

Для подсчета об электрообеспеченности и электровооруженности предприятия, в таблице 5 представлен перечень электрооборудования.

Электрообеспеченность и электровооруженность вычисляются по следующим формулам соответственно:

(3.5)

Где:

Гс - годовая суммарная мощность всех электроустановок хозяйства, кВт.

В таблице 3.5 перечислено оборудование необходимое для производства овощной продукции в зимних блочных ангарных теплицах. Это оборудование также применяется в тепличном комбинате.

Таблица 3.5 - Перечень электрооборудования хозяйства:

Электрооборудование

Марка, тип

Мощность, кВт

Количество, шт.

Электропривод с электродвигателями

АОЛ2-11-4

0,6

819

1,1

82

3

40

4

8

7,5

16

17

8

8

2

А02-11-4

А02-31-2

А02-42-6

А02-42-2

А02-71-2

30

А02-72-2

30

А02-72-4

Щиты местного управления

ЩУМ

8

88

Распределительные устройства

РУ-1М-МЕ

-

16

Ящик силовой

ЯВЩ-3-257

-

230

Коробки ответвительные

КОР-73

-

1088

Облучатели тепличные

ОТ-400-046-У5

0,4

1960

ОТ-400-ЕМИ-045У5

0,4

1960

Светильники

ПВЛМ 2 - 80

0,160

820

Проводки

АНРГ(3х16+1х10)

силовые

АНРГ(2х4)

-

8540

освещения

АКРНГ(2х2,5)

-

6400

Всего

-

3782,8

(3.6)

Следовательно, для 2003 года:

кВт / га;

кВт / чел.

Электроемкость хозяйства рассчитывается так:

(3.7)

Где:

Qг - количество электроэнергии, потребленной за год на производственные нужды, кВтчас;

Свп - стоимость валовой продукции, тысяч рублей.

Следовательно для 2001 года:

кВт час / руб.

Такие же показатели электровооруженности, электрообеспеченности и электроёмкости производства будут и за 2001, 2002 года, так как закупки нового оборудования начались только в 2003 году, а электропотребление осталось почти на том же уровне.

3.3 Анализ причин выхода из строя электрооборудования

В теплицах для круглогодичного выращивания овощей причин выхода из строя электрооборудования может быть несколько: высокая влажность воздуха, до 95-98 %, применение химически - агрессивных препаратов и различных ядохимикатов. В совокупности обе причины оказывают существенное воздействие, так как химически активная среда приводит к более быстрым поломкам аппаратуры управления и изоляции другого электрооборудования.

Ещё одна причина - это нехватка денежных средств на замену устаревшего электрооборудования на более совершенное и качественное, а также, иногда, полное отсутствие эксплуатационного обслуживания оборудования во время его работы.

3.4 Штат энергетической службы

Структуру штата энергетической службы можно представить следующей схемой.

В тепличном комбинате "Завьяловский" четыре основных блока зимних ангарных теплиц, а также цветочный блок, обслуживаемых двумя дежурными электриками. Управляет их работой, инженер-электрик. Структурная схема управления электротехнической службой тепличного комбината, представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Структура управления электрохозяйством:

В таблице 3.6 представлен штат энергетической службы.

Таблица 3.6 - Штат энергетической службы:

Показатели

2001 г.

2002 г.

2003 г.

Численность фактическая, человек

12

13

13

Электриков, человек

10

10

10

ИТР, человек

2

3

3

4. Технология на объекте проектирования

Для поддержания микроклимата предусмотрен калориферный и шатровый трубный обогрев, а также подпочвенный обогрев с помощью полиэтиленовых труб.

Для вентиляции применяются форточки, расположенные на кровле и боковых ограждениях теплицы.

Поддержание режима влажности воздуха и температуры не автоматизировано, а осуществляется включением обогрева и вентиляции вручную, независимо в каждой теплице.

Оптимальная дневная температура воздуха составляет 20-25оС, а относительная влажность воздуха 60-85%. Для теплиц с овощными культурами температура воздуха составляет 20-24оС в пасмурную и 25-30оС в солнечную погоду, ночная температура 16-18оС. Для различных культур создается различная относительная влажность воздуха. Для огурцов до 95%, для томатов 65%, зелени и других растений 75-80%.

Перед пуском теплиц в эксплуатацию ежегодно, после завершения каждого цикла выращивания овощей, проводится дезинфекция помещений и стерилизация почвы, а также заправка органическими и минеральными удобрениями, подготовка к новому сезону выращивания овощей.

Стерилизация почвы в теплицах предусматривается паром с использованием термостойкой пленки. Перед началом работы убираются растительные остатки, почва разрыхляется на глубину пахотного слоя и разбивается на 20 участков, площадью 31 кв. м. каждый. На каждый из участков укладывается шланг и парораспределительная труба. На края пленки, укрывающей участок, укладываются мешочки с песком, весом 10 - 12 кг.

Распределение пара под пленкой предусматривается по паропроводу, обеспечивающему одновременный подвод пара по всем участкам и пропаривание почвы в теплице. Расход пара на цикл пропаривания составляет 50 кг на кв. м. площади. Стерилизация почвы ведется одновременно на площади, составляющей 0,5 площади теплицы. Пропаривание ведется 10-12 часов при температуре 100оС. Контроль за температурой осуществляется термометром ТСМ-100.

Пленка остается на месте до полного остывания почвы, после чего переносится на другой участок. По окончанию пропаривания для удаления вредных солей проводится промывка почвы водой с расходом 200-300 литров на кв. м. с периодическим включением дождевальной системы.

Обработка почвы в теплицах производится малогабаритными тракторами в агрегате с навесными орудиями и электро-фрезой ФС-0,7.

Полив растений и увлажнение воздуха в теплице производится с помощью системы дождевания, имеющей ручное и неработающее автоматическое управления. В качестве резервного служит шланговый полив. Поливочная вода подогревается до 20-30оС.

Для внесения в почву подкормочных растворов минеральных удобрений используются дождевальные системы. Приготовление растворов осуществляется в растворном узле, расположенном в блоке основных и вспомогательных помещений.

Для обработки растворами ядохимикатов используется опрыскиватель типа ОЗГ-120А. Для предотвращения перерыва роста растений в весенне-летний период предусматривается увлажнения воздуха с помощью системы дождевания с насадками.

Собранные овощи доставляются к дорожкам с твердым покрытием, где складываются в ящики, установленные на поддоны.

В теплицах предусмотрены системы верхнего и нижнего поливов, а также дренаж.

Теплицы имеют как надпочвенный, так и подпочвенный обогрев, расположенный на глубине 100 мм от поверхности почвы по контуру теплиц.

В условиях теплиц при соблюдении режимов выращивания можно иметь спелые огурцы, томаты и зелень в течение круглого года.

Однако, использовать для этого можно не все сорта, а только специальные, тепличные. Например, "Эстафета". Этот сорт дает плоды более высокого качества, отвечающие стандартам.

В таблице 4.1 представлена характеристика средств механизации в тепличном комбинате ОАО «Завьяловский».

Таблица 4.1 - Характеристика средств механизации в тепличном комбинате:

№ п/п

Название производственного процесса

Тип машин и оборудования, уровень автоматизации и механизации

Установленная мощность, кВт

1

2

3

4

5

Подготовка тепличного грунта

Подготовка смесей

Транспортировка

Обработка почвы

Подкормка растений

Трактор Т-25

Погрузчик Д-565

Самоходное шасси Т-16МТ

Электрофреза ФС-07 А

Передвижная насосная станция ОЗГ-400 К

3

3

6

Полив растений

Не механизировано

7

Досвечивание растений

Облучатели ОТ-400 с лампами ДРЛФ-400 в ручном режиме

8

Вентиляция

Механизм закрывания фрамуг МЭМГ 10/1 в ручном режиме

9

Сбор урожая

Не механизировано

10

Транспортировка урожая

Тележка ручная

Подготовка почвы занимает большое внимание. В теплицах предварительно выбирают грунт, затем высыпают подстилающий дренажный слой из гравия, щебня или крупнозернистого песка.

Почву обогащают перепревшим навозом, минеральными удобрениями с микроэлементами и тщательно перемешивают (она должна содержать не менее 4% гумуса, РН 6,4...7,5).

Рассаду огурцов в грунт высаживают ранней весной рядами перпендикулярно проходу, расстояния между рядами 35-45 см и между растениями в ряду - 25-30 см.

Уход за растениями включает следующие мероприятия:

- Почву содержат в рыхлом, влажном и чистом состоянии. Для борьбы сорными растениями используют гербициды.

- Теплицы ежедневно проветривают. В солнечные дни один-два раза опрыскивают водой, в фазе цветения опрыскивание прекращают. Для поддержания необходимой влажности воздуха опрыскивают или поливают проходы. В районах средней полосы в конце марта - апреля, чтобы избежать ожогов листьев, крышу заливают разведенной известью. Действия прямых солнечных лучей исключительно пагубно после продолжительной пасмурной погоды.

- Почву смешивают с перепревшим навозом или торфом.

- Подкормки растений проводят через 30-50 дней минеральными удобрениями или навозной жижей, особенно в начале формирования плодов. Ослабление ухода в этот период может снизить продуктивность растений.

- Для уничтожения вредителей и болезней, растения опрыскивают пестицидами. В борьбе с болезнями важное мероприятие - правильное удобрение огурцов: избыток азота значительно повышает чувствительность растений к заболеваниям. А избыток калия делает их более устойчивыми к ним. Для получения более крупных плодов у огурцов удаляют пасынки. В зависимости от сортовых особенностей, через несколько дней после их появления.

- С наступлением похолодания сокращают поливы, температуру поддерживают в пределах 15-17оС, так как резкие перепады температур могут вызвать опадание листьев, цветов и плодов.

В конце вегетации и перед ее началом кусты и почву опрыскивают 3%-ым раствором.

5. Электротехнические расчеты

В этом разделе представлено: расчет освещения основного помещения, расчет электрического освещения щитовой, расчет системы отопления теплицы, расчет электропривода, расчет сечения проводов внутренних осветительных сетей.

5.1 Расчет освещения основного помещения

Освещение в теплицах рассчитывается только дежурное. Выбираем систему общего равномерного освещения с лампами накаливания. Вид освещения - дежурное, освещенность должна составлять не менее 0,5 лк в любой точке прохода теплицы.

Помещения относится к особо сырым. Для таких помещений рекомендуется использовать осветительные приборы со степенью защиты IP 53, IP 54.

В связи с тем, что нормируемая освещенность мала, применение светильников прямого направления светового потока (НСП 01) практически всегда более экономично.

Световой поток лампы найдем по формуле:

Фл=(1000 х Ен х Кз х Z) / (m х f х е х n) (5.1)

Где:

1000 - условный поток лампы, лм;

Ен 0,5 лк - нормированная освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса, Кз = 1,3;

Z - коэффициент неравномерности, Z = 1,2;

m - коэффициент добавочной освещенности;

f - коэффициент учета наклона поверхности;

е - условная освещенность, лк;

n - число светильников с одинаковой е.

Для дежурного освещения:

m = 1;

f = 1.

Оптимальное расстояние между светильниками:

(5.2)

Где:

Нр - расчетная высота установки светильников, определяемая по формуле:

Где:

Но - высота помещения, равная 3 метра;

hCB - высота свеса светильников, м., hCB = 0,3 м;

hp - высота рабочей поверхности над полом, м., hp = 0 м.

Оптимальное светотехническим выгодное расстояние между светильниками.

Где:

Ф - световой поток светильника в нижнюю полусферу, лм;

Ф =750 лм.

Iо - осевая сила света в том же направлении, кд.

Iо = 238 кд.

Светильники размещаем в 1 ряд над проходом. Количество светильников в ряду:

n = a / Lопт (5.5)

Приведем расчет:

м.

Принимаем в проходе 22 светильника. Расстояние между крайними светильниками и стеной равно 1,3 м.

Рассчитываем освещенность в точке А от светильников 1 и 2. Расстояние от А до светильников:

В зависимости от расстояния от светильника до точки А и высоты подвеса светильников выбираем значение условной освещенности по [11]. е = 7 лк. Подставляем все известные величины в формулу (5.1) и получаем поток лампы:

.

Рисунок 5.1 - План размещения светильников в проходе теплицы:

Выбираем лампу Б-225-15 с световым потоком Фл=105 лм. Следовательно, освещенность в точке А будет равна:

Еа = 2?Фл?е / 1000?Кз (5.6)

Следовательно, Еа = 1,13 лк.

Проверочный расчет сведен в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Результаты проверочного расчета освещенности в точке В:

d, м

е, лк

Фл, лм

Ев, клк

Тип лампы

3,1

7

105

0,56

Б-225-15

5.2 Расчет электрического освещения щитовой

Расчет электрического освещения в щитовой (рисунок 5.2) проведем методом удельной мощности. Разряд работ в данном помещении V. Нормированная освещенность составляет 50 люкс. Выбираем локализованное освещение.

Рисунок 5.2 - Схема размещения светильников в щитовой:

Принимаем по шкале освещенности расчетную на ступень низке, ЕРАСЧ = 30 лк. Выбираем светильник Астра - 12 (НСП-01), как наиболее дешевый с хорошим КПД. Светильники стремимся разместить по сторонам квадрата. Оптимальный размер стороны квадрата LОПТ определяется по формулам:

Где:

c - относительное, светотехническое выгодное расстояние между светильниками, м.;

Ф - световой поток светильника в нижнюю полусферу;

Ф = 750 лм;

Iо - осевая сила света в том же направлении:

Iо = 238 кд.;

Нр - высота подвеса светильников:

Нр = 2,5 м.

Количество светильников по сторонам определяем следующим образом:

Где:

а, b - размеры помещения, м.

Приведем расчет:

Удельная мощность для принятого светильника при коэффициентах отражения потолка, стен и пола r (0,5; 0,3; 0,1), площади щитовой S = 20,2 м2: равняется p = 9,1 Вт/м2.

Подставив значения величин, получим:

.

Выбираем лампы БК-220-230-150, Фл = 2100 лм. Один из двух светильников устанавливаем около щита так, чтобы угол в направлении контрольной точки был больше 450 (при этих углах достаточно высокая сила света. 174 кд).

Проверим освещенность в точке А на высоте 1,5 м от пола и результаты расчета сводим в таблицу 5.2.

Истинное значение освещенности:

е' = 22 х е = 4 х е = 28 лк

Для расчетов d и h умножаем на 2.

Отраженная составляющая освещенности определяется по формуле:

Еотр = (о-1)хЕн (5.10)

Таблица 5.2 - Данные расчетов:

Светильник

d'

h'

e

e'

f

ef

Sef

1

3

2,4

7

28

1,08

30,8

2

9

2,4

0,25

1

3,57

3,57

34,37

Где:

о - коэффициент добавочной освещенности:

0 = Иоу / Иоуо

о = 0,41/ 0,36 = 1,13.

Следовательно, освещенность в контрольной точке:

Еотр = (1,13 - 1) х ЗО = 4,16 лк

Превышение нормы незначительно, что допустимо при локализованном освещении.

5.3 Расчет системы отопления теплицы

Теплицы могут обогреваться за счет солнечной радиации, топлива или различных технических средств.

Технический обогрев - наиболее надежный способ поддержания оптимальной температуры воздуха и почвы в теплицах. Он может быть водяным, воздушным, контактно-газовым, электрическим и комбинированным. Наиболее распространено водяное отопление.

Источником теплоснабжения тепличного хозяйства могут быть центральные котельные или котельные, построенные специально.

Основной конструктивной характеристикой сооружения защищенного грунта, от которой зависят его тепловые потери, является коэффициент ограждения, для ангарных стеклянных теплиц равный korp = 1,4.

Точное определение потребной тепловой мощности отопительной установки с учетом изменяющихся метеорологических факторов в течение суток представляет большую трудность. Поэтому в практике широко применяется упрощенный метод расчета, учитывающий наибольшие тепловой потери.

Пренебрегая влиянием солнечной радиации и тепловым потоком через защищенный грунт, тепловую мощность системы отопления (Вт) для культивационного сооружения находят по формуле:

Фот = Фогр + Фв = kFи(tв - tн)kогркинф (5.11)

Где:

k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2оС), для стекла с металлическими спросами k = 6,4 Вт/(м2оС);

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, 0С.

Для холодного периода значения tB принимают равными минимально допустимым температурам. По данным НТП-СХ. 10-73 "Нормы технологического проектирования теплиц и тепличных комбинатов", в теплицах при выращивании овощных культур и рассады, высаживаемой в теплицы, tB = 15°С;

tн - расчетная наружная температура, С. Согласно СН и П 11-100-75, для теплиц, эксплуатируемых в течение всего года, температуру tн принимают равной средней температуре наиболее холодных суток: tн = - 33°С;

kинф = 1,25 - коэффициент инфильтрации, учитывающий тепловой потери из-за проникновения наружного воздуха через не плотности в конструкции теплицы, а также потери теплоты при открывании наружных дверей теплицы;

Fинв - инвентарная (полезная) площадь - площадь на которой выращиваются растения. В нашем случае она равняется произведению длины грядки на длину всей теплицы и составляет 1328 кв.м.

После подстановки всех величин в формулу имеем:

Фот = 6,4 * 1328 * (15 + 33) * 1,4 * 1,25 = 713932,8 Вт.

Теплоносителями при техническом обогреве могут быть вода, воздух и газо-воздушная смесь. Однако, самым распространенным и надежным является водяной обогрев.

Согласно СН и П 11-100-75 «Теплицы и парники. Нормы проектирования», для водяного отопления культивационных сооружений должны применяться (в зависимости от температуры теплоносителя) стеклянные, пластмассовые и стальные трубы с соответствующей антикоррозийной защитой. Применение стальных труб для обогрева почвы не допускается. Нагревательные приборы в теплицах размещают: в верхней зоне под покрытием, водосточными лотками и карнизами; в средней зоне у наружных стен и на внутренних стойках каркаса; в нижней зоне по контуру наружных стен на глубине 0,05-0,1 м и для обогрева почвы на глубине не менее 0,4 м от проектной отметки поверхности почвы до верха обогревательных тыс. руб.

Разводку трубопроводов систем отопления почвы выполним в виде регистров прямых труб.

При температуре теплоносителя до 40оС для обогрева почвы можно использовать полиэтиленовые трубы, при температуре до 60оС - трубы из полипропилена.

Все трубы систем отопления должны иметь уклон 0,002-0,003, чтобы избежать воздушных пробок. Циркуляция воды в них осуществляется с помощью насоса.

Для зимних теплиц более рациональна комбинированная система отопления, представляющая собой сочетание водяного трубного отопления с воздушно-калориферным, в котором обычно около 3/4 общего количества необходимого для обогрева тепла дает водяное отопление. Суммарная поверхность обогревательных труб в этом случае получается меньше, так как расчет ее ведут на повышенную температуру воздуха (вместо tН = -35оС берут tН = -23оС). С учетом этого мощность системы отопления будет равна:

Фот = 6,4 * 1328 * (15 + 23) * 1,4 * 1,25 = 565196,8 Вт.

При более низкой температуре включается дополнительное отопление (калориферное), которое к тому же улучшает условия воздухообмена в теплице и легко подается регулированию.

Найденное по формуле (5.11) значение расчетной тепловой мощности системы отопления Фот делят между системами подпочвенного Фп и воздушного Фв обогрева в соотношении Фв = 0,38. С учетом этого имеем:

Фв = 409562,9 Вт;

Фп = 155633,9 Вт.

При комбинированной системе отопления воздушного пространства теплицы количество отопительно-вентиляционных агрегатов определяют по формуле:

n = Фв / qa (5.12)

Где:

qa - тепловая мощность одного агрегата, кВт.

Выбираем отопительно-вентиляционный агрегат АПВС-110-80, технические характеристики которого приведены ниже.

При обогреве водой количество отопительно-вентиляционных агрегатов, рассчитываемое по формуле (50), будет следующим:

n = 409,5629 / 93,2 = 4,4.

Округляем полученное количество до 4 штук.

Тепловую мощность воздушно - калориферного обогрева определяем следующим образом, кВт:

Фкал = n * qa (5.13)

Подставляя имеющиеся данные, получим: Фкал = 4 * 93,2 = 372,8 кВт.

На долю бокового и кровельного обогрева остается:

409,563 - 372,8 = 36,763 кВт.

Долю бокового обогрева принимаем 1/3 общей тепловой производительности (от 36,8 кВт), что составляет: Фбок = 12,25 кВт.

Требуемая поверхность отопительных приборов (труб) при отопительном графике 150-70 ОС составит:

Где:

kот - коэффициент теплопередачи, kот=14,6 Вт/(м2ОС);

tот.ср - средняя температура труб в системе отопления;

tот.ср = 110оС;

tвн = 15°С.

Боковой обогрев производим стальными водо- газопроводными трубами диаметром 32 мм (ГОСТ 3262-75), площадь 1 м которой равна 0,1 м2. Общая длина труб в данном помещении составит:

l = S / STp = 8,8 / 0,1 = 88 м

Периметр бокового обогрева равен:

П = а + в (5.15)

Где:

а, в - длина и ширина теплицы, соответственно, равные 83 и 17 метрам.

П = 17 + 83 = 100 м.

Следовательно, количество труб в помещении равно:

n = 88 / 100 = 0,88 шт.

Принимаем одну трубу бокового обогрева диаметром 32 мм. Количество труб кровельного обогрева, диаметром 32 мм, при аналогичных расчетах равно двум.

Подпочвенный водяной обогрев осуществляем трубами одного диаметра, уложенными на глубине 0,4 м с шагом 1 м. Тепловой поток, поступающий на обогрев почвы от 1 м нагревательной трубы, определяем по формуле:

Где:

tт.ср. = 60оС - средняя температура теплоносителя в трубе подпочвенного обогрева;

tгp - средняя естественная температура грунта в летнее время на глубине закладки обогревательных труб (18-20о С).

Технические характеристики выбранного отопительно-вентиляционного агрегата типа АПВС представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Технические характеристики отопительно-вентиляционного агрегата АПВС-110-80:

Производительность по воздуху, тыс. м3/ч

Тепловая мощность qa, кВт и температура нагретого воздуха t, °C при обогреве

Скорость выпуска воздуха, м/с

паром с избыточным давлением 196 кПа

Водой 130-70 °С

qa

t

qa

t

6,9

128

72

93,2

57

3,2

Термическое сопротивления грунта в месте расположения труб (м ОС/Вт) вычисляют по формуле:

Где:

гр - теплопроводность увлажненного грунта, принимаемая в расчетах равной 1,6 Вт/(м х °С);

h - расстояние от поверхности грунта до верхней образующей трубы, h = 0,4 м.;

S - расстояние между осями труб (шаг трубы, равный 1 м);

d - наружный диаметр трубы, м.

Для подпочвенного обогрева выбираем трубы полипропиленовые с наружным диаметром:

dH = 48 мм;

dBH = 41 мм.

Допустимый расход теплоносителя 66000 кг/ч и допустимой тепловой нагрузкой 192 кВт.

По значению плотности теплового потока q и расчетной тепловой мощности системы подпочвенного отопления Фп легко подсчитать суммарную длину 1сум (м) и количество n обогревательных труб по формулам:

1сум = фп / q (5.18)

n = 1сум / 1 (5.19)

Где:

1 - длина одной трубы, 1 = 16 м.

Подставив значение величин в формулу (5.16), получим:

1сум = 155633,9 / 33,66 = 4623,7 м

n = 4623,7 / 16 = 289 шт.

.

5.4 Расчет электропривода

Для полива теплицы спроектирована система полива, предусматривающая полив сверху и снизу. Этот процесс осуществляется подогретой водой с температурой 20-25ОС, также через систему полива производится подача минеральных удобрений в виде растворов. Кроме того, верхний полив служит еще и для увлажнения воздуха в теплице. Подогрев воды осуществляется паром.

Конструкция верхнего и нижнего полива аналогичны. В каждой секции предусмотрен электромагнитный вентиль СМВ-40.

Для выбора насоса для создания требуемого давления в поливочном водопроводе необходимо определить напор на вводе в теплицу и подачу, мЗ/ч, по формуле:

Нвв = hф + hop + hм + h40 + h150 + hг + hвент (5.20)

Где:

hop - необходимый напор на вводе в ороситель, м, равный 20,35 м;

hф = 5м - потери напора в фильтре, м;

hвент = 3 м - потери напора в электромагнитном вентиле, м;

hм = 1,18м - местные потери напора (20% от потерь по длине, м;

h40, Mhl50 - потери напора в трубах диаметром 40, 150 мм, м;

hг - геодезическая высота подъема, м.

Нвв = 20,35+5+1,18+3+0,27+1,74+1,1 = 32,64 м

Рисунок 5.3 - Расчетная схема поливочного водопровода:

Норма полива (расход воды при поливе 2 раза в день) равна 8-13 л/м3. Площадь полива при этом равна инвентарной площади, то есть 1328 м3, следовательно, расход воды на полив в теплице составит: 1328 х 8 = 10,624 м3. Время полива 30 минут. Подача примет следующее значение: 107,8 м3/ч.

Выбираем насос 4К-18, с двигателем мощностью 7,5 кВт, тип АИР112М2УЗ.

5.5 Расчет сечения проводов внутренних осветительных сетей

Определение сечения проводов производим по минимуму расхода проводникового материала:

Где:

Мпр - приведенный момент, кВт х м.;

с - характеристический коэффициент сети;

Uдоп - допустимая потеря напряжения, 2,5 %.

Приведенный момент для ввода вычисляется следующим образом:

Мпр00=Мсобст+а1М1+а2М2+...+аnМn (5.22)

Где:

Мсобст - собственный момент, кВт·м.;

an - коэффициент приведения.

Мпр00 = 0,33 * 4,5 + 1,85 * 0,157271 = 15,24 кВтхм.

Выбираем ближайшее стандартное значение с учетом условия механической прочности на вводе 2.5 мм2.

Рисунок 5.4 - Схема для расчета сечения проводов в осветительной сети:

Определение потерь напряжения на вводе:

.

Остаточные потери напряжения на группах равны 2,36 %. Выбранное сечение кабеля проверяется на нагрев:

Где:

S - полная мощность, кВтА;

Рлл - суммарная мощность люминесцентных ламп, кВт;

Рлн - суммарная мощность ламп накаливания, кВт.

Щит освещения будет запитан из щитовой от распределительного щита кабелем марки АВВГ 4х6, длительно допустимый ток которого при прокладке в воздухе равен 46 А. Условие проверки на нагрев выполняется.

Защита осветительных сетей должна обеспечивать защиту от токов короткого замыкания и от перегрузок.

Автоматический выключатель для защиты ввода осветительной сети выбираем из условий:

Защита от токов короткого замыкания проверяется по условию (5.27).

Защита от перегрузки:

Iдоп / Iт.р. 1 (5.30)

При выборе установки учитываем пусковые токи ламп, отражаемые в условии (5.30).

Iт. р. / Iраб 1,4 (5.31)

С учетом всех этих требований выбираем автоматический выключатель с комбинированным расцепителем типа ВА16-26-120010-20УХЛ4. Щит освещения выбираем ЯРХ 8501 - 37.

7. Расчет электроснабжения объекта проектирования

7.1 Определение мощности на вводе

Расчет мощности на вводе производим методом построения электрических нагрузок.

График строим для самого нагруженного периода года на месяц январь.

Потребляемая мощность электрооборудования сведена в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - Данные электрооборудования:

Наименование

Кол.

Марка и потр. мощн.

К з

cosц

КПД

Рпотр, кВт.

Калорифер

120

АПВС 110-8 1,1кВт

0.8

0.81

0.75

132

Освещение

_

4 кВт

1

0.91

1

4

Дежурное освещение

420

0.025

1

1

1

10.5

Облучатели

608

ОТ-400 0.4 кВт

1

0.9

1

243

Насос

2

4К- 18 7.5 кВт

0.8

0.86

87.5

15

В ночное время температура в теплице понижается по технологическим параметрам, поэтому производится отключение части калориферов, примерно в работе остаются ѕ части калориферов.

(7.1)

.

(7.2)

.

За расчётное значение на вводе мощности берём получасовой максимум нагрузки. Ррасч =386 кВт. Расчёт мощности трансформатора и определение места установки трансформаторной подстанции.

Полную мощность на ТП для блока теплиц определяем с помощью коэффициента одновремённости.

(7.3)

Где:

S max - расчётная максимальная нагрузка на вводе;

n - количество потребителей;

К0- коэффициент одновремённости.

Для остальных нагрузок полную мощность находим с помощью надбавок:

(7.4)

Где:

Smax - максимальная нагрузка;

ДS-добавка мощности.

Координаты центра тяжести определяют по формулам:

(7.5)

Таблица 7.2 - Расчётные мощности на вводе объектов:

Поз.

Наименование.

cosц

Р, кВт

S, кВА

1,2,3,4

Теплица 1500 м2

0,86

386

449

5

Цветочный блок

0,92

230

250

7

Столовая

0,95

9,5

10

8

Гараж

0,9

18

20

9

Зарядная станция

0,9

9

10

10

Склад

0,95

9,5

10

11

Котельная

0,81

165

200

6

Административное здание

0,95

9,5

10

Отдельно устанавливаем трансформаторную подстанцию для блока 1,3 и 2,4. Координаты центра тяжести для других потребителей:

Так как основная нагрузка приходится на светлое время суток ,то расчёт мощности ТП производим для дневного максимума.

Мощность на вводе ТП1:

Ртп1=386*2*0,85=656 кВт

Qтп1=229*2*0,85=389 кВАр

Таблица 7.3 - Расчёт нагрузки трансформаторных подстанций:

Линия

Потребитель

Кол.

К0

Активная нагрузка, кВт

Реактивная, кВАр

На вводе

Расчётная

На вводе

Расчётная

Рдi

Рд

Qдi

Qд

Л1,Л2

Блок теплиц 2,4

2

0,85

386

656

229

389

Нагрузка ТП1

-

-

-

656

-

389

Л1,Л2

Блок теплиц 1,3

2

0,85

386

656

229

389

Л3

Наружное освещение

-

-

3,6

3,6

1,7

1,7

Нагрузка ТП2

-

-

-

658

-

390

Л1

Цветочный блок

1

1

230

230

98

98

Склад

1

1

9,5

9,5

3,1

3,1

Л2

Столовая

1

1

9,5

9,5

3,1

3,1

Котельная

1

1

165

165

119

119

Л3

Административное здание

1

1

9,5

9,5

3,1

3,1

Гараж

1

1

18

18

8,7

8,7

Зарядная станция

1

1

9

9

4,4

4...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены