Реконструкция котельной в агрогородке Молодовский с переводом на местные виды топлива (Электрическое освещение. Расчет осветительной сети котельной)

Методом коэффициента использования светового потока рассчитывают общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей.

По этому методу расчета освещенность на горизонтальной поверхности определяют с учетом светового потока, отраженного от стен, потолка и самой рабочей поверхности.

Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью:

Нр=Н - (h_{с +} h_р),                                                                                      (7.1.1)

где       Н – высота помещения;

h_с – высота свеса светильника;

h_р – высота рабочей поверхности.

 

Рис. 7.1- Размещение светильника по высоте помещения:

Н – высота помещения; Н_р – высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью; h_с – высота свеса светильника; h_р – высота рабочей поверхности.

При расчете по методу коэффициента использования световой поток светильника, лампы, или ряда светильников необходимый для создания заданной минимальной освещенности определяется по формуле:

Ф= Е_min k_з S z / n h,                                                                                (7.1.2)

где       Е_min – заданная минимальная (нормируемая) освещенность, лк;

k_з – коэффициент запаса;

S – площадь помещений, м²;

z – отношение Е_ср/Е_min (коэффициент неравномерности освещения, принимается 1,1 для светодиодных ламп);

n – количество светильников, ламп или рядов светильников;

h - коэффициент использования светового потока, о.е.

Коэффициент использования светового потока определяется:

h = h_с×h_п,                                                                                                 (7.1.3)

где      h_с – к.п.д. светильника, о.е.;

h_п – к.п.д. помещения унифицированное значение коэффициента использования.

Индекс помещения определяется по формуле:

,                                                                                          (7.1.4)

где       А и В – соответственно длина и ширина помещения, м;

            Н_р – расчетная высота подвеса светильников, м.

Для помещений с А/В ³ 10, можно считать i=В/Н_р.

Приблизительные значения коэффициентов отражения (r_п, r_с, r_р) можно принять по следующим характеристикам помещения:

-  побеленный потолок и стены – 70%;

-  побеленный потолок, стены окрашены в светлые тона – 50%;

-  бетонный потолок, стены оклеены светлыми обоями, бетонные стены -  30%;

По данному методу рассчитываем следующие помещения: котельный зал, разбив его на 2 части. Исходные данные и результаты расчета приведем в таблицах 7.3-7.4.

Таблица 7.3 - Исходные данные к расчету освещения

№	Название помещения	Еmin, лк	Н, м	hp, м	Нр, м	АхВ, м	S, м²	hс
1	Котельный зал 1	150	6	0	5,8	13,5х11,6	156	0,2
2	Котельный зал 2	150	6	0	5,8	5,66х13,6	77,2	0,2

Приведем пример расчета котельного зала.

Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью определяется по формуле (7.1.1)

Нр=Н - (h_{с +} h_р)=6-(0,2+0)=5,8 м                                                           

Индекс помещения определяется по формуле (7.1.4)

Коэффициент использования светового потока определится по формуле (7.1.3):

Из формулы 7.1.2 выражаем количество ламп:

Принимаем 6 ламп. Для остальных помещений аналогичный расчет, результаты расчета представлены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Результаты расчета освещения

По методу удельной мощности освещения рассчитаем остальные помещения.

Расчет данным методом сводится к следующему:

а) определяется установленная мощность источников света:

Р = Р_уд×S,                                                                                                 (7.1.5)

где S – площадь освещаемого помещения, м²;

Р_уд - удельная мощность освещения, Вт/м².[16]

б) определяется количество светильников n;

                                                                                             (7.1.6)

Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 Исходные данные и результаты расчета освещенности методом удельной мощности

№	Название помещения	Нр, м	S, м2	Е, лк	Руд, Вт/м2	Рр, Вт	n	Рл, Вт
1	Котельный зал 3	5,8	22,4	150	13,6	304,6	3	100
2	Котельный зал 4	5,8	22,8	150	8,4	193,8	2	100
3	Электрощитовая	2,8	4,23	100	42	179,7	2	90
4	Подсобное пом.	2,8	2,63	75	68	178,84	2	90
5	Подсобное пом.	2,8	2,63	75	68	178,84	2	90
6	Гардероб	2,8	11,7	100	15	179,6	2	90
7	Санузел	2,8	2,9	75	62	178,9	2	90
8	Душевая	2,8	2,04	75	88	179,5	2	90
9	Кладовая	2,8	4,98	100	36	179,2	2	90
10	Помещение дежурного	2,8	13,76	300	18,4	253,19	3	90

Пример расчета для помещения дежурного:

а) определяется установленная мощность источников света:

Р = Р_уд×S= 18,4×13,76 = 253,19 Вт,                                                                                               где       S – площадь освещаемого помещения, м²;

Р_уд = 18,4 - удельная мощность освещения, Вт/м² [16, стр.147, табл. 6.13]

б) определяется количество светильников n;

Принимаем 3 лампы GRA 90-13 с P = 90 Вт. Для остальных помещений расчет аналогичен.

7.2 Электрический расчет системы освещения

Определение установленной и расчетной мощностей осветительных  установок.

Рис 7.2  Расчётная схема осветительной сети.

Приведем пример расчета 1 группы.

Расчетная активная нагрузка питающей линии

(7.2.1)

где     –количество светильников в линии

–коэффициент спроса, =1

– коэффициент ПРА, =1,1

Моменты отходящей линии:

М = P₁× n× L₁ + P₂× n×(L₁ + L₂) + P₃× n× (L₁ + L₂ + L₃ ) = L₁ (n×P₁ + n×P₂ +       +n×P₃ ) + L₁ (n×P₂ + n×P₃ ) + L₂ × n×P₃ =  6×(100×10) +5,5×(100×9)+6×(100×8)+

+6,5×(100×7)+3,8×(100×6)+6,5×(100×5)+3,8×(100×4)+6,5×(100×3)+4,5×(100×2)+

+4×100 = 30600 = 30,6 кВт×м(7.2.2)

где       – длина питающей линии, м

P – мощность светильника, Вт

n – количество светильников, шт

Момент ЩО:

                                         (7.2.3)

Приведенный момент:

(7.2.4)                                                                                         

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

0,95 – для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – для зданий, состоящих из малых отдельных помещений;

0,8 – для административно-бытовых и лабораторных зданий промышленных предприятий;

0,6 – для складских зданий, состоящих из многих отдельных помещений.

Выбор сечений проводов по допустимому нагреву:

I_доп ³I_р /К_п,                                                                                            (7.2.5)

где      I_доп – допустимый ток стандартного сечения провода;

I_р – расчетное значение длительного тока нагрузки, А;

            К_п – поправочный коэффициент на условия прокладки (при нормальных  условиях прокладки К_п = 1).

Расчетные максимальные токовые нагрузки определяют по формулам:

- для однофазной сети:

I_р= P_р / U_ф cosj                                                                                    (7.2.6)

- для трехфазной  сети:

                                                                                 (7.2.7)

Приведем пример для группы 1.

Группа 1 подключается от ЩО по однофазной сети, определяем ток по формуле (7.2.6)

I_р= P_р / U_ф cosj=1,1/0,22 1=5 А

Выбираем АВВГ 3х2,5 I_доп=19 А.

От ВРУ подключение ЩО по трехфазной сети определяем ток по формуле (7.2.7)

Выбираем АВВГ 5х2,5 I_доп=19 А.

Аналогично выбираем провода для всех групп и щитков, расчет приведен в таблице 7.7.                                                                                   

Таблица 7.7 - Выбор сечений проводников по допустимому нагреву

	№ гр.	Количество ламп,  мощность, Вт	Рр, Вт	М	Iр, А	Iдоп, А	Марка провода, количество и сечение
1	2	3	4	5	6	7	8
ЩО	1	10х100	1100	30,6	5	19	АВВГ 3х2,5
	2	5х100	550	5,95	2,5	19	АВВГ 3х2,5
	3	2х90	198	0,405	0,9	19	АВВГ 3х2,5
	4	2х90	198	0,495	0,9	19	АВВГ 3х2,5
	5	3х90	198	0,945	1,35	19	АВВГ 3х2,5
	6	2х90	297	1,188	0,9	19	АВВГ 3х2,5
	7	2х90	198	1,458	0,9	19	АВВГ 3х2,5

Продолжение таблицы 7.7

Расчет электрических сетей по потере напряжения.

Питание котельной осуществляется от трансформаторной подстанции, расположенной в 50 м от самой котельной. На ТП установлены следующие трансформаторы: 2хТМ-25-10/0,4 – Ркз=