Проект освещения торгово-развлекательного центра с применением энергосберегающих технологий
творческая работа учащихся по теме

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ «БРЮХОВЕЦКИЙ АГРАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Тема: Проект освещения торгово-развлекательного центра с применением энергосберегающих технологий

Номинация: Техническое творчество

Выполнил студент группы 231

Специальность: 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

Герасименко Дмитрий Андреевич

Руководитель: Тимофеева Виктория Александровна, мастер производственного обучения ГБПОУ КК «БАК»

Брюховецкая 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Большая роль в развитии современной жизни отводится электрификации. Электрификация как одним из важнейших «продуктов» всегда уделялось большое внимание. С каждым днем потребление электроэнергии растет высокими темпами.

Мы живем в такое время, когда информационные и научные технологии существенно облегчают человеческий труд и делают нашу жизнь более комфортной.  Для энергетической отрасли - это какого-то рода различные технологические решения, технологии в строительстве, охране окружающей среды, ресурсосбережении и многом другом.

Проект освещения торгово-развлекательного центра основан  на энергосбережении  и рассчитан в дальнейшем на массовых потребителей, которые будут использовать автоматическое управление освещением. Он дает возможность экономии финансовых ресурсов, что является актуальным в сложившейся экономической ситуации бюджетного дефицита.

Цель проекта -  разработка щита освещения с автоматическим и ручным режимами работы, выбор элементов схемы.

В ходе выполнения проекта была сформулирована проблема, суть которой состоит в снижения расхода электроэнергии и автоматизации освещения торгово-развлекательного центра. Для автоматического управления включением и отключением освещения торгово-развлекательного центра применяем щиты управления освещением. В целях экономии расхода электроэнергии «принудительное» программное управление освещением универсальным таймером по заданной заранее программе, так же была создана упрощенная схема подключения щита освещения.  Проектом предусмотрено внедрение светодиодных светильников. Все эти новшества обеспечат снижение затрат на электроэнергию.

1 РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ

Недостаточное освещение в торгово-развлекательном центре (ТРЦ) приносит убытки, снижает производительность труда, вызывает заболевание органов зрения. Достаточное, но не правильное освещение прилавков также неблагоприятно для самочувствия человека и производительности труда.

1.1 Выбор ламп для освещения ТРЦ

Для выбора освещения помещений ТРЦ, была составлена таблица 3.1 с характеристиками разных типов ламп.

Таблица 1.1 – Характеристика разных типов ламп.

Проанализировав данную таблицу, выбран встроенный светодиодный светильник  LED универсальный LOKO-34 CSVT, рисунок 1.1.

Рисунок 1.1 – Встроенный светодиодный светильник  LED универсальный LOKO-34 CSVT.

Встроенный светодиодный светильник  LED универсальный LOKO-34 CSVT. Встроенный светильник применяется для интерьерной подсветки, освещения офисов, торговых центров и любых других помещений. Мощность лампы составляет 34 Вт. Цвет свечения нейтральный белый. Световой поток светильника  4200 Лм.

1.2 Расчет освещения одного магазина в ТРЦ

Расчет производится методом коэффициента использования светового потока.

Произведем расчет освещения одного из магазинов торгово-развлекательного центра с размерами (АхВхН) 15x10x3,7 м. Категория среды по условию эксплуатации оборудования сухая.

По типу помещения и характеру окружающей среды выбираем светодиодный светильник  LED универсальный LOKO-34 CSVT, световым потоком Фл=4200 лм.

Расчетная высота подвеса светильника

где        H – высота помещения, м;

hсв – высота подвеса светильника, hсв=0 м;

hр – высота рабочей поверхности, hр=0,8 м.

м.

Оптимальное расстояние между светильниками

где         - оптимальное относительное расстояние между светильниками, .

.

принимаем Lопт=4,06 м.

Количество рядов светильников

где        В – ширина помещения, м.

принимаем

Индекс помещения

где        А – длина помещения, м.

Принимаем табличное значение индекса помещения i=2,25.

По индексу помещения i=2,25, типу светильника LED универсальный LOKO-34 CSVT, коэффициентам отражения от потока ρn=70 %, стен ρст=50 %, пола ρр=30 %
находим коэффициент использования светового потока η=62 % .

Количество светильников в помещении

где        Ен - норма освещенности, лк;

S - площадь помещения, м2;

Кз - коэффициент запаса, Кз=1,5;

Z - коэффициент неравномерности распределения светового потока, Z=1,1;

Фсв - световой поток лампы, Фсв=4200 лм;

nс - количество ламп в светильнике, nс=1.

 шт.

Принимаем шт.

Количество светильников в ряду

 шт.

Расстояние между центрами светильников в ряду

Расстояние от крайних рядов до стен

Расстояние от рядов до стен

Установленная мощность освещения

где        Рл - мощность принятой лампы, Рл=34 Вт.

Удельная мощность освещения

Фактическая освещенность

Отклонения от нормы

Что в пределах допустимого значения =20 % -10 %.

2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗАЦИИ  ОСВЕЩЕНИЯ ТОРГОВОГО РАЗВЛЕКАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА

2.1 Выбор программного устройства

Для  проекта ТРЦ выбран наиболее простой в исполнении и удовлетворяющий необходимыми минимальными характеристиками таймер. Тип таймера  ТЭ15, рисунок 2.1. Он предназначен для отсчета интервалов времени, автоматического включения/отключения электротехнического оборудования через заданный промежуток времени и управления различными технологическими процессами. Таймер устанавливается в распределительном щите. Заданные программы управления данного таймера рассчитаны на недельный цикл. В любой момент можно произвести включение/отключение таймера вручную. Таймер поддерживает несколько режимов работы, настраивается на месяц, неделю, на любой день. При отключении питания ТЭ15 сохраняет установленную программу более 150 часов.

Рисунок 2.1 – Тип таймера ТЭ15.

2.2 Принципиальная схема

Схема управления освещением ТРЦ предусматривает: ручной и программированный режим работы, рисунок 2.2.

В ручном режиме переключатель SA ставят в положение «1». Включается катушка магнитного пускателя КМ и обеспечивает подачу напряжения на светильники ЕL…ЕL3 через свои силовые контакты. Светильники EL…ЕL2 с светодиодные лампы Varton E27 освещают помещения ТРЦ. Отключают светильники в этом режиме также в ручную. Ручной режим управления освещением используется для наладочных работ и для проверки работоспособности светильников при замене ламп Varton E27.

В целях экономии расхода электроэнергии предусмотрено «принудительное программное управление освещением таймером ТЭ15. В этом режиме управления переключатель SА остается в положении «2». В восемь утра контактом таймера КТ  включается промежуточное реле КL, которое своими замыкающими контактами КL включает катушку магнитного пускателя КМ и освещение помещения ТРЦ. В десять часов вечера контакт таймер КТ размыкается, отключается промежуточное реле КL, магнитный пускатель КМ и  освещение отключается.                                                                                    

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема щита освещения.

2.3 Выбор элементов схемы

Выбор элементов в схеме управления производится по разработанной схеме. В цепи управления используется напряжение 220 В. Катушки магнитного пускателя КМ и промежуточное реле КL2; и программное реле времени КТ. В качестве сигнальных ламп в схеме, используются лампы накаливания НL.

В качестве коммуникативной аппаратуры для защиты от возможных коротких замыканий в сети уличного освещения выбираем автоматический выключатель ВА47-63-3 со встроенным тепловым и электромагнитным росцепителеми.

Выбор автоматического выключателя QF

где         Iр – рабочий ток группы, А.

где         Р – установленная мощность группы светильников, Ру=1632 Вт;

Vн – номинальное напряжение сети, Vн=380В;

Выбираем автомат ВА-47-63-3, Iна=4А, Iнр=4А.

Выбираем магнитный пускатель КМ

Выбираем магнитный пускатель КМЭ, Iнп=9А.

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

При электрификации производственных помещений составляют сметы на материалы и монтаж электросилового оборудования. Исходными данными для составления сметы служат рабочие чертежи проекта и составленная на их основе спецификация на материалы и оборудование. Экономическая эффективность принятой технологии электрификации и автоматизации производственного процесса системы машин производится путём сравнения электрификации и автоматизации производственного процесса с существующим способом на предприятии.

В данном случае рассматривается экономическая эффективность автоматизации освещения торгово-развлекательного центра.

3.1 Спецификация на материалы и оборудование щита управления освещением ТРЦ

В спецификацию включаются все материалы и электрооборудование, необходимое для выполнения монтажных работ. Исходные данные берутся с рабочих чертежей сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Спецификация на материалы и оборудование

3. 2 Смета на оборудование и монтаж щита управления

Смета на материалы, оборудование и их монтаж составляется с целью определения капитальных вложений необходимых для приобретения и монтажа электросилового оборудования используемого в ТРЦ.

Исходными данными для сметы является спецификация на материалы и оборудования щита управления освещением. Данные расчетов в смете сведены в таблицу 3.2, в таблицу 3.3 - Смета на электромонтажные работы (Приложение 1).

Таблица 3.2 – Смета на материалы и оборудование

Примечание: При составлении сметы на оборудование используются реальные цены торговых предприятий.

Итоговая сумма монтажа – 81931,78 руб.

Итоговая сумма оборудования – 60595 руб.

Общая сумма – 142526,78 руб.

Запчасти, тара, упаковка - 12 % - 17103,2  руб.

Транспортные расходы – 25 % - 35631,7 руб.

Комплектующее оборудование – 10 % - 14252,7 руб.

Заготовление – складские расходы – 8 % - 11402,1 руб.

Всего 55 % - 78389,7 руб.

Итого оборудования – 220916,5 руб.

Накладные расходы – 22 % - 18025 руб.

Итого с накладными расходами – 238941,5 руб.

Итого с плановыми накоплениями К=1,5 – 358412,25 руб.

Всего общая сметная стоимость с учетом инфляции 20 % – 430094,7 руб.

Вывод по смете: общая стоимость на электросиловое оборудование и его монтаж в цехе по ремонту электрооборудования составила 430094,7 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При работе над темой исследовательской работы «Проект освещения торгово-развлекательного центра с применением энергосберегающих технологий» произведен расчет освещения магазина ТРЦ  методом коэффициента использования светового потока; составлена таблица сравнительной характеристики всех типов ламп;  выбран светодиодный светильник  LED универсальный LOKO-34 CSVT, мощностью 34 Вт и со световым потоком 4200 Лм.

Разработана принципиальная схема управления освещением ТРЦ с применением реле времени программного – таймера  ТЭ15, произведен выбор элементов схемы.

Произведен выбор пускозащитной аппаратуры.

Произведено технико-экономическое обоснование проекта, составлены: спецификация на материалы щита управления освещения и оборудования и сметы на изготовление щита управления и монтажные работы с установкой светильников общей сметой стоимостью 430094,7  руб.

Приведён список использованной литературы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баранов Л. А., Захаров В. А. Светотехника и электротехнология. М.: КолосС, 2012.
2. Коломиец А. П., Кондратьева Н. П. и др. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации. – М.: КолосС, 2013.
3. Мартыненко И. И., Тищенко Л. П. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации. - М.: Колос, 2011.
4. Нестеренко В. М., Мысьянов А. М. Технология электромонтажных работ. М.: Академия, 2012.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 3.3 – Смета на электромонтажные работы