Меню

Формула расчета мощность осветительной установки



Расчет освещения.

Предлагаем вам разобраться как правильно осуществить расчет освещения в зависимости от типа и размера помещения.

Степень освещения поверхности принято выражать в Люксах (Лк), а величину светового потока исходящего от определенного источника света измеряют в Люменах (Лм). Мы будем производить расчет уровня освещенности в два этапа:

  • первый этап — определения необходимой для помещения совокупной величины светового потока;
  • второй этап – исходя из полученных данных первого этапа — расчет нужного количества светодиодных ламп с учетом их мощности.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп.

Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:

  • X – установленная норма освещенности объекта в зависимости от типа помещения. Нормы приведены в Таблице №1,
  • Y – соответствует площади помещения в квадратных метрах,
  • Z — коэффициент поправки значений в зависимости от высоты потолков в помещении. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метра коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метра коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

Таблица №1 «Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП»

Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.

Таблица №2 «Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности»

Пример расчета освещения.

Для примера предлагаем рассчитать количество и мощность светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров при высоте потолков 2,6 метра.

150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.

Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света. В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.

Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно. Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение, а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.

Источник

Расчет потребляемой мощности осветительными установками

В основу метода положен коэффициент использования освещения Кио, показывающий, какая часть общего светового потока всех источников света данного помещения попадает на рабочую поверхность.

Потребляемая мощность рассчитывается по формуле:
Рп.о =ΣРуо ∙ Кио, кВТ,

где Кис — коэффициент использования освещения (для внутреннего освещения Кис=0,6; для внешнего Кис=0,7)

Руо.уовуон — установленная активная мощность ламп освещения, кВт

где Руов — внутреннего освещения, кВт

Руон — наружного освещения, кВт

Рп.о.=42,51 ∙ 0,6 + 11,91 ∙ 0,7 = 33,84 кВт

При использовании люминесцентных ламп cosφ=0,95 и tgφ=0,33

Отсюда реактивная мощность потребляемая люминесцентной лампой равна:

Компенсация реактивной мощности и выбор конденсаторных установок

Первостепенное значение сегодня приобретает комплекс мероприятий, направленных на обеспечение всемерной экономии топлива и электроэнергии, уменьшения их потерь.

Значительные потери электроэнергии имеют место при передаче по электрическим сетям больших потоков реактивной мощности, величина которой в режиме максимальных нагрузок достигает огромных значений. Генерирование и передача реактивных мощностей к потребителю ухудшает технико-экономические показатели энергетических систем, приводят к росту мощностей трансформаторных подстанций, росту сечения кабелей и проводов, что в свою очередь требует дополнительного расхода материалов, обслуживания и денежных средств.

Кроме того, в связи с передачей реактивной мощности возникают дополнительные потери напряжения, которые особенно существенны в сетях районного значения. Поэтому, одним из основных вопросов, решаемых на стадии проектирования промышленного электроснабжения, является вопрос о компенсации реактивной мощности, включающей расчет и выбор компенсирующих устройств, их регулирование и размещение на территории предприятия.

Читайте также:  Формула электрической мощности переменного тока 380 цепи

В дипломном проекте хлебозавода предусматривается компенсация реактивной мощности, которая является одним из основных пунктов организационно-технических мероприятий по экономии электроэнергии.

Расчет компенсирующего устройства производят исходя из условия получения cosφ=0,95, поэтому при расчете принимают tgφ=0,329.

Σ Рпр = 678,6 кВт — по данным таблицы l. Для хлебозавода коэффициент использования Ки = 0,6; коэффициент мощности соsφ = 0,8, tgφ = 0,75.

Суммарная средняя активная мощность предприятия за наиболее загруженную смену:

где Σ Рсм.с. – суммарная средняя активная мощность силовой сети предприятия, кВт;

Σ Рсм.о. – суммарная средняя активная мощность осветительной нагрузки предприятия, кВт.

Σ Рсм.с. = Σ Рпр · Ки = 678,6 · 0,6 = 407,16 кВт

Σ Рсм = 407,16 + 37,04 = 444,2 кВт

Суммарная средняя реактивная мощность предприятия за наиболее загруженную смену:

где Σ Qсм.с. – суммарная средняя реактивная мощность силовой сети предприятия, квар;

Σ Qсм.о. – суммарная средняя реактивная мощность осветительной нагрузки предприятия, квар.

Σ Qсм.с. = Σ Рсм.с. · tgφ = 407,16 · 0,75 = 305,37 квар

Σ Qсм = 305,37 + 12,22 = 317,59 квар

Суммарная мощность компенсирующих устройств, которые должны быть ycтaновлены на предприятии, определяется по формуле:

где Qсм — реактивная нагрузка предприятия в период наибольших активных нагрузок энергосистемы, квар;

Qэ — величина, которая задается энергосистемой с приближенным учетом потерь электроэнергии в трансформаторах и двигателях, а также в сетях предприятия, квар.

Qк.у. = 317,59 – 181,18 = 136,41 квар

Полная мощность, потребляемая предприятием:

, кВА

кВА

— тангенс после включения компенсирующего устройства;

— естественный тангенс (до компенсации).

;

Полная расчетная мощность, потребляемая предприятием при использовании компенсирующего устройства:

S’см = Sр = кВА

S’см = Sр = кВА

По данной мощности компенсирующих устройств определяем расчетное число банок статических конденсаторов:

Qбанки = 13 квар — тип конденсатора КМ1-0.38-13-3УЗ

Фактическая установленная мощность конденсаторных батарей:

где n — действительное число банок, принимают ближайшее большее к n’, если n’ не целое число.

Qк.б.= 13 · 14 = 182 квар

1.6. Подсчет нагрузок на подстанции и выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Подсчет нагрузок на трансформаторной подстанции

Значение активной мощности за наиболее загруженную смену определяется по формуле: Рсм=ΣРпр·Ки

— для технологического оборудования — для вспомогательного — для санитарно-технического — для внутреннего освещения — для наружного освещения Рсм=369,87 · 0,6=221,9 кВт Рсм=201,16 · 0,5=100,58 кВт Рсм=107,57 · 0,69=74,2 кВт Рсм=42,51 · 0,6=25,5 кВт Рсм=11,91 · 0,7=8,3 кВт

Средняя реактивная мощность определяется по формуле:

Qсм = Рсм · tgφ, квар,

где tgφ находим по данным cosφ tgφ = √(1- cos 2 φ) / соs 2 φ

— для технологического оборудования — для вспомогательного — для санитарно-технического — для внутреннего освещения — для наружного освещения tgφ = √(1- 0,78 2 ) / 0,78 2 = 0,82 tgφ = √(1- 0,76 2 ) / 0,76 2 = 0,85 tgφ = √(1- 0,82 2 ) / 0,82 2 = 0,69 tgφ = √(1- 0,85 2 ) / 0,85 2 = 0,62 tgφ = √(1- 0,98 2 ) / 0,98 2 = 0,2

Средняя реактивная мощность:

— для технологического оборудования — для вспомогательного — для санитарно-технического — для внутреннего освещения — для наружного освещения Qсм=221,9 · 0,82 = 181,9 квар Qсм=100,58 · 0,85 = 85,4 квар Qсм=74,2 · 0,69 = 51,5 квар Qсм=25,2 · 0,61 = 15,4 квар Qсм=8,3 · 0,2 = 1,66 квар

Число часов использования максимальной нагрузки является удобным показателем, при помощи которого определяется максимальная нагрузка предприятия. Число часов использования максимальной нагрузки — это расчетное число, которое показывает сколько часов работало бы предприятие с постоянной нагрузкой, равной годовой максимальной, и израсходовало бы всю годовую потребность в энергии.

где Т — фактическое число часов работы объекта в год, ч

γ — коэффициент использования максимальной нагрузки.

Т = (365 – n) · t · N

n – число нерабочих дней в году;

t – продолжительность смены, ч;

Т = (365 – 45) · 7,67 · 3 = 7363,2 ч

— для технологического оборудования — для вспомогательного оборудования — для санитарно-технического — для внутреннего освещения — для наружного освещения Ти = 7363,2 · 0,65 = 4786,08 ч Ти = 7363,2 · 0,58 = 4270,6 ч Ти = 7363,2 · 0,67 = 4933,3 ч Ти = 4150 · 0,6 = 2490 ч Ти = 3500 · 0,7 = 2450 ч

Годовой расход активной энергии определяется по формуле:

Wa = Рсм · Ти · 10 -3 , т·кВт·ч

Читайте также:  Мощность двигателя теория двс
— для технологического оборудования — для вспомогательного — для санитарно-технического — для внутреннего освещения — для наружного освещения Wa = 4786,08 · 221,9 · 10 -3 = 1062 т·кВт·ч Wa = 4270,6 · 100,58 · 10 -3 = 429,5 т·кВт·ч Wa = 4933,3 · 74,2 · 10 -3 = 366 т·кВт·ч Wa = 2490 · 22,5 · 10 -3 = 56 т·кВт·ч Wa = 2450 · 8,3 · 10 -3 = 20,3 т·кВт·ч

Расход реактивной энергии:

Wр = Qсм · Ти · 10 -3 , т·кВт·ч

— для технологического оборудования — для вспомогательного — для санитарно-технического — для внутреннею освещения — для наружного освещения Wр = 4786 · 181,9 · 10 -3 = 870,5 т·кВт·ч Wр = 4270,6 · 85,4 · 10 -3 = 364,7 т·кВт·ч Wр = 4933,3 · 51,5 · 10 -3 = 252 т·кВт·ч Wр = 2490 · 15,4 · 10 -3 = 38,4 т·кВт·ч Wр = 2450 · 1,66 · 10 -3 = 4,1 т·кВт·ч

Определим суммарное значение параметров:

tgφ = Σ Qсм / Σ Рсм = 335,46 / 430,48 = 0,78, cosφ = 0,8

Ти = Σ Wa / Σ Рсм = 1933,8 / 430,48 = 4492 ч

Потери в трансформаторе:

— активные потери — 2,5% от Σ Рсм (10,8)

— реактивные потери — 10 % от Σ Qсм (33,5)

Итого с учетом потерь:

tgφ = Σ Qсм / Σ Рсм = 368,96/ 441,28 = 0,84, cosφ = 0,77

Итоговый подсчет нагрузок потребителей на подстанции с учетом компенсации реактивной мощности:

Задаем tgφэ = 0,33

Qк.у. — суммарная мощность компенсирующих устройств, квар

Qк.у.= ΣQсм — Qэ, квар

tgφэ = Σ Qэ / Σ Рсм

Σ Qэ = 441,28 · 0,33 = 145,6 квар

Qк.у.= 368,96 – 145,6 = 223,36 квар

Реактивная мощность с учетом компенсации составляет — 174,6 квар

Wа=Qсм·Ти=145,6 · 4492 = 654,04 т ·квар · ч

Данные расчета нагрузок на трансформаторной подстанции сводим в таблицу 58.

Таблица 58. Подсчет нагрузок на стороне 660 В трансформаторной подстанции.

Наименование оборудования ΣPn, кВт Кn соs φ tgφ Средняя потребная мощность Число часов использования максимальной нагрузки Tи,ч Годовой расход эл.энергии
Активная Рсм, кВт Реактивная Qсм, квар Активная Wa,тыс.кВт/ч Реактив-ая Wp, квар.ч
Технологическое оборудование 369,87 0,6 0,78 0,82 221,9 181,9 4786,08 870,5
Санитарно-технологическое оборудование 107,57 0,69 0,82 0,69 74,2 51,1 4933,3
Вспомогательное оборудование 201,16 0,5 0,76 0,85 100,58 85,4 4270,6 429,5 364,7
Освещение: а)внутреннее б)наружное 42,51 11,91 0,6 0,7 0,85 0,98 0,62 0,2 22,5 8,3 15,4 1,66 20,3 38,4 4,1
Итого 733,02 0,68 0,8 0,77 427,48 335,46 1933,8 1529,7
Потери в трансформаторе:
а) активные (2,5% от ΣРсм) 10,8
б) реактивные (10% от ΣQсм) 33,5
Итого с учетом потерь в трансформаторе: 733,02 0,68 0,77 0,84 437,48 368,96 1944,6 1563,2
Итого с учетом компенсации: 733,02 0,68 0,9 0,33 437,48 368,69 1944,6 1563,2

Подсчет числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции

По данным подсчета нагрузок определится полная расчетная мощность, потребляемая предприятием.

Sp = а · , кВА,

где а — коэффициент несовпадения максимума нагрузки отдельных цехов предприятия.

Sp = 1 · = 451,59 кВА

На основании расчета потребной мощности выбираем комплектную трансформаторную подстанцию типа КТПх2х250. В случае, если один из трансформаторов выйдет из строя в результате аварии, то оставшийся примет всю нагрузку подстанции, при этом перегрузка составит 1,2%, что допускается правилами ПУЭ (не более 1,4).

В объем технико–экономического расчета – обоснования входит разработка электроснабжения, электросилового оборудования и освещения. Стоимость строительства определялась на основании действующих укрупненных показателей стоимости (УПС) и пересчета стоимости на удельные показатели, которые включены в экономическую часть проекта.

Стоимость электроэнергии определяем по одноставочному тарифу ввиду того, что присоединенная мощность трансформаторов меньше 750 кВА.

Годовая оплата за электроэнергию:

Wа – годовой расход активной энергии, тыс. кВт/ч,

Цэ – дневная ставка 1 кВт/ч, = 3,7 руб.

К – коэффициент скидки или надбавки к тарифу за электроэнергию, который определяется по формуле, к данному проекту скидка равна 5%.

Тогда годовая оплата за электроэнергию равна:

D= 1944,6 ∙ 370 — 0,05 ∙ 1944,6 ∙ 370=683526 руб.

Фактическая стоимость за 1 кВт:

Удельный расход электроэнергии на 1 тонну продукции:

G – производительность в год, тонн/год.

Wуд=1944,6 ∙ 1000/16561,5=117,4 кВт/час.

Удельные затраты на электроэнергию:

Теплоснабжение

Под теплоснабжением подразумевается снабжение предприятия паром и горячей водой.

Для обеспечения завода теплом проектируем котельную с установкой паровых котлов.

Расход теплоэнергии складывается из расходов на отопление и вентиляцию, на производственные и хозяйственно-бытовые нужды.

Теплоносителем для систем отопления и вентиляции является высокотемпературная воды с параметрами 130-150°С (поступающая) и отходящая (обратная) 70° С.

Читайте также:  Geforce gtx 650 потребляемая мощность

Теплоносителем для производственного пароснабжения и системы горячего водоснабжения на производственные и хозяйственно-бытовые нужды служит насыщенный пар давлением 0,17-0,5 МПа.

На технологические нужды пар расходуется:

• в расстойные шкафы — 45кг на 1т хлеба;

• на увлажнение пекарной камеры: 250кг/т;

• на поддержание температуры в емкостях для жидкого сырья (сахар, маргарин);

• на мойку и сушку лотков — 125кг/ч на машину.

Средняя потребность в паре на технологические нужды и горячее водоснабжение составит 3000 кг/ч.

Проектирование котельной осуществляется в соответствии с требованиями СНиП «Котельные установки» и «Тепловые сети». Котельная предназначена для снабжения производства паром, а при отсутствии возможности теплоснабжения от ТЭЦ в котельной проектируются водоподогревательные установки для приготовления воды с высокой температурой, идущей на нужды отопления и вентиляции.

В котельной размещаются котлы, вспомогательное оборудование и транспортные устройства для подачи топлива и удаления очаговых остатков. Котельная работает на газообразном топливе — природном газе.

Количество и тип котлов зависит от потребного расхода пара на производственные нужды и на сезонные нужды (отопление, вентиляция).

В данном проекте завода принимаем 2 паровых котла с давлением 0,8МПа — Е-1/9-1Г паропроизводительностью l т/ч. В котельной также размещены: деаэрационно-питательная установка, водоподготовительная установка, баки для сбора конденсата и насосы для перекачки конденсата.

Для водоснабжения котельной принята питьевая вода давлением в сети на вводе в котельную не менее 0,3 МПа.

Холодоснабжение

На хлебозаводе предусматриваются холодильные установки для охлаждения и хранения скоропортящегося сырья в холодильных камерах; охлаждения воды, идущей для замеса опары и теста в летнее время или в связи с интенсивным замесом теста; охлаждения дрожжевой суспензии; охлаждение воздуха для кондиционирования в цехах; охлаждение хлеба.

Для холодильных камер принимаются централизованные холодильные установки непосредственного охлаждения. Для технологических агрегатов с охлаждающими устройствами рубашечного типа должны быть использованы централизованные холодильные установки, промежуточным хладоносителем которых является вода.

Средний расход холода составляет 70,0 тыс.ккал/ч.

Газоснабжение

Проектом предусмотрено использование газообразного топлива – природный газ, поступающий от городской сети давлением 0,3 МПа.

На хлебозаводе устанавливается газорегуляторная установка (ГРУ), так как при изменении давления газа в сети нарушается нормальная работа горелок. ГРУ также предназначена для распределения газа на производство (в печи) и в котельную.

Источник

Как определить расчетную мощность осветительных установок, коэффициент спроса

Определение установленной мощности осветительных установок

В результате выполнения светотехнических расчетов и выбора ламп определяется установленная мощность осветительной нагрузки.

Установленная мощность (Руст) состоит из мощности ламп выбранных для освещения помещений. При подсчете Руст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (SРлн), люминесцентных ламп низкого давления (SРлл), дуговых ртутных ламп высокого давления (SРрлвд).

Определение расчетной мощности осветительных установок, коэффициент спроса

Для получения расчетной мощности вводится поправочный коэффициент спроса (Кс) к установленной мощности, так как в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам может быть не включена.

Расчетная нагрузка для ламп накаливания определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса:

Определение расчетной мощности осветительных установок, коэффициент спросаВ осветительных установках с разрядными лампами при определении расчетной мощности необходимо учитывать коэффициент спроса и потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА): для люминесцентных ламп низкого давления:

Рр лл = (1,08 … 1,3) Рлл Кс

Нижнее значение 1,08 принимается для ламп с электронными ПРА; 1,2 – при стартерных схемах включения; 1,3 – в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

Расчетная мощность для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ:

Рр рлвд = 1,1 Ррлвд Кс.

Коэффициент спроса для рабочего и аварийного освещения

Коэффициент спроса для рабочего и аварийного освещенияЗначение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

1,0 – для мелких производственных зданий;

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.

Коэффициент спроса для расчета сети освещения аварийного и эвакуационного освещения 1,0.

Определение расчетной нагрузки при питании сети освещения от понижающих трансформаторов

Расчетная нагрузка от понижающих трансформаторов с вторичным напряжением 12, 24, 36, 42 В складывается из осветительных приборов, установленных стационарно и нагрузки переносного освещения исходя из мощности одного ручного осветительного прибора 40 Вт с коэффициентом спроса 0,5…1,0, принимаемым в зависимости от степени использования переносного освещения.

В зависимости от нагрузки применяются однофазные понижающие трансформаторы ОСОВ-0,25; ОСО-0,25; однофазные комплектные ЯТП-0,25; АМО-3-50 и трехфазные ТСЗ-1,5/1; ТСЗ-2,5/1.

Источник