Tính phụ tải chiếu sáng

f) Tác dụng với NH3:

5.1.1. Tính phụ tải chiếu sáng

5.1.1.1. Lựa chọn và tính toán chung.

a.Chọn đèn.

- Trong các phân xưởng sản xuất trực tiếp sử dụng loại đèn dây tóc, có chao đèn bằng kim loại tráng men.

- Trong các nhà hành chính, nhà ăn, phòng bảo vệ, khu vui chơi giải trí… sử dụng đèn huỳnh quang hoặc đèn compact (tiết kiệm điện những khu vực không yêu cầu cao về ánh sáng).

b. Bố trí đèn.

Việc bố trí đèn trong một phân xưởng hay trong một phòng phụ thuộc các yếu tố sau: - Chiều cao đèn H: Tính từ mặt nền hoàn thiện đến vị trí chao đèn. H phụ thuộc vào

chiều cao nhà xưởng, thiết bị, vị trí làm việc. Trong các phân xưởng sản xuất thường lấy H = 2.5÷6.5 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 3÷5 m.

- H0 là khoảng cách từ mặt hoàn thiện đến mặt công tác. - h = H – H0.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng đến tường l:

• Nếu sát tường có người làm việc: l = (0.15÷0.32)L.

- Số đèn bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1 = ^{D 2l} 1

L

− + . - Số đèn bố trí dọc theo chiều rộng nhà xưởng: n2 = ^{R 2l}

L

−

. - Số đèn của mỗi phòng là: n = n1×n2.

(D, R: là chiều dài, rộng của nhà xưởng).

c. Xác định công suất đèn.

Có rất nhiều phương pháp để xác định phụ tải chiếu sáng nhưng trong phạm vi đồ án của mình em chọn hai phương pháp sau:

o Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông.

Phương pháp này dùng để tính công suất chiếu sáng cho các phân xưởng sản xuất chính, các phòng có đòi hỏi độ sáng cao, có tính đến phần tường và trần nhà.

Quang thông của mỗi đèn được xác định theo công thức sau: F = ^{Emin×S×K×Z}

n×η

Trong đó:

Emin: Độ dọi yêu cầu tối thiểu.

K: hệ số dự trữ có tính đến độ giảm quang do khi làm việc lâu ngày khói bụi bám vào.

- Đối với đèn dây tóc: k= 1.2÷1.3. - Đối với đèn huỳnh quang: k= 1.3÷1.5.

Z: Tỷ số giữa độ chiếu sáng trung bình và độ chiếu sáng tối thiểu. S: Diện tích bề mặt phòng.

n: Lượng bóng đèn đã định trước. η: Hệ số lợi dụng quang thông. Loại đèn cần chọn phụ thuộc vào:

- Hệ số phản xạ của tường, trần nhà: sn, sc.

- Chỉ số phòng: D, R chiều dài và rộng của căn phòng.

( )

D R i

h D R×

= × +

o Phương pháp công suất.

Phương pháp này thường dùng để tính công suất cho các phân xưởng và các phòng có yêu cầu độ sáng không cao.

Tùy theo các giá trị: Emin, S, h và dựa vào bảng phụ lục ta tra được công suất chiếu sáng trên 1 m2. Công suất chiếu sáng toàn bộ căn phòng được tính là:

Pcs = P×S

Từ đó suy ra công suất chiếu sáng của 1 bóng đèn: P’ = pcs

n .

5.1. 1.2. Tính toán cụ thể cho từng phòng và từng phân xưởng sản xuất.

a. Tính cho phân x ưởng nghiền,nấu, đường hóa.

Phân xưởng nấu và đường hóa được thiết kế ba tầng có chiều cao khác nhau nhưng có yêu cầu chiếu sáng như nhau và được xác định như sau:

- Kích thước phân xưởng: D = 12 m, R = 12 m, h = 5.4. - Chọn kiểu đèn dây tóc với cách bố trí như sau:

• H = 4.8 m.

• L = 4 m.

• Khoảng cách giữa đèn và các tường là: l = 0.3×4 = 1.2 m.

• Số dãy đèn được bố trí theo chiều dài và rộng của phân xưởng là:

1 2 12 2 1.2 1 3.4 4 n ₌n ₌ − × _{+ =} , quy tròn là 4 bóng đèn. • Số đèn của mỗi phòng: n = 4×4 = 16 bóng.

Tra bảng phụ lục ta có: - Emin = 40 lux. - Chọn k= 1.2. - S = 108 m2. - Chọn Z = 1.5. - η = 45 %. Thay số ta có F = ^{40×108×1.2×1.5} 12×0.45 = 1440. - Chỉ số phòng: 12 9 _2.57 2 (12 9) i₌ × ₌ × +

- Chọn loại bóng đèn H49 có công suất 150W, Ftc = 1945. Vậy công suất chiếu sáng cho 1 tầng là:

P cs = 150×16 = 2400 (W).

 Tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng nấu và đường hóa: P1 = 2400×3= 7200 W.

b. Tính cho phân xưởng lên men.

 Tầng 1.

Kích thước phân xưởng D = 39 m, R = 18 m. Diện tích là S = 702 m2, chiều cao xưởng:

h1 = 6m, h2 = 3.6, dùng loại đèn dây tóc thắp sáng, với cách bố trí đèn như sau: - Chiều cao treo đèn: H = 5.4 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 3 m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 0.4 ×3 = 1.2 m. - Số đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1.

1 39 2.1.2 1 3 n ₌ − ₊ = 13.2 quy tròn là 13 bóng. - Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2. 1 18 2 1.8 1 6.2 3 n ₌ − × _{+ =} quy tròn là 7. - Số đèn của mỗi phòng: n = 13×7= 91 bóng.

Yêu cầu chiếu sáng trong phân xưởng là Emin = 25 lux, với diện tích phân xưởng S = 702m2 tra bảng có: P 0 = 12 W/m2vậy công suất chiếu sáng cho phân xưởng là: P cs = P0×S = 12×702 = 8424 (W)

Công suất của 1 bóng đèn trong xưởng là: P đ ^cs P n = ⁸⁴²⁴ 92.6 91 = = (W).

Trong thực tế không có loại đèn có công suất như vậy nên em chọn loại đèn nung sáng có công suất 100 W, vậy công suất chiếu sáng thực tế của phòng là:

P = 100×91 = 9100 (W).

 Tầng 2: Kích thước tầng 2 tương tự như tầng 1 nhưng có yêu cầu về độ sáng cao hơn nên tính toán theo phương pháp lợi dụng quang thông.

Bố trí tương tự như tầng 1:

- Chiều cao treo đèn: H = 5.4 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 4 m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 0.32×4 = 1.28 m. - Số đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1.

1 39 2.1.28 1 4 n ₌ − ₊ = 10.6 quy tròn là 11 bóng.

- Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2. 1 18 2 1.28 1 4.86 4 n ₌ − × _{+ =} quy tròn là 5. - Số đèn của mỗi phòng: n = 11×5 = 55 bóng.

Theo phương pháp lợi dụng quang thông ta có:

• Emin = 40 lux. • Chọn k= 1.2. • S = 702 m2. • Chọn Z = 1.2. • η = 50 %. • Thay số ta có F = ^{40×702×1.2×1.2} 55×0.50 = 1728.

- Chọn loại bóng đèn H49 có công suất 150W, Ftc = 1945. Vậy công suất chiếu sáng cho tầng 2 là:

P cs = 150×55= 8250 (W).

 Tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng lên men là: P3 = 6480 + 6000 = 42480 W.

c. Tính cho phân xư ởng chư ng luyện.

Phân xưởng gồm 5 tầng mỗi tầng có kích thước dài rộng như nhau nhưng chiều cao phân xưởng khác nhau, yêu cầu độ sáng của tầng 1, 4, 5 không cao do đó dùng phương pháp công suất riêng để tính toán.

Kích thước phân xưởng D = 12 m, R = 9 m. Diện tích là S = 108 m2.

chiều cao xưởng h1 = 6 m, h4 = 4.2, h5 = 4.2 , dùng loại đèn dây tóc thắp sáng. - Chiều cao treo đèn: H1 = 5 m, H4 = H5 = 3.6 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 4m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 0 .32 ×4 1.28 m. - Số đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1.

1 12 2.1.28 1 4 n ₌ − ₊ = 3.36; quy tròn là 4 bóng đèn. - Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2. 1 9 2 1.28 1 4 n ₌ − × ₊ = 2.61; quy tròn là 3 bóng. - Số đèn của mỗi phòng: n = 4 ×3 = 12 = bóng.

Yêu cầu chiếu sáng trong phân xưởng đối với tầng 1, 4,5 là Emin = 25 lux, với diện tích phân xưởng S = 108 m2 tra bảng có: P 0 = 12 W/m2vậy công suất chiếu sáng cho phân xưởng là:

P cs = P0×S = 12×108 = 1296 W. Công suất của 1 bóng đèn trong xưởng là: P đ ^cs P n = ¹²⁹⁶ 12 = = 108 W.

Trên thực tế không có loại bóng đèn nào có công suất như trên, do vậy em lựa chọn loại bóng đèn có công suất 100 W. Do vậy công suất chiếu sáng của mỗi tầng là: P = P đ×n = 100×12 = 1200 W.

Tầng 2 và tầng 3 là tầng cần phải theo dõi nhiều quá trình làm việc của hệ thống nên có yêu cầu chiếu sáng cao hơn nên sẽ tính toán theo phương pháp lợi dụng quang thông.

• Emin = 40 lux.

• Chọn k= 1.2.

• Chọn Z = 1.5.

• η = 50 %.

• Thay số ta có F = ^{40×108×1.2×1.5}

12×0.50 = 1296.

- Chọn loại bóng đèn H49 có công suất 150W, Ftc = 1945. Vậy công suất chiếu sáng cho tầng 2, 3 là:

P cs = 150×12 = 1800 (W).

Vậy tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng chưng cất là: P4 = 1200×3 + 1800×2 = 7200(W).

d. Tính cho các nhà kho.

Yêu cầu chiếu sáng của các kho không cao nên sử dụng phương pháp công suất riêng để tính toán và lựa chọn.

 Kho cồn và kho chứa thành phẩm rượu, kho chứa dầu.

Ba kho có kích thước và yêu cầu độ sáng như nhau nên có cách tính toán và bố trí như nhau:

- Kích thước kho: D = 12m, R = 9m. Diện tích là S =108 m2, chiều cao h = 7.2m.Tra bảng có : P 0 = 10 W/m2.

Vậy công suất chiếu sáng yêu cầu là: P cs = 10×108 = 1080 (W). - Chọn loại đèn dây tóc chiếu sáng, có công suất 75W, 220V.

- Vậy số bóng đèn cần bố trí là: ¹⁰⁸⁰ 14.4 75

n= = _{quy tròn là 15 bóng.}

- Số đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1 = 5 bóng. - Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2 = 3 bóng. - Tổng công suất chiếu sáng của mỗi kho là:

P = Pd×n = 75×15 = 1125 (W). - Cách bố trí đèn như sau:

• Chiều cao đèn H = 6 m.

• Các đèn cách nhau 2.6.

• Khoảng cách từ đèn ngoài cùng đến tường là: l1 = (12 – 4×2.5)×0.5 = 1. l2 = (9 – 2×2.5)×0.5 = 1.

 Kho nguyên liệu.

Kho có kích thước: D = 30m, R = 12 m, S =360, chiều cao h = 7.2 m. Tra bảng ta có P0 = 10 W/m2.

Vậy công suất chiếu sáng yêu cầu là: P cs = 10×360= 3600 (W). - Chọn loại đèn dây tóc chiếu sáng, có công suất 120W, 220V.

- Vậy số bóng đèn cần bố trí là: ³⁶⁰⁰ 30 120

n= = _bóng.

- Số đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1 = 6 bóng. - Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2 = 3 bóng. - Cách bố trí đèn như sau:

• Chiều cao đèn H = 6 m.

• Các đèn cách nhau 4 m theo chiều dọc và 3.5 theo chiều ngang.

• Khoảng cách từ đèn ngoài cùng đến tường là: : l1 = (24 – 5×4)×0.5 = 2. l2 = (9 – 2×3.5)×0.5 = 1.

 Kho chứa chai lọ.

Kho có kích thước: D = 15 m, R = 9 m, S =135, chiều cao h = 7.2 m. Tra bảng ta có P0 = 10 W/m2.

Vậy công suất chiếu sáng yêu cầu là: P cs = 10×135 = 1350 (W). - Chọn loại đèn dây tóc chiếu sáng, có công suất 120W, 220V.

- Vậy số bóng đèn cần bố trí là: ¹³⁵⁰ 11.25 120

n= = quy tròn là 12 bóng.

- Số đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2 = 3 bóng. - Công suất chiếu sáng thực tế của kho là:

P = Pd×n = 120×12 = 1440 (W). - Cách bố trí đèn như sau:

• Chiều cao đèn H = 6 m.

• Các đèn cách nhau 4 m theo chiều dọc và 3.5 theo chiều ngang.

• Khoảng cách từ đèn ngoài cùng đến tường là: : l1 = (15– 3×4)×0.5 = 1.5. l2 = (9 – 2×3.5)×0.5 = 1.

 Vậy tổng công suất chiếu sáng cho các kho là: P5 = 1125×3 + 2160 + 1440 =6975 (W).

e. Tính cho x ưởng cơ điện.

Kích thước phân xưởng D = 24 m, R = 12 m. Diện tích là S = 288 m2, chiều cao xưởng h = 5.4 m, dùng loại đèn dây tóc thắp sáng.

- Chiều cao treo đèn: H = 4.8 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 3 m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 0.4×3 = 1.2 m. - Số dãy đèn được bố trí dọc theo chiều dài nhà xưởng: n1. 1 24 2 1.2 1 3 n ₌ − × _{+ =} 7.2 quy tròn là 7.

- Số dãy đèn được bố trí theo chiều rộng nhà xưởng: n2. 2 12 2 1.2 1 3 n ₌ − × ₊ = 4.2 quy tròn là 4. - Số đèn của xưởng: n = 7×4 = 28 bóng .

Pcs = P0×S = 14×288 = 4032 (W). Công suất của 1 bóng đèn trong xưởng là: P đ = Pcs

n = ⁴³²⁰

28 =144 (W).

Theo thực tế trên thị trường không có loại bóng có công suất trên, nên em lựa chọn loại bóng có công suất 150 để thắp sáng, vậy tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng là:

P6 = 150×28 = 4200 (W).

f. Tính cho khu nồi hơi.

Kích thước phân xưởng D = R = 6 m. Diện tích là S = 36 m2, chiều cao xưởng h = 7.2 m, dùng loại đèn dây tóc thắp sáng.

- Chiều cao treo đèn: H = 6 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 3 m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 3×0.5 = 1. 5 m. - Số đèn được bố trí theo chiều dài và chiều rộng nhà xưởng: n1, n2. 1 2 6 2 1.5 1 3 n ₌n ₌ − × ₊ = 2 bóng. - Số đèn của mỗi phòng: n = n1×n2 = 2× 2= 4 bóng.

Tra bảng phụ lục ta có suất phụ tải chiếu sáng cho nhà nồi hơi là: P 0 = 12 W/m2 vậy công suất chiếu sáng cho phân xưởng là:

Pcs = 8×36 =432 (W).

Công suất của 1 bóng đèn trong xưởng là: P đ = ⁴³²

4 = 108 (W).

thông số như sau: 100 W, 220V để thắp sáng, vậy tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng là:

P 7= P đ×n = 100× 4= 400 (W).

g. Tính cho trạm bơm.

Kích thước phân xưởng D = R = 6 m. Diện tích là S = 36m2, chiều cao xưởng h =4.8 m, dùng loại đèn dây tóc thắp sáng.

- Chiều cao treo đèn: H =4.8 m.

- Khoảng cách giữa các đèn: L = 3 m.

- Khoảng cách từ đèn ngoài cùng tới tường: l = 0.5× 3 = 1.5m. - Số đèn được bố trí theo chiều dài và chiều rộng nhà xưởng: 1 2 6 2 1.5 1 3 n ₌n ₌ − × ₊ = 2 bóng đèn. - Số đèn của phòng: n = n1×n2 = 2× 2= 4 bóng.

Tra bảng phụ lục ta có: P 0 = 10 W/m2vậy công suất chiếu sáng cho phân xưởng là: P cs = 36× 10 = 360 (W).

Công suất của 1 bóng đèn trong xưởng là: P đ = ³⁶⁰

4 = 90(W).

Trên thị trường không có loại bóng đèn có công suất như vậy nên em chọn loại bóng có thông số như sau:100 W, 220V để thắp sáng, vậy tổng công suất chiếu sáng cho phân xưởng là:

P 8 = 100×4 = 400 (W).

h. Tính cho nhà hành chính.

- Kích thước nhà hành chính: D =30 m, R =12 m, diện tích: S =360 m2, hai tầng trên bố trí các phòng ban làm việc của nhà máy, tầng 1 là gara ô tô của khách kích

thước 15×12. Ta chọn sử dụng bóng đèn compact tiết kiệm điện công suất 45 W, 220 V để lắp.

Tra bảng phụ lục ta có: P0 = 15, vậy tổng công suất chiếu sáng của tòa nhà là: P9 = 15×360 =5400 (W).

- Vậy số bóng đèn cần bố trí là: ⁵⁴⁰⁰ 120 75

n= = _bóng.

- Vì trong nhà hành chính được chia ra nhiều phòng ban với các kích thước khác nhau, nên có các cách bố trí số bóng đèn khác nhau.

k. Tính cho hội trư ờng.

- Kích thước nhà hội trường: D =24 m, R =12 m, diện tích: S = 288 m2. Ta chọn