Проектирование системы электрообогрева теплицы с использованием солнечной энергии в ООО Агрофирме Росток Ивнянского района

Содержание

Содержание

Введение

Современное состояние деятельности СПК «Агрофирма Культура»

Организационно-экономическая характеристика предприятия

Агроклиматическая характеристика условий производства

Расчетно-технологическая часть

Исходные данные для проектирования

Выбор схемы распределительной сети предприятия

Выбор числа и мощности трансформаторов

Расчет потерь мощности в выбранных трансформаторах

Проектирование электрификации объекта

Расчет осветительной сети

Расчет установок досвечивания растений

Расчёт нагрузок, выбор пускозащитной аппаратуры, марки и

сечения проводов и кабелей

Автоматизация процессов управления микроклиматом

тепличного блока

Режим температуры и влажности при выращивании рассады

основных культур в зимних теплицах

Разработка схемы управления микроклимата теплицы

Измеритель-регулятор микропроцессорный ТРМ

Возможности KEB COMBIVERT

Организация эксплуатации электрооборудования

Организация электротехнической службы на предприятии

Расчёт численности и заработной платы персонала ЭТС

Безопасность жизнедеятельности и экология

Основные положения

Защита от поражения электрическим током

Защита подстанции от прямых ударов молнии

Расчёт заземляющего устройства подстанции

Технико-экономическое обоснование применения

Определение капитальных вложений

Расчет эксплуатационных издержек

Расчет показателей экономической эффективности от

использования системы автоматического управления

Заключение

Литература

Аннотация

Целью дипломного проекта является автоматизация процессов управления микроклиматом тепличного блока СПК « Агрофирма Культура» Брянского р-на

При написании дипломного проекта использовались годовые отчеты СПК «Агрофирма Культура» для анализа производственно – хозяйственной деятельности предприятия.

В дипломном проекте проводится расчет и выбор необходимого технологического оборудования, расчет и выбор оборудования для поддержания микроклимата в помещениях с целью увеличения производительности труда, сокращения себестоимости продукции. Также приводится расчет освещения с выбором типов светильников и ламп.

Разработана принципиальная электрическая схема работы задвижек для отопления на пару, на основе измерителя-регулятора микропроцессорного ТРМ148. Этот измеритель позволил нам автоматически открывать, и закрывать паровое отопление в зависимости от температуры в теплице.

Экономически обосновывается проектируемый вариант автоматического подогрева питьевой воды.

Пояснительная записка написана на 1 листах печатного текста.

Графическая часть представлена на 8 листах формата А1.

Введение

В условиях необходимости обеспечения роста объемов производств и как в промышленных, так и сельскохозяйственных сферах экономики страны, возникает ряд задач, непосредственно связанных с энергоснабжением потребителей. Одной из таких задач является качественное и бесперебойное снабжение электроэнергией. Ее решением может послужить проектирование новых линий электропередач и понижающих подстанций у потребителей.

В условиях бурного развития электроники и новейших технологий (требующих если не непосредственного использования электроэнергии, то использования ее для систем контроля и управления технологическими процессами, средств обработки информации, развития систем телекоммуникаций). Неизбежен рост потребления электроэнергии, не только имеющимися в настоящее время крупными промышленными центрами и предприятиями практически любых отраслей, но прогнозируемыми и организующимися мелкими фирмами, организациями, а так, же бытовыми потребителями.

Исходя из вышесказанного, актуальной остается проблема проектирования схем электроснабжения небольших районов и потребителей с относительно малыми нагрузками.

Большое значение приобретает внедрение в энергетику ЭВМ, что позволит намного ускорить процессы расчетов, которые отличаются сложностью и требуют большой точности и быстроты. Решить данные проблемы можно с помощью внедрения современного программного обеспечения.

Современное состояние деятельности СПК «Агрофирма

Культура»

1.1 Организационно-экономическая характеристика предприятия

Сельскохозяйственный производственный кооператив «Агрофирма Культура» - предприятие для Брянской области уникальное. К концу 90х Агрофирма прочно закрепилась на позициях одного из ведущих сельскохозяйственных предприятий страны.

СПК «Агрофирма Культура" создана на базе АО «Культура» и является правопреемником имущественных прав и обязательств АО «Культура». СПК «Агрофирма Культура" зарегистрирована 20 мая 1997 года. С момента государственной регистрации кооператив является юридическим лицом и действует на основе Устава, а также действующих законодательных и правовых актов.

Органами управления СПК «Агрофирма Культура" являются: общее собрание, наблюдательный совет, председатель.

Структура управления хозяйства - линейно-функциональная. В основе лежит отраслевой (цеховой) принцип организации производства.

Хозяйство представляет собой ряд взаимодействующих подразделений. Производственная структура — цеховая. Агрофирма включает в себя кооператив по производству продукции растениеводства открытого грунта и хранению овощей, подразделение по производству тепличной продукции и подразделение по производству продукции животноводства, занимающееся, в том числе и кормопроизводством, цех по переработке молока, консервный и убойный цеха.

Также в хозяйстве работают обслуживающие производства: автопарк, ремонтная мастерская, служба по электротехнике, строительный цех и тракторный парк.

Коммерческая служба обеспечивает организацию рыночной и фирменной торговли. Кооперативом осуществляется выездная торговля на рынках г. Брянска и области. Продукция овощеводства поставляется последние три года практически по всей России.

СПК «Агрофирма Культура" расположена в центральной части Брянского района. Центральная усадьба хозяйства с. Добрунь находится в 10 км от районного и областного центров и в 1018 км от ближайших пунктов сдачи сельхозпродукции. Связь с названными объектами осуществляется по дорогам областного значения «ОрелРославль» и федерального значения «БрянскГомель».

1.2 Агроклиматическая характеристика условий производства

По основным климатическим факторам, определяющим условие роста, развития сельскохозяйственных культур, землепользование СПК Агрофирма "Культура" находится в зоне с умеренно-континентальным климатом, с тёплым летом и умеренно-холодной зимой, с достаточным увлажнением.

Среднегодовая температура воздуха +4,7 С. Продолжительность периода вегетации растений 185 дней. Среднегодовая сумма осадков 610 мм. Климат района в целом благоприятен для выращивания широкого ассортимента сельскохозяйственных культур.

Рельеф землепользования представляет собой волнистое водораздельное плато, сильно расчлененное балочной сетью на ряд мелких водоразделов.

Почвенный покров хозяйства сравнительно однороден. Он представлен серыми и светло-серыми лесными почвами легкосуглинистого механического состава, занимающими до 98 % пахотных земель. Агрофирма характеризуется сильной распаханностью и высокой сельскохозяйственной освоенностью территории. Землепользование представлено сравнительно компактным, слегка вытянутым с севера на юг земельным массивом.

Естественными водными источниками на территории хозяйства являются реки Десна, Рудка, Костровка, Болонка, Малая речка и ряд небольших ручьёв. Около деревни Тешеничи построен пруд.

СПК «Агрофирма Культура» расположена вне зоны радиационного заражения. Деятельность самого хозяйства не приносит значительного загрязнения окружающей среде. В хозяйстве насчитывается 45 стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха: комплекс механических мастерских, сварочный участок, зерносушильный комплекс и другие. Основным источником загрязнения являются плёночные и остеклённые теплицы.

В кооперативе вопросам по охране окружающей природной среды уделяется большое внимание. Так, для защиты водных источников и земель от загрязнения сточными водами с животноводческих ферм и комплексов в хозяйстве произведено оканавливание и обвалование, предусмотрено строительство очистных сооружений.

При внесении минеральных удобрений на прилегающих к водным источникам полях используется их дробное применение с тем расчетом, чтобы они успевали разложиться и впитаться в почву. Такой приём предотвращает смыв удобрений в водоисточники, вызывающий гибель рыбы.

Охрана лесных угодий заключается в проведении мероприятии по их сохранению. Поскольку лес выполняет защитную, водоохранную функции, то с целью сохранения лесного массива в хозяйстве запрещена самовольная вырубка этих участков, за исключением мероприятий по санитарному уходу.

Охрана пастбищ и пашни заключается в проведении поливов в сроки и в норме, рекомендуемые в рабочем проекте по землеустройству. Это предотвращает заболачивание участков. Также запрещена пастьба скота на землях, не отведённых для данной цели. Чтобы избежать выдувания плодородного слоя почвы в проекте предусмотрена посадка защитных лесополос.

Особое внимание уделяется охране насекомых, являющихся опылителями луговых трав и сельскохозяйственных культур, с той целью запрещается обработка медоносных растений в период цветения. Косовица на полях и лугах начинается с середины поля, чтобы находящиеся там птицы и животные могли уйти в прилегающие лесные массивы и балки.

Ввиду непосредственной близости хозяйства от заправочных пунктов, необходимость создания крупномасштабных складов ГСМ отсутствует. Все химикаты хранятся на специально-оборудованных складах. Хранилища отвечают требованиям по ГОСТу, и хранение материальных ценностей осуществляется в надлежащем порядке.

СПК Агрофирма «Культура» за чёт прибыли производит отчисления в экологические фонды. За счёт этих средств в бюджет уплачивается экологический налог в размере 10 %.

Таким образом, природные условия хозяйства и ряд мер по их охране, с целью поддержания экономического равновесия, способствуют и пригодны для выращивания широкого ассортимента сельскохозяйственных культур, развитию молочного скотоводства и применению высокопроизводительной техники.

Наряду с экологическими проблемами следует рассмотреть социальную сферу Агрофирмы. Финансовые возможности данной организации позволяют не только расширять и совершенствовать имеющиеся производства, но также обеспечивать работников кооператива социальными гарантиями.

СПК Агрофирма «Культура» не прекращает строительство жилых домов для своих работников. Сегодня в п. Добрунь более 60 многоэтажных жилых дома и 41 коттедж. Однако если раньше государство активно финансировало строительство, то сейчас оно ведётся исключительно только за счёт средств хозяйства.

Для получения экологически чистой продукции в хозяйстве используется биометод, который представляет собой биолабораторию под стеклом площадью 0,3 га. Также сейчас идёт работа по улучшению условий труда в механической мастерской по ремонту тракторов.

Среди отраслей социальной сферы ведущее место занимает бытовое обслуживание населения. На балансе предприятия находится парикмахерская, детский сад, школа, дом культуры, здание столовой, общежитие, ателье по пошиву одежды.

В кооперативе организована социальная защита работников: ежемесячно выплачиваются вознаграждения за выслугу лет, выдаются пособия по нетрудоспособности, предусмотрены доплаты за вредность, пособия на погребение.

Руководство «Культуры» не забывает и о пенсионерах. После выхода на пенсию рабочим выплачивается материальная помощь в размере от 1-го до 3-х месячных заработков в зависимости от стажа работы.

Для экологического воспитания детей и школьников организуются тематические вечера на природоохранные темы, проводятся конкурсы детских рисунков на тему «Экология глазами детей».

Для повышения экологической грамотности ведущих специалистов хозяйства необходимо проводить занятия и семинары по экологическим проблемам.

Выбор схемы распределительной сети предприятия

Распределение электроэнергии выполняется по магистральной, радиальной или смешанной схемах.

Выбор схемы определяется категорией надёжности потребителей электроэнергии, их территориальным размещением, особенностями режимов работы.

Радиальными являются схемы, в которых электроэнергия от источника питания передаётся непосредственно к приёмному пункту. Чаще применяются радиальные схемы с числом ступеней не более двух.

Одноступенчатые радиальные схемы применяют на небольших и средних по мощности предприятиях для питания сосредоточенных потребителей (насосные станции, печи, преобразовательные установки, подстанции), расположенных в различных направлениях от центра питания.

Радиальные схемы обеспечивают глубокое секционнрование всей системы электроснабжения, начиная от источника питания и кончая сборными шинами до 1 кВт подстанций.

Питание крупных подстанций или распределительных пунктов (РП) с преобладанием потребителей первой категории осуществляется не менее, чем двумя радиальными линиями, исходящими от разных секций исочников питания.

Отдельно расположенные однотрансформаторные подстанции мощностью 400630 кВт получают питание по одиночным радиальным линиям безе резервирования, если отсутствуют потребители первой и второй категории и по условиям прокладки возможен её быстрый ремонт. Если обособленные подстанции имеют потребителей второй категории, то их питание должно осуществляться двухкабельной линией с разъединителем на каждом кабеле.

Магистральные схемы распределения электроэнергии применяются в том случае, когда потребителей много и радиальные схемы нецелесообразны. Основное преимущество магистральной схемы заключается в сокращении звеньев коммуникации.

Магистральные схемы целесообразно применять при расположении подстанций на территории предприятия, близком к линейному, что способствует прямому прохождению магистралей от источника питания до потребителей и тем самым сокращению длины магистрали.

Недостатком магистральных схем является более низкая надёжность по сравнению с радиальными схемами, т.к. исключается возможность резервирования на низшем напряжении однотрансформаторных подстанций при питании их по одной магистрали.

Рекомендуется питать от одной магистрали не более двух-трёх трансформаторов мощностью 2500:1000 кВА и не более четырёх-пяти при мощности 630:250 кВА.

При магистральных схемах питания цеховых подстанций на вводе к трансформатору устанавливают более дешёвую коммутационную аппаратуру в виде выключателя нагрузки или разъединителя. Если требуется обеспечить избирательное отключение трансформатора при его повреждении или если защита на головном выключателе не чувствительна, то последовательно с выключателем нагрузки или разъединителем устанавливают предохранитель типа ПК, предназначенный для отключения поврежденного трансформатора без нарушения работы остальных. Рассматриваются два случая электроснабжения.

Для электроснабжения технологической площадки намечено соорудить четыре ТП напряжением 10/0,4кВ.

Автоматизация процессов управления микроклиматом тепличного блока

В тепличных комбинатах рассаду для всех оборотов в зимних теплицах выращивают в отдельных сооружениях — рассадных теплицах или рассадных отделениях непосредственно на поверхности грунта (без стеллажей), что обеспечивает экономию площади и возможность механизации. В свободные от рассады периоды в рассадных теплицах выращивают только зеленные культуры (по возможности с коротким периодом вегетации) в несколько оборотов или рассаду овощных культур для пленочных теплиц, парников и укрытий. Для профилактики вредителей и возбудителей болезней не рекомендуется выращивать в рассадных отделениях огурец и другие культуры семейства Тыквенные, томат и другие пасленовые, а также лук репчатый. Для рассадных теплиц составляют специальные культурообороты с учетом сроков выращивания рассады.

4.1 Режим температуры и влажности при выращивании рассады

основных культур в зимних теплицах

В сочетании с электродосвечиванием хорошие результаты дают подкормки диоксидом углерода при концентрации его в воздухе теплицы 0,1...0,15 %. Поливают рассаду умеренно через систему дождевания (до 3...5 мин) теплой водой (25...28 "О, доводя влажность горшочков до 75...80 % НВ.

Подкормки рассады минеральными удобрениями обычно не применяют, так как в торфяных горшочках запаса макро и микроэлементов хватает на весь рассадный период. При выращивании рассады в

горшочках с насыпным грунтом не исключается возможность проведения одной-двух подкормок, чаще азотными удобрениями, так как соединения этого элемента вымываются при поливах.

4.2 Разработка схемы управления микроклимата теплицы

В осуществлении производственного процесса применяем следующее электрооборудование:

Измеритель-регулятор микропроцессорный ТРМ148

Контакторы КМИ11210 12А 230В/АС3 1Н0 ИЭК;

Переключатель АNС-22-2

Автоматический выключатель ВА 471003Р 16А х-ка С

Технико-экономическое обоснование применения

В данной части дипломного проекта рассматриваем экономическую эффективность применения внедряемой системы управления микроклиматом тепличного блока СПК «Агрофирма Культура».

Оценка экономической эффективности проекта проводится по следующим показателям: размер капитальных вложений, эксплуатационные издержки, годовая экономия, срок окупаемости капитальных вложений.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта были рассмотрены следующие вопросы: характеристика объекта проектирования, расчёт электрических нагрузок, выбор мощности силовых трансформаторов, выбор марки и сечения проводов ВЛ 10 и 0,38 кВ, выбор защитной аппаратуры, расчёт заземляющих устройств, защита трансформаторной подстанции от перенапряжений. рассмотрены вопросы экологии и безопасности жизнедеятельности.

Также разработана принципиальная электрическая схема работы задвижек для отопления на пару, на основе измерителя-регулятора микропроцессорного ТРМ148. Этот измеритель позволил нам автоматически открывать, и закрывать паровое отопление в зависимости от температуры в теплице.

Применили частотный преобразователь KEB CJMBIVERT 10.F5.G1B–3200 для открытия и закрытия форточек в теплице.

Влияние повышенных и пониженных температур особенно сильно в условиях повышенной относительной влажности воздуха. В целом цели, поставленные к микроклимату теплицы, соблюдены и соответствуют норме. Оптимальная температура для выращивания помидор создана, что будет способствовать повышению урожайности, а следовательно получению дополнительной прибыли.

Срок окупаемости при автоматизации процессов управления микроклиматом тепличного блока составляет 2 года.

Принятые решения в дипломном проекте отвечают требованиям правил техники безопасности.