Тема: Системы освещения бытовых и промышленных объектов

На сегодняшний день нам было бы сложно представить свою жизнь без искусственного света. Буквально повсюду, на работе и дома, в транспорте и на улице, мы сталкиваемся с современными средствами освещения, электроснабжения и электропотребления. Ни одно учебное заведение, предприятие не может обойтись без электричества и специальных осветительных и энергосберегающих систем.
Отечественными и зарубежными учеными разработаны и продолжают разрабатываться разнообразные типы источников света, использующих электрическую энергию. К ним относят: традиционные лампы накаливания, современные галогенные лампы, люминесцентные лампы, которые широко используются в учебных заведениях и на производстве.
Очень часто газоразрядные лампы и светодиодные лампы можно увидеть вечерами на улицах, на стадионах и на рекламных щитах. Конечно, это далеко не весь перечень источников освещения, используемых в системах электроснабжения и электропотребления.
Все это говорит о том, что без искусственных источников освещения человечество не мыслит своего существования в современном урбанистическом и технократическом обществе, что и раскрывает актуальность нашей работы.
Более того, ни для кого не секрет, что искусственное освещение влияет на физиологические процессы и психологическое самочувствие организма человека. Так, слишком яркий свет раздражает и приводит к быстрой утомляемости, а приглушенный свет, напротив, создает ощущение спокойствия, умиротворения и даже вызывает сонливость. С улучшением освещения повышается работоспособность, качество работы, снижается утомляемость, вероятность ошибочных действий, травматизма, аварийности. Недостаточное освещение ведет к перенапряжению глаз, к общему утомлению человека. В результате снижается внимание, ухудшается координация
движений, что может привести при конкретной физической работе к несчастному случаю. Кроме того, работа при низкой освещенности способствует развитию близорукости и других заболеваний, а также расстройству нервной системы. Повышенная освещенность тоже
неблагоприятно влияет на общее самочувствие и зрение, вызывая, прежде всего, слепящий эффект.
К тому же искусственное освещение выполняет множество полезных биологических функций. Богатые урожаи ранних ягод, фруктов и овощей можно получить в нашей стране только в теплицах с искусственными источниками света. Особенно это важно делать в районах крайнего севера и в крупных городах и промышленно развитых центрах.
Таким образом, освещение должно удовлетворять не только физиологическим, экономическим требованиям, которое чаще всего называется рациональным, но и отражать вопросы гигиенического характера и энергосберегающих технологий. К числу этих требований можно также отнести достаточная освещенность, равномерность, благоприятный спектральный состав, использование современных источников энергии и их альтернативных вариантов (солнечная, ветровая и другие).
Цель выпускной квалификационной работы состоит в исследовании и анализе возможностей различных источников освещения для более экономного энергосбережения в системах электроснабжения и электропотребления, используемых в учебных заведениях, в быту и на промышленных предприятиях.
Для достижения цели необходимо определить следующие задачи:
1) рассмотреть основные технические характеристики источников освещения бытовых и промышленных объектов, а также учебных заведений;
2) анализ норм освещенности учебных и промышленных объектов;
3) определение удельного электропотребления различных источников электрического освещения;
4) изучение научной методической литературы по теме выпускной квалификационной работы и составление подробного описания лабораторной работы по курсу «Энергосбережение в системах электроснабжения и электропотребления».
Объектом ВКР является анализ технических характеристик наиболее часто используемых источников освещения и государственных стандартов освещенности учебных и промышленных объектов.
Предмет исследования - изучение систем освещения учебных заведений, бытовых и промышленных объектов.
Структура данной работы состоит из введения, 2 глав, 6 параграфов, 1 принципиальной электрической схемы соединений, заключения, списка использованной литературы и приложений. В приложении представлены фотографии, таблицы и другая информация по теме исследования.
Купить

В ходе выполнения экспериментальной лабораторной работы мы выяснили:
Во-первых, что исследование электрических источников света является важнейшим элементом учебного процесса. Их организация и проведение помогает студентам закрепить полученные теоретические знания на практике, а также проверить степень понимания и усвоения основных положений учебных дисциплин в области энергетики. При выполнении лабораторной работы студенты не только ознакомились с различными источниками света и осветительными приборами, но и выполнили ряд теоретических и практических измерений электрических и светотехнических величин, расчетов в области освещённости светового потока, светоотдачи учебных аудиторий и других помещений. В ходе выполнения лабораторной работы студенты повторили теоретические сведения в области электромагнитного излучения, светового распределения светильников, устройства и работы осветительных приборов и источников света разнообразными лампами накаливания и другого технического оборудования.
Каждый из студентов прошел строгий инструктаж по технике безопасности, четко выполнял инструкцию и порядок выполнения лабораторной работы, использовал необходимый перечень аппаратуры, знакомился с электрической схемой соединений и имел возможность внести свой вклад в модернизацию организации лабораторного практикума «Энергосбережение в системах электроснабжения и электропотребления» [13].
Во-вторых, анализ результатов проделанной работы экспериментальной лабораторной работы дал возможность убедиться в том, что наиболее экономичными энергетическими источниками являются люминесцентные и светодиодные лампы. Их часто называют энергосберегающими лампами или
технологиями нового типа.
В-третьих, в ходе организации экспериментальной лабораторной работы мы убедились в том, что лишь в сочетании с использованием систем автоматического управления освещением мы имеем возможность получить 2 вида классов светильников, условно называемые, локальные и централизованные.
Для локальных систем характерно управление только одной группой светильников, в то время как централизованные системы допускают подключение практически бесконечного числа раздельно управляемых групп светильников.
Более того, локальные системы управления освещением могут быть подразделены на группы: 1) "системы управления светильниками”; 2)”
системы управления освещением помещений".
К тому же, сочетание локальных и централизованных систем управления осветительными приборами позволяет перейти на управление всеми инженерными системами зданий: будь-то, отопление помещений, их
кондиционирование, пожарная или охранная сигнализация, соблюдение правил техники безопасности людей. Конечно, к такому выводу по использованию традиционного набора лабораторного оборудования слабоуспевающим студентам прийти достаточно сложно. Однако как показал наш скромный опыт, наилучших результатов в этой работе можно добиться, если осуществлять проведение базовых и экспериментальных занятий с использованием технического оборудования и аппаратуры, например, серии «com3lab» и ЭССЭСП.001 РБЭ и его новейших модификаций [19].
Проблемы энергетического сбережения в Российской Федерации за последние десятилетия приобрела особую остроту и значимость. Вызвано, это в том числе и тем, что на единицу выпускаемой продукции наша страна расходует несколько раз больше энергоносителей, чем большинство развитых стран мира. Для решения этой проблемы, в рамках модернизации российской системы высшего образования, был организован цикл занятий по изучению темы «Системы освещения бытовых и промышленных объектов», в рамках которой мы постарались решить ряд исторических, технических и экономических вопросов, связанных с задачами энергосбережения в системах электроснабжения и электропотребления.
Из глубокого изучения вопросов истории создания источников освещения, мы определили, что изобретение искусственных источников света, было, есть и остается одним из главнейших и величайших открытий в жизни человека с середины XIX до начала XXI века.
Здесь мы убедились, что современный опыт технического, социального и экономического развитие человеческого сообщества во многом зависит от его возможностей использовать в жизни и других сферах деятельности искусственные источники освещения. В качестве этих источников могут выступать электрические лампы накаливания, люминесцентные источники освещения, а также светодиоды. Конечно, весь перечень современных источников искусственного света этими тремя видами не исчерпываются, однако наш выбор был определен, в первую очередь из электротехнических характеристик источников света, доступных самому широкому кругу студенческой молодежи.
В ходе исторического экскурса мы выяснили, что их срок службы наиболее традиционных источников света составляет от нескольких десятков до тысяч часов непрерывного действия, кроме того они обладают достаточно высокой эффективностью и не создают вредных электромагнитных излучений.
Более того, рассмотренные нами источников освещения безотказно могут работать при положительных и минусовых температурах, имеют неплохой КПД и возможности для поисков резервов к снижению энергопотребления.
Существующие недостатки рассмотренных нами искусственных источников освещения были подробно рассмотрены в первой главе, что не помешало нам сделать эти виды электрических ламп предметом исследовательской лабораторной работы.
В ходе экспериментальной лабораторной работы, обработки данных с помощью специальных формул курса физики и электротехники, заполнения таблиц мы убедились, что наиболее энергосберегающими видами искусственного освещения являются люминесцентные и светодиодные лампы.
К сожалению, в отдельных случаях высокая цена люминесцентных ламп и недостаток количества выпускаемых светодиодных ламп ограничивают сферу их применения.
Для решение этой, частной задачи, мы постарались глубоко изучить государственные стандарты освещенности бытовых, учебных и промышленных объектов.
Здесь мы исходили из положения, что нормы освещения, представленные в государственных стандартах, направлены на повышение уровня эффективности жизни людей в учебных заведениях, сравнивая их с другими объектами их жизни, в частности, на производстве и в быту. Они были представлены по трем направлениям, что обеспечило сочетание естественного и искусственного, применение искусственного освещения в учебных заведениях, на производстве и быту и проведение расчетов при оценке искусственного освещения различных видов источников света в лабораторных условиях.
Для расчета мощностей искусственных светильников мы воспользовались формулой: Р=pS/N, где р - удельная мощность освещения ватт на метр квадратный, величина S - это площадь в м2 для рассчитываемого помещения, а N - это количество светильников, используемых для исследовательских целей.
При выполнении экспериментальной лабораторной работы мы убедились, что исследование электрических источников света является важнейшим элементом учебного процесса; анализ результатов проделанной работы экспериментальной лабораторной работы дал возможность убедиться в значимости люминесцентных и светодиодных ламп, как энергосберегающих источников света.
Более того, при анализе данных полученных в ходе экспериментальной лабораторной работы было доказано, что разумное сочетание энергосберегающих источников света с использованием систем автоматического управления дает возможность более качественно решать вопросы энергосбережения в системах электроснабжения и электропотребления, а также систем освещения бытовых и промышленных объектов.
Таким образом, правильно выполненная система освещения играет существенную роль в снижении производственного травматизма, уменьшения потенциальной опасности многих производственных факторов, создает нормальные условия работы, повышает общую работоспособность населения страны и продолжительность их жизни.

Купить