Энергообеспечение цеха №5. тепличный комбинат

Введение
Строительство тепличного комбината в селе Осиново началось в 1972 году. Двумя годами позже его назвали совхозом «Майский» и определили основное направление его деятельности — производство овощей закрытого грунта во внесезонный период. Первый урожай был получен в 1974 году, тогда с шести гектаров зимних теплиц собрали 1 015 тонн овощей.
Сейчас «Майский» входит в число 300 наиболее крупных и эффективно работающих сельскохозяйственных предприятий России, входит в состав концерна "Татплодоовощром". В настоящее время площадь зимних промышленных теплиц составляет более 50 га, которые разделены на 9 производственных цехов, со всеми вспомогательными зданиями и сооружениями. На балансе агрокомбината находится автотракторный парк численностью более 250 единиц, ремонтная база, необходимые технические службы и вспомогательные объекты.
Ежегодно агрокомбинат "Майский" производит до 15 тыс.тонн свежих овощей (огурцы , томаты , перец , баклажаны, зеленные культуры и прочее). Вся тепличная продукция предназначена в основном для реализации на внутреннем рынке Татарстана. Значительная доля овощей реализуется через фирменные магазины в Казани, работает выездная торговля на рынках. Кроме фирменных магазинов овощи реализуют - овощные магазины, кафе, столовые, индивидуальные предприниматели по всему Татарстану. При насыщенности рынка Республики, овощи вывозят во многие регионы России: в Москву, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Самару, Ижевск и многие другие.
Применение новых технологий, внедрение перспективных гибридов, эффективные технические решения позволили увеличить объём производства овощей в несезонный период с 13,5 тыс. тонн в 1991 году до 20,1 тыс. тонн в 2004-м. Средняя урожайность овощей в настоящее время достигает 45 килограммов с квадратного метра. Собираемость огурцов составляет 14 054 тонны, томатов - 5 708, перца - 95, баклажанов - 81, а зеленных культур - 199 тонн. В теплице нового поколения, сданной в эксплуатацию в 2003 году, сейчас получают около 93 килограммов, а на отдельных участках - до 103 килограммов овощей с квадратного метра. Именно в тепличном комбинате «Майский» впервые был успешно внедрён и в 2003 году полностью завершён перевод всех площадей на капельное орошение. С 1997 года в хозяйстве начато производство огурцов на светокультуре (продление культурооборота во внесезонный период), что позволяет в течение всего года обеспечивать потребителей свежей продукцией. «Майский» - единственный в России тепличный комбинат, где более 10 % площадей переведено на круглогодичное производство овощей. Урожайность в этих теплицах за полный годовой цикл составляет более 61 килограмма с квадратного метра. Одним из первых среди тепличных хозяйств РФ «Майский» применил систему биологической защиты растений на всех производственных площадях, что позволило выращивать и поставлять на рынки сбыта конкурентоспособную и экологически безопасную продукцию.
Тепличный комбинат «Майский» - это современное, постоянно совершенствующее своё производство предприятие, где для работников созданы все необходимые социально-бытовые условия. Предприятие активно участвует в благотворительной деятельности, оказывая помощь социально незащищённым категориям граждан, детским садам, школам, мечетям и храмам. За 30-летнюю историю своей деятельности тепличный комбинат «Майский» удостоен многочисленных наград.
Руководит предприятием Ганиев Ильшат Газимович. Учёный-агроном, кандидат сельскохозяйственных наук. Заслуженный работник сельского хозяйства Российской Федерации и Республики Татарстан. Лауреат Государственной премии в области науки и техники Республики Татарстан.
Руководство предприятия понимает, что главное богатство — это люди. О них надо постоянно заботиться. Вот почему много сил и энергии направляется на постоянное улучшение условий труда и отдыха. В каждом цехе организованы места для отдыха, имеются сауны. Труженики "Майского" обеспечиваются овощами продуктами по низким ценам. Около 90% жителей поселка Осиново трудятся в агрокомбинате. Предприятие помогает содержать детский сад, школу, поликлинику, дом культуры. Собственными силами ведется строительство жилья.
Тепличная отрасль имеет большое значение для снабжения населения свежими и богатыми витаминами овощами, а также цветами в период, когда из открытого грунта не поступает продукция. Особенно актуально использование продуктов тепличных хозяйств в странах с суровыми климатическими условиями, к которым вполне можно отнести большинство регионов России.
По большей части основной плодоовощной продукции дефицит овощей можно снизить за счет создания запасов в специализированных овощехранилищах. По этой причине основными видами культур, которые выращивают в тепличных условиях, являются культуры, хранение, которых длительное время с сохранением пищевой ценности продукции невозможно. К таким культурам можно отнести: томаты, огурцы, сладкий перец, баклажаны, различные ягоды, а также зеленые (зелень).
Сегодня защищенный грунт является основным всесезонным поставщиком натуральных овощей и ягод на столы российских граждан. Однако нынешний уровень производства обеспечивает лишь 20% от медицинской нормы потребления, остальное, как водится, покрывает импорт.
В настоящее время в связи с ростом стоимости энергоносителей большое значение приобретает проблема энергосбережения. В структуре себестоимости овощей зимних теплиц наибольший удельный вес составляет тепловая и электрическая энергия. Актуальные в настоящее время вопросы энергосбережения в теплицах России и стран СНГ не могут решаться только простым переходом на современные источники света. Это только первый, хотя и важный, этап на пути к современному понятию энергосберегающих технологий.
В этом нам видится актуальность выбранной нашей темы.
Тема проекта и соответственно её цель - энергообеспечение теплицы 5 ООО "Тепличный комбинат "Майский".
Для этого в работы решаются следующие задачи:
- анализ энергообеспечения ООО "Тепличный комбинат "Майский";
- расчёт теплоснабжения цеха 5;
- расчёт энергоснабжения цеха 5;
- анализ новейших систем энергообеспечения цеха 5.
Предметом расчётной работы является - тепло- электроснабжение цеха
Объект работы - цех 5.
В работе использовалась справочная, техническая литература, литература по садоводству, нормативные правила, ГОСТы, СНиПы, литература по садоводству, а также компьютерные программы для технических расчётов параметров тепло и электро- снабжения.
Практическая значимость работы заключается в том, что расчёты, проведённые в работе применимы на практике.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3
1.Анализ состояния энергообеспечения предприятия 7
2.Теплоснабжение теплицы 5 12
2.1Расчёт системы теплоснабжения 12
2.2 Расчёт системы отопления и выбор отопительных приборов 18
3. Электроснабжение предприятия 30
3.1 Расчёт освещения цеха 30
3.2 Расчет осветительной и силовой сети цеха 32
3.3 Выбор трансформатора и расчет центра нагрузок 39
4 Специальный вопрос 43
5. Экономическое обоснование проекта 51
6. Охрана труда 59
Заключение 65
Список использованных источников 68

Заключение
Для оценки перспективности внедрения светодиодных светильников в растениеводстве был выполнен проект переоснащения ими участка теплицы [5]. Предполагалось провести замену имеющихся люминесцентных светильников с лампами ЛПО 01 80 Вт на светодиодные светильники с потребляемой мощностью 600 Вт. В светодиодном светильнике нашли воплощение результаты исследований влияния различного освещения на рост растений, спектр светильника наиболее приближен к спектру поглощения растений, его конструкция отличается простотой и надежностью. Выполненный техникоэкономический расчет проекта [5] показывает, что высокая первоначальная стоимость светильников компенсируется относительно небольшим сроком окупаемости, который в нашем случае составляет порядка 1 года, и достаточно большим сроком эксплуатации после этого, уже в условиях полностью возвращенных затрат на приобретение и нарастающей экономии за счет низкого энергопотребления. Такой недостаток, как размеры светодиодного светильника, не является существенным при применении в современных автоматизированных теплицах.
Как уже упоминалось, в осветительных системах таких теплиц можно использовать подсистему управления с несложными функциями контроля состояния светильников, обеспечения режимов управления включением и выключением в зависимости от сезона, времени суток, конфигурации задействованных площадей, требуемого спектра излучения и т. п. [5]. Такие подсистемы могут быть как автономными, так и входящими в состав централизованной системы автоматизации теплицы [5]. На базе такой подсистемы управления возможно решение вопросов подбора светильников с требуемыми спектрами и изменения их суммарных спектров с течением времени, а также регулирования мощности излучения в соответствии с протекающими биологическими процессами с целью получения определенных свойств растений.
В настоящее время в большинстве тепличных осветительных систем используются адаптированные для растениеводства натриевые лампы высокого давления [4-6] - так называемые аграрные натриевые лампы. Однако у этих ламп только треть затраченной энергии преобразуется в излучение, эффективное для фотосинтеза, а также вырабатывается много лишнего тепла [6]. Согласно исследованиям института «Гипронисельпром», для получения оптимальной нормы освещенности 40 Вт/м2 в теплице для выращивания рассады [4, 5] необходимо использовать натриевую лампу мощностью минимум 120 Вт, а для получения нормы освещенности в 100 Вт/м2 - 300 Вт. При фотопериоде выращивания рассады 14 ч и выращивания на продукцию 16 ч [4, 5] потребление электроэнергии на 1 м2 составит за сутки величину в несколько кВт-ч. В пересчете на всю продуктивную площадь теплицы величина потребления электроэнергии лампами выливается в огромное значение, существенно влияющее на рост себестоимости продукции.
Применение светодиодных светильников может снизить эту величину как минимум в 3 раза. Кроме существенно меньшей потребляемой мощности, светодиоды способны обеспечить большее соответствие спектру эффективности фотосинтеза, что позволяет снизить требуемую мощность излучения на единицу площади теплицы, а следовательно, и мощность светильника, в результате чего происходит дополнительное снижение по-требления электроэнергии и, как следствие, сокращение затрат.
Описанный эксперимент показал, что при освещении светодиодными светильниками семена прошли полный цикл развития, тогда как при освещении светильниками с люминесцентными лампами они достигли лишь стадии цветения. Это открывает возможность уменьшения времени полного цикла развития растения и увеличения количества периодов плодоношения только благодаря подбору спектрального состава светодиодного освещения. Если учесть еще и экономию электроэнергии, а также возможность управления интенсивностью и спектральным составом излучения в зависимости от фазы развития растения, что возможно при применении светодиодных светильников, то экономический эффект от внедрения таких светильников может быть очень существенным [5].
В пользу применения светодиодов выступают также их конструкционная прочность, надежность, большой ресурс, экологичность [5].
Проведенные исследования подтверждают, что будущее освещения теплиц за светодиодными светильниками [5, 6], а начинать использовать такие светильники можно уже в настоящий момент.

Список использованных источников
1. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок -М.: Энергоатомиздат, 2010-528с.
2. Королев С.Г., Акимкин А.Ф. Правила устройства электроустановок.-
М.: Энергоиздат, 2010.-385с.
3. Кудрин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий.-М.: Энергоатомиздат, 2010.-416с.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и
подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.-М.: Энергоатомиздат, 2010-608с.
5. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.-М.: Энергия, 2011.-600с.
6. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2-х т. -М.: Энергия, 2010-520с.
7. ПТЭ и ПУЭ.-М.: Энергоиздат, 2013.-420с.
8. Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения.—М.: ФОРУМ - ИНФА-М, 2012.-214с.
9. Справочная книга по светотехнике. М.: Знак. 2013.
10. Протасова Н. Н. Светокультура как способ выявления потенциальной продуктивности растений. Физиология растений. Т. 34. Вып. 4. 2013
11. Гужов С., Полищук А., Туркин А. Концепция применения светильников со светодиодами совместно с традиционными источниками света // СТА. 2012. № 1.
12. Тихомиров А. А., Шарупич В. П., Лисовский Г. М. Светокультура растений в теплицах. Ново¬сибирск. Издательство СО РАН. 2012
13. Бахарев И., Прокофьев А., Туркин А., Яковлев А. Применение светодиодных светильников для освещения теплиц: реальность и пер-спективы // СТА. 2010. № 2.
14. Марселис Л., Дуеск Т., Хеувелинк Э. Будущее за лампами роста. Реферат. http://greenhouses. ru/lamps-for-greenhouse
Методики для технико-экономического обоснования взяты с сайтов:
15. Государственное учреждение Волгоградской области «Волгоградский центр энергоэффективности» Светодиодные и люминесцентные энергоэффективные светильники (Технические рекомендации по внедрению светодиодных и люминесцентных энергоэффективных светильников.Разработаны и утверждены решением №4.1.Научно-технического Совета Волгоградской области.),2013г.
16. Технико-экономическое обоснование замены освещения для одного из отделений банка на светодиодную систему освещения
17. http://www.atomsvet.ru/solutions/project_organizations/
18. http://www.t-sm.ru/novosti_svetotehnicheskoj_promyshlennosti/pls_zavod
19. http://www.mininglight.ru/content/techinfo/9/