Дипломный проект - Модернизация электрооборудования теплицы ОАО «Тепличный Комбинат «Завьяловский» Удмуртской Республики с разработкой программы для АСУ с температурно-влажностным режимом

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
1.АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ 9
1.1 Общие сведения о предприятии и его краткая экономическая характеристика . 9
1.2 Характеристика объекта проектирования 11
1.3 Общие состояние электрохозяйства предприятия  18
1.4 Анализ причин выхода из строя электрооборудования 21
1.5 Штат энергетической службы 22
2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО СОВРЕМЕННЫМ СПОСОБАМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА. 24
2.1 Влияние параметров влажности на продуктивность томатов 24
2.2 Влияние параметров температуры на продуктивность томатов 26
2.3 Влияние параметров скорости движения воздуха на продуктивность томатов. 28
2.4 Влияние параметров освещенности на продуктивность томатов 30
3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА. 32
3.1 Математическая модель воздействия параметров микроклимата теплицы  32
3.2 Выводы по главе 41
4. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. 42
4.1 Расчет освещения основного помещения. 42
4.2 Расчет электрического освещения щитовой 45
4.3 Расчет сечения проводов внутренних осветительных сетей 48
5. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ZELIO RELE ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА. 51
5.1 Обоснование выбора Zelio rele. 51
5.2 Программирование Zelio rele для регулирования влажности 53
5.3 Выводы 63
6. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ И ПЗА. 64
6.1 Расчет освещения теплицы. 64
6.2 Расчет внутренних силовых сетей. 68
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ. 70
7.1 расчет издержек по основным статьям затрат при усовершенствовании системы в защищенном грунте на базе интеллектуальных реле. 70
7.2Выводы по главе 78
8. ОХРАНА ТРУДА. 79
8.1 Меры безопасности при обслуживании установки  .79
8.2 Расчет молниезащиты 81
8.3 Проектирование заземляющего устройства 82
ВЫВОДЫ .85
ЛИТЕРАТУРА. 86

Комбинат состоит из двух зон: зоны основного производства и зоны вспомогательного производства. В состав первой входят: четыре блока зимних ангарных почвенных теплиц, площадью 3 га каждая, выполненных по типовому проекту ТП 810 - 78, центральный тепловой пункт, а также недавно построенный блок пленочных теплиц и бытовые помещения. Во вспомогательную зону входят: здания и сооружения транспортно - механической, энергетической, агротехнической и административно - бытовой групп.
Завьяловский тепличный комбинат находится на северной окраине города Ижевска, около посёлка Хохряки. Площадь, занимаемая хозяйством, составляет 96 гектаров.

В теплицах выращиваются овощи: огурцы, томаты, зеленые культуры.
Отопление теплицы – комбинированная система обогрева (водяная труба и воздушная), так же система подпочвенного подогрева.
Температурно-влажный режим в теплице поддерживается автоматически по заданной программе в зависимости от культуры, периода роста, развития растения, степени освещенности.
Вентиляция естественная, осуществляется через форточки в кровле и на боковых ограждениях теплицы. Полив растений и увлажнение воздуха в теплицах проводиться при помощи автоматизированной системы управления микроклиматом FC-403 «Фито-Климат ».
Для отвода лишней воды при поливе и промывке почвы предусматривается дренажная система, которая включает дренажный слой песка толщиной 200 м.
Вывод: Данный объект проектирования разработан по новому типовому проекту, который предусматривает модернизированную систему отопления, вентиляции, водоснабжения, обеспечивает возможность автоматически поддерживать температурно-влажностный режим. Объект имеет два отделения: основное овощной и рассадное и предусмотрена система путей для средств механизированной обработки.
Теплоснабжение сооружений комбината предусмотрено от ТЭЦ-2 города Ижевска. Газоснабжение от газопровода окольцовки ГРС-2-Буммаш.
Электроснабжение от подстанции 110/6 кВ посёлка Танково. Водоснабжение на хозяйственные и производственные нужды - от хозпитьевого водопровода, идущего южнее комбината.

Исследование работы системы управления микроклиматом теплицы осуществляется на основании математической модели объекта, реализованной в пакете математических и инженерных расчетов MathCad <2, 3>.
В заключении хотелось бы отметить:
1. Температурно-влажностный режим теплицы как объект управления, подвержен влиянию внешних факторов с высокочастотной нестационарной динамикой. Параметры объекта нестационарных (зависят как от характеристик окружающей среды, так и от стадии развития растений).
2. Математическая модель микроклимата теплицы в дискретном времени, полученная в работе, позволяет исследовать характеристики температурно-влажностного режима в теплице при различных сочетаниях внешних факторов (температуры, относительной влажности воздуха, облачности, солнечной радиации) и при изменении стадий развития растений.
3. Данная модель позволяет при различных возмущающих воздействиях (температура и влажность окружающей среды, ветер, солнечная активность, облачность) проследить статические и динамические характеристики теплицы (температура воздуха и растений, абсолютная и относительная влажность воздуха). Модель обеспечивает: расчет задающих воздействий по температуре и относительной влажности внутри теплицы; регулирование температурно-влажностного режима внутри теплицы; расчет показателей качества управления.
Расчет математической модели для теплиц, выполняется с помощью примера приведенного в работе В. Г. Семенов, Е. Г. Крушель <18>, с ведением своих данных.

ВЫВОДЫ
1. Разработанная математическая модель управления температурно- влажностным режимом теплицы позволяет адекватно описать процессы изменения микроклиматических параметров в рабочем объеме защищенного грунта, поддерживать температуру и влажность в зоне жизнедеятельности биологических объектов
2. Разработан алгоритмы и программы управления температурно- влажностным режимом, которые позволят проводить более точный контроль и коррекцию микроклиматических параметров.
3. Внедрение интеллектуального реле, даст возможность легко контролировать и программировать. Контролировать оборудования 2 способами, стационарно – прямо с реле, или удаленно с помощью компьютера через Entenet и мобильное устройство, операторов связи GSM.
4. Достичь равномерного распределения тепла и влажности в зоне плодоношения биологических объектов защищенного грунта. Снизить потребление топливно-энергетических ресурсов на 15…21%.Повысить продуктивность защищенного грунта на 15…16%. Снизить ее себестоимость на 13…15%.
5. Расчетный годовой экономический эффект составил более 328 тыс. руб. при сроке окупаемости капитальных затрат менее, чем за 0,77 года.