ЕЛЕКТРОТЕХНОЛОГІЯ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

1. ЕЛЕКТРОТЕРМІЯ

1.4. Електронагрівні установки для створення і регулювання параметрів мікроклімату

1.4.1. Параметри мікроклімату

1.4.2. Електрокалориферні установки

1.4.3. Припливно-витяжні установки

1.4.1. Параметри мікроклімату

Мікроклімат – це основні фізичні та хімічні фактори повітряного середовища, які комплексно впливають на живі об'єкти, а саме: температура, вологість, хімічний склад повітря, швидкість його руху, запиленість, іонізація, освітлення та ін. Найважливішу роль у створенні оптимального мікроклімату відіграють опалення і вентиляція приміщень. Для електричного опалення приміщень використовують електрокотельні, теплловентилятори (рис. 1), електрокалориферні установки, електроконвектори, припливно-витяжні установки, кондиціонери повітря тощо.

Рис. 1. Електричні тепловентилятори

Основним параметром повітряного середовища в приміщенні є температура. За надмірного зниження температури знижується продуктивність тварин і птиці, частина кормів витрачається на самозігрівання. Надмірне підвищення температури призводить до втрати апетиту, зниження продуктивності тварин і птиці. Наприклад, під час підвищення температури в корівнику до +35 °С надої зменшуються майже на 50 %. За зниження температури до – 5 °С споживання кормів коровами зростає в 1,5 – 2 рази.

У теплий період року температура повітря у тваринницьких і птахівничих приміщеннях не має перевищувати більш, ніж на 5 °С розрахункову зовнішню температуру для проєктування вентиляції, але при цьому має бути не більше 30 °С у свинарниках, 26 – 28 у приміщеннях для дорослих птахів і 33 °С – для курчат. Для зменшення температури повітря нижче граничних допускається застосування різних способів охолодження повітря.

Наведені параметри мікроклімату є оптимальними, тобто такими, за яких досягається висока продуктивність тварин і птахів за мінімальних витрат кормів, часу і матеріальних засобів на вирощування і догляд.

Оптимальні параметри мікроклімату в тваринницьких приміщеннях забезпечуються раціональним вибором і правильною експлуатацією опалювальних та вентиляційних установок.

У сільськогосподарських приміщеннях використовують системи загального та місцевого обігрівання. Системи загального обігрівання підтримують температуру у всьому приміщенні на заданому рівні, а системи місцевого обігрівання створюють локальні зони підвищених температур у певних місцях.

Розрахункові метеорологічні умови в свинарських приміщеннях

Таблиця 1.4.1.

Назва будівель і приміщень	Температура повітря в холодний і перехідний періоди, °С			Відносна вологість повітря, %		Швидкість повітря, м/с, у період
	розрах.	max	min	max	min	холодний	теплий
Приміщення для холостих, легкосупоросних маток і хряків-плідників	16	19	13	75	40	0,3	0,9
Приміщення для відлучених поросят і ремонтного молодняку	20	22	18	70	40	0,3	0,6
Свинарник-відгодівельник для утримання свиней	18	20	14	75	40	0,3	1,0
Свинарник-маточник для важкосупоросних (за 7 – 10 днів до опоросу) і підсисних маток	20	22	18	70	40	0,15	0,4

Розрахункові метеорологічні умови в приміщеннях для великої рогатої худоби

Таблиця 1.4.2.

Назва будівель і споруд	Групи тварин	Температура повітря в холодний і перехідний періоди, °С	Відносна вологість повітря, %		Швидкість повітря, м/с
			max	min	max	min
Корівники, будівлі для молодняку і худоби на відгодівлі	Корови, бики-плідники, молодняк старший року, худоба на відгодівлі	10	75	40	0,5	1,0
Корівники і будівлі для молодняку, молочних порід у районах з розрахунковою температурою 25 С° і менше	Корови і молодняк різного віку молочних порід, м’ясні корови перед і після отелення (на глибокій підстилці)	3	85	40	0,5	1,0
Будівлі для молодняку	Молодняк у віці від 4 – 6 до 12 місяців	12	75	40	0,5	1,0
Телятники	Телята у віці від 10 – 12 днів до 4 – 6 місяців	15	75	40	0,3	0,5
Родильне відділення	Корови, телята до 20 днів	20	75	40	0,3	0,5

Розрахункові метеорологічні умови в приміщеннях для птахів

Таблиця 1.4.3.

Вид і вікові групи птахів	Розрахункова температура, °С, у холодний період року під час утримання птахів			Оптимальна відносна вологість повітря, %
	на підлозі	у місцях локалізованого підігрівання	кліткове
Дорослі птахи: кури індики качки гуси	16 – 18 16 14 14	- - - -	16 – 18 - - -	6 – 70 6 – 70 70 – 80 6 – 70
Молодняк курей: ремонтний у віці, тижнів: від 1 до 4 від 5 до 11 від 12 до 26 курчата - бройлери у віці, тижнів: 1 від 2 до 3 від 4 до 6 від 7 до 8	28 – 24 18 – 16 16 28 – 26 22 20 18	35 – 22 - - 35 – 20 29 – 26 - -	33 – 24 18 16 33 – 28 25 – 24 20 18	60 – 70 60 – 70 60 – 70 65 – 70 65 – 70 65 – 70 60 – 70
Молодняк індиків у віці, тижнів 1 від 2 до 3 від 4 до 5 від 6 до 17 від 18 до 30	30 – 28 28 – 22 21 – 19 20 – 17 16	37 – 30 29 – 25 25 – 21 - -	35 – 32 31 – 27 26 – 22 21 18	60 – 70 60 – 70 60 – 70 60 – 70 60 – 70
Молодняк качок у віці, тижнів: 1 від 2 до 4 від 5 до 8 від 9 до 26	26 – 22 20 16 14	35 – 26 25 – 22 - -	31 – 24 24 – 20 18 14	65 – 75 65 – 75 65 – 75 65 – 75
Молодняк гусей у віці, тижнів: від 1 до 4 від 4 до 9 від 10 до 39	26 – 22 20 – 18 14	30 - -	30 – 22 20 – 18 14	65 – 75 65 – 75 70 – 80

Рекомендовані швидкості повітря в приміщеннях для птахів

Таблиця 1.4.4.

Приміщення	Швидкість руху повітря в приміщенні, м/с
	у холодний період			у теплий період
	мін.	оптимальна	макс.	мін.	оптимальна	макс.
Для утримання курей, індиків	0,2	0,3	0,6	0,3	0,6	1,0
Для утримання качок, гусей	0,2	0,5	0,8	0,3	0,8	1,2
Для утримання молодняку птахів	0,1	0,2	0,5	0,2	0,4	0,6

1.4.2. Електрокалориферні установки

Електрокалориферна установка складається з вентилятора, електрокалорифера та шафи керування.

Залежно від конструктивних особливостей вентиляційної системи і довжини повітропроводів у таких установках використовують вентилятори осьового або відцентрового типу.

1) осьовий вентилятор 2) відцентровий вентилятор

Рис. 2. Типи вентиляторів

Вихідний отвір вентилятора виготовляється заводом під різними кутами. Також вхідний потік повітря може бути зі сторони калорифера.

В електрокалориферних установках використовують трубчасті нагрівні елементи та спіралі з ніхромового або фехралевого дроту. В електрокалориферах вентиляційно-опалювальних систем широко застосовуються прямі ТЕНи з намотаною на ребро алюмінієвою стрічкою, що збільшує поверхню тепловіддачі та зменшує габарити і металомісткість установки (рис. 3).

Рис. 3. Прямі ТЕНи

Відкриті спіральні нагрівники встановлені на ізоляційних керамічних деталях, що ускладнює їх транспортування і зберігання через низьку механічну міцність.

Для рівномірності обтікання повітрям нагрівних елементів електрокалорифер установлюють з боку всмоктування вентилятора. Під час непрацюючого вентилятора зменшується тепловіддача, що призводить до перегрівання нагрівних елементів. Тому в електричній схемі керування обов'язково має бути блокіровка, яка виключає можливість вмикання калорифера під час непрацюючого вентилятора. Вона здійснюється за допомогою замикаючих контактів апарата керування електродвигуном вентилятора або реле потоку повітря.

Агрегати повітряно-опалювальні електричні з радіальним вентилятором АО ЕВР (аналог СФОЦ) українського виробництва ТОВ «Вентиляторний завод Укрвентсистеми».

Для керування агрегатами АО ЕВР виготовляється блок управління БУ-Х-ХХХ (перший ікс – кількість секцій нагрівників, інші – потужність, кВт)

Зовнішній вигляд та схема підключення БУ-3

Умовне позначення електрокалорифера типу СФОЦ розшифровується так:

С Ф О Ц - Х / 0,5 - И1 ХХХХ

С	Ф	О	Ц	Х	0,5	И1	ХХХХ
1	2	3	4	5	6	7	8

1 – нагрів опором; 2 – електрокалорифер; 3 – робоче середовище – окислювальна атмосфера;

4 – відцентровий вентилятор; 5 – заокруглена встановлена потужність, кВт;

6 – температура нагріву повітря, 50 °С; 7 – номер виконання;

8 – кліматичне виконання і категорія розміщення

До складу установки входять уніфікований калорифер 1 серії СФО, відцентровий вентилятор 4 з електродвигуном 5 та шафа керування (рис. 4).

Рис. 4. Конструкція електрокалориферної установки СФОЦ:

1 – електрокалорифер; 2 – конфузор; 3 – м’яка вставка;

4 – вентилятор; 5 – електродвигун; 6 – віброізолятор; 7 – рама.

Електрокалорифер – це блок нагрівних елементів у металевому корпусі (рис. 5), температура яких не має перевищувати 180 °С, тому що за вищої температури повітря забруднюється шкідливим чадним газом.

Рис. 5. Електрокалорифери

В електрокалориферах вентиляційно-опалювальних систем широко застосовуються прямі ТЕНи з намотаною на ребро алюмінієвою стрічкою, що збільшує поверхню тепловіддачі та зменшує габарити і металомісткість установки. Для рівномірності обтікання повітрям нагрівних елементів електрокалорифер установлюють з боку всмоктування вентилятора. Під час непрацюючого вентилятора зменшується тепловіддача, що призводить до перегрівання нагрівних елементів. Тому в електричній схемі керування обов'язково має бути блокіровка, яка виключає можливість вмикання калорифера під час непрацюючого вентилятора. Вона здійснюється за допомогою замикаючих контактів апарата керування електродвигуном вентилятора або реле потоку повітря.

Агрегати СФОЦ-16/0,5-И1, СФОЦ-25/0,5-И1 призначені для обігрівання приміщень , у яких довжина повітропроводів не перевищує 20 м, а СФОЦ-40/0,5-И1, СФОЦ-60/0,5-И1, СФОЦ-100/0,5-И1 – з довжиною повітропроводів не більше 40 м.

Нагрівні елементи калорифера розділені на три однакові секції, які вмикаються незалежно одна від одної електромагнітними пускачами. Таким чином потужність калорифера регулюється 100, 67 або 33 % від номінальної вмиканням і вимиканням секцій.

Спеціальне вологохімічностійке покриття агрегатів СФОЦ і комплектування їх електродвигунами сільськогосподарського виконання дозволяє розміщувати їх як у спеціальній прибудові, так і безпосередньо в тваринницьких приміщеннях з хімічно агресивним середовищем.

Електрокалорифери СФОЦ виконання И3, порівняно з аналогічними калориферами виконання И1 дають можливість суттєво економити електроенергію за рахунок більш досконалого регулювання температури. Електрокалорифери СФОЦ-Х/0,5И3 мають тиристорний регулятор потужності. Температура на виході з калорифера не перевищує 50 °С, охолодження тиристорного блоку здійснюється припливним повітрям.

Потужність електрокалориферної установки наближено визначається:

_,

де g_o – теплова характеристика приміщення (для утеплених приміщень,

g_o = 2,1...2,9; для неутеплених, g_o=2,9...5,1 кДж/(м³/год×°С));

V – об’єм приміщення, м³;

С – об’ємна теплоємність повітря, С=1,0 кДж/(кг×°С);

r – розрахункова густина повітря, r =1,3 кг/м³ ;

L – розрахунковий мінімальний повітрообмін, м³/год;

q_в – розрахункова температура всередині приміщення, °С ;

q_з – розрахункова температура зовнішнього повітря, °С ;

Q_Т – тепловиділення однієї тварини, кДж/год;

N – кількість тварин, голів;

Q_М – сумарна потужність місцевих нагрівальних установок, якщо такі передбачені, кДж/год;

h_к – К.К.Д. нагрівальної установки, h_к =0,95.

Технічні характеристики електрокалориферів СФОЦ-Х/0,5-И1

Таблиця 1.4.5.

Показники	СФОЦ- 16/0,5	СФОЦ- 25/0,5	СФОЦ- 40/0,5	СФОЦ- 60/0,5	СФОЦ- 100/0,5
Встановлена потужність, кВт: загальна нагрівників електродвигуна кількість секцій нагрівника потужність секцій, кВт продуктивність по повітрю, м^3/год загальний аеродинамічний опір, па різниця температур повітря на вході і виході, °С температура нагрітого повітря, °С, не номер вентилятора ц4-70	16,1 15,0 1,1 2 7,5 1900 500 30 50 4	23,6 22,5 1,1 3 7,5 2500 500 35 50 4	47,2 45,0 2,2 3 15 3500 900 50 50 5	69,7 67,5 2,2 3 22,5 4000 1000 65 50 5	97,5 90,0 7,5 3 30 5000 1000 70 50 6,3

1.4.3. Припливно-витяжні установки

Забезпечення необхідного мікроклімату є одним з найенергоємніших технологічних процесів. На нього припадає 40 – 70 % – річного енергоспоживання. В умовах дефіциту енергоресурсів необхідний пошук енергозберігальних технологій, які дозволили б ефективно використовувати теплову і електричну енергію для забезпечення оптимальних параметрів повітряного середовища і за рахунок цього значно знизити енергоспоживання опалювально-вентиляційного обладнання.

Основним способом скорочення енергоспоживання систем мікроклімату є зменшення енерговитрат на вентиляцію, і у першу чергу, на нагрівання припливного повітря. Це пояснюється тим, що в загальній структурі тепловитрат будівель у холодний період року для цього витрачається до 60 % теплоти.

Вентиляція – це сукупність заходів та засобів призначених для забезпечення на постійних робочих місцях та зонах обслуговування виробничих приміщень метеорологічних умов та чистоти повітряного середовища, що відповідають гігієнічним та технічним вимогам. Основне завдання вентиляції – вилучити із приміщення забруднене або нагріте повітря та подати свіже.

Вентиляція класифікується за такими ознаками:

Øспособом переміщення повітря – природна, штучна (механічна) та суміщена (природна та штучна одночасно);

Øнапрямком потоку повітря – припливна, витяжна, припливно-витяжна;

Øмісцем дії – загальнообмінна, місцева, комбінована.

Найефективнішим технічним рішенням проблеми зменшення енерговитрат на вентиляцію є утилізація теплоти повітря, що видаляється із тваринницького приміщення. У системах опалення і вентиляції сільськогосподарських виробничих будівель відпрацьоване вентиляційне повітря викидається в атмосферу з температурою 10 – 30 °С. У зв’язку з цим непродуктивно витрачається значна кількість теплоти.

поддерживается вашим браузером.

Рекуператор PRANA – сучасна припливно-витяжна система

вентиляції з рекуперацією тепла.

Утилізація і повторне використання теплової енергії вентиляційних викидів дозволяє залежно від призначення будівель і кліматичних умов скоротити від 50 до 70 % витрат технологічної теплоти на забезпечення необхідних санітарно-гігієнічних умов утримання тварин і птиці.

поддерживается вашим браузером.

Вентиляція свиноферм

Промисловість випускає комбіновані комплекси припливно-витяжних установок ПВУ-4М-6 та ПВУ-6М, призначені для вентиляції та опалення тваринницьких приміщень. Комплекс ПВУ-6М у режимі без рециркуляції повітря використовується переважно у пташниках. Технічну характеристику комплексів наведено в табл. 1.4.6.

Технічна характеристика комплексів припливно-витяжних установок ПВУ-М

Таблиця 1.4.6.

Показники	ПВУ-4М-6		ПВУ-6М
	для однієї установки	для комплекту
Максимальна подача повітря, тис. м^3/год: приплив витяжка Кількість установок у комплексі, шт. Встановлена потужність електронагрівників, кВт Сумарна встановлена потужність, кВт Електродвигуни привода: осьового вентилятора механізму заслінок Питома витрата електроенергії, кВт-год/тис. м^3, у режимі: вентиляції опалення Точність підтримання температури в зоні активного вентилювання, °С Маса, кг: однієї установки комплексу Габаритні розміри установки, мм; висота Діаметр	5, 5+0, 5 33+3,0 4, 5+0. 3 27+1, 8 - 6 15 90 16,1 97 4АМ80А4СУ1, 1, 1 кВт, 1М3011 Виконавчий механізм М90-40/63 0,12 1,0 - + -2 - 1550 - 850 -		45+3,0 40,2+3,0 6 90 105 4АМ100L6СУ1, 2, 2 кВт, 1М3011 Мотор-редуктор потужністю 0, 55 кВт 0,15 - +-2 330 2500 4700 1110

До складу комплексу входять по шість припливно-витяжних установок, в яких суміщені подача свіжого і видалення відпрацьованого повітря. Переміщення повітря забезпечується двоконтурним робочим колесом 2 вентилятора (рис. 6) з двома рядами робочих лопаток. Внутрішні лопатки переміщують відпрацьоване повітря по внутрішньому повітропроводу. Зовнішні лопатки переміщують свіже повітря по кільцевому каналу 4 між корпусом та внутрішнім повітропроводом 3. Змішувальні заслінки 5 забезпечують рециркуляцію повітря (частина витяжного повітря повертається знову в приміщення). Для підігріву повітря в холодну пору року установки мають нагрівні елементи 1. Через стінки внутрішнього повітропроводу відбувається теплообмін між потоками відпрацьованого і свіжого повітря, завдяки чому 5 – 7 % теплоти внутрішнього повітря передається припливному повітрю, що забезпечує деяку економію енергоресурсів. Система керування установками ПВУ забезпечує закриття регулювальних заслінок та регулювання потужності нагрівних елементів установки за p- законом під час зниження температури в приміщенні.

Рис. 6 Функціональна схема припливно-витяжної установки ПВУ-М:

1 – електронагрівачі; 2 – робоче колесо вентилятора; 3,6 – внутрішній повітропровід;

4 – кільцевий канал; 5 – заслінки; 7 – сопло.

Рис. 7 Будова та принцип роботи ПВУ

Рис. 8 ПВУ з рекуперацією тепла компанії ВЕНТС серій AIRVENTS AV04 та ВУТР П/ПЕ ЕС

не поддерживается вашим браузером.

Вентиляційна установка припливно-витяжна з пластинчастим рекуператором

поддерживается вашим браузером.

Daikin - Air Handling Units _ D-AHU Modular L

Питання для самоперевірки

1. Які параметри характеризують мікроклімат тваринницьких приміщень?

2. Які ви знаєте системи і види опалення сільськогосподарських приміщень?

3. Як впливає на тварин і птицю температура довкілля?

4. Які є типи електрокалориферних установок, їх призначення.

5. Будова електрокалориферних установок.

6. Як визначити потужність електрокалориферної установки?

7. Яким чином змінюється потужність електрокалориферної установки?

8.Які переваги електрокалориферної установки СФОЦ виконання И3.

Попередня тема

На початок

Наступна тема