Лекція № 14
Тема 6.1. : Автоматизація обігріву парників і теплиць.
6.2. : Автоматизація мікроклімату в ангарних теплицях.
.
План :
Технологічні основи автоматизації обігріву теплиць.
Види споруд захищеного ґрунту.
Комплект обладнання КЄПТ-1УХЛ 3.1.
Комплект обладнання ОРМ-1.
Комплект обладнання КП-1.
1.Технологічні основи автоматизації обігріву теплиць.
Закритий грунт призначений для ріномірного постачання населенню с.г. продукції в зимововесняний період.
Специфіка закритого грунту полягає в тому, що відхилення режимних параметрів (темпрератури, вологості, освітленності ) за межі технологічного регламенту різко впливає на врожайність і товарну якість продукції. Тому автом-ія технологічних процесів в закритому грунті спрямована на надійну і безвідмовну роботу.
Види споруд закритого грунту :
Утеплений грунт – це земельні ділянки, які можуть обігріватися або не обігріватися, призначені для вирощування розсади і ранніх овочів. Це малогабаритні плівкові покриття в яких джерелом тепла може бути сонячна енергія, перегній, рослинні відходи).
Парники – це повністю або частково заглиблені в грунт каркасні споруди невеликої площі з прозорим покриттям.
Грунт у парниках обігрівається сонячною енергією, гарячою водою(водяне опалення), електроенергією.
Парники призначенні для вирощування розсади для відкритого грунту і отримання ранніх овочів.
Теплиці – найдосконаліший в технічнооснащений вид споруд закритого грунту. Теплиці класифікуються на однорядні (ангарні ) і багаторядні. В них підтримуються на заданомі рівні такі параметри як температура, вологість і створюється необхідний повітряобмін.
Матеріал покриття- скло, плівка, склопластик.
Найбільш поширений спосіб електрообігріву грнуту і повітря в парниках і теплицях - елементний (за допомогою проводу марки ПОСХП, ПОСХВ,ПОСХВТ) та електрокалориферний.
При обігріві грунту елементним способом , провід розміщують:
-в азбестоцементних або гончарних трубах, які встановлюють в шарі піску під грунтом;
-безпосередньо в шарі піску під грунтом;
-в асфальтобетонному моноліті.
Для автоматичного підтримання температури в плівкових теплицях використовується комплект
обладнення КЄПТ-1УХЛ 3.1, який підтримує температруповітря в межах ±2 С, грунту ±1С.
Схема включає в себе силовий тиристорний блок VS1 -VS6, елементи захисту , сигналізації і вимірювання.
Керування термистрами здійснюється за допомгою замикаючих контактів KV1.1-KV1.3 проміжного реле KV . Реле KV спрацьовує за програмою, яку задає реле часу КТ і при температурі грунту нижче заданої (при замкнених контактах SK терморегулятора ).
Схема передбачає двохпозиційне регулювання температури на 0.5Рн (через кожні 20 хв. вмикання і вимикання секцій ) та на 0.25Рн (вмикання через 15 хв, вимикання через 45хв) за допомогою реле часу КТ. Реле КТ не дзволяє вмикати нагрівні секції в часи максимуму навантаження енергосистеми.
.
Рис.1 Схема керування комплектом обладнання КЕПТ
Захист схеми від струмів витікання здійснює реле струму КА з датчиком ТА. Сигнал з катушки КА подається на катушку незалежного розчіплювача автоматичного вимикача QF, який вимикає живлення.При спрацюванні реле КА , а також при відкритих дверях теплиці кінцевий вимикач SQ увімкне світловий сигнал “Аварія “ ( сигнальна лампа НL). Знімають сигнал кнопкою SВ.
Вольтметр РV та перемикач SА 2 слугують для контролю цілісності нагрівних проводів по фазам. Сигнальні лампи НL3 попереджують персонал про включені н.е. і одночасно контролюють наявність живлення по фазам.
При вихді із строю тиристорів напруга на навантаження подається через QF після перевду премикача SА 1 в положення 2.
4. О Р М – 1 У якості прикладу розглянемо комплект обладнання типа ОРМ-1. Комплект складається з слідкуючих керуючих систем і виконавчих пристроїв. Регулювання у бік збільшення відбувається за рахунок вмикання додаткового обігріву , а в бік пониження за рахунок підсилення природної вентиляції через фрамуги. Вологу регулюють поточним оприскувачем води у повітрі.
У систему регулювання температури входять датчики температури, два калорифера, два електромагнітних вентиля.
Датчиками температури слугують електроконтактні термометри типа ТК-6 з регульованою магнітною головкою. Два з них регулюють температуру в день /SK1 і SK 3/ , два – вночі / SK2 і SK4 / , а один сигнал при аварійному зменшуванні температури /SK 5/.
Один з термометрів кожної пари встановлюють на верхню межу заданого діапазону температури, другий на нижній . При одержанні сигналу від датчика температури на вмикання опалення вступають в роботу двигуни калориферів і електромагнітні вентилі відкривають доступ теплоносія до електрокалорифера.
Система вологості повітря включає в себе датчики вологості , трубопроводи розпилювачі , насосну станцію , регулятор температури води. Датчиком вологості слугує двопозиційний камерний вологорегулятор ВДК, увімкнений у електричне коло системи зволоження. Необхідне значення вологості задають, регулюючи регулятор вологості.
Температура води регулюється автоматичним регулятором прямої дії типа РТ.
Вузел вентиляції входять фрамуги з приводом від двох електродвигунів через черв’ячні редуктори. Фрамуги можуть бути відкритими з правої або з лівої сторони теплиці чи з обох сторін одночасно.
Для подачі команди на відкриття фрамуги з повітряної сторони застосовується електроконтактний флюгер /Ф/ , установлений на даху теплиці. У залежності від напряму вітру кулачок обертаючої частини флюгера впливає на мікроперемикач і замикає ланцюг вмикання вентиляції лівої або правої сторін теплиці. У шафі керування передбачений вимикач SA 5, блокуючий контакти флюгера для вмикання вентиляції с обох сторін.
Програми робіт системи задаються програмним реле часу РВМ с приставкою , яка дозволяє одержувати витримку в 0,5...3 хв. Через потрібні проміжки. Перша програма задає денний або нічний режим роботи, друга періодична - / через години/ вмикає систему управління з заданою тривалістю вприскування / до 2 хв./
У денному режимі роботи замикаються контакти реле часу КТ 1,спрацовує реле КL 1 і вмикає ланцюги датчиків температури дня SK 1 і SK 3 і вологості , повітря S4. Термометр S К 1 установлюється на верхню межу наприклад 28 С , а SК3 – на нижчий наприклад 25 С. Якщо температура стане нижче 25 С, контакти датчика SК3 розмикаються реле КL 3 втрачає живлення, контакти К L 3 у колі реле КL 5 замикаються. Реле К L 5 через пускач КМ 4 вмикає електродвигуни М4 і М5 калориферів, вентиляторів і електромагнітні клапани УА 1 УА 2, відкриваючих доступ теплоносію у калориферів. Електромагніти вентилів після спрацювання втрачають живлення , але вентилі, які утримуються механічними защілками, залишаються відкритими, а контакти у колі електромагнітів защілок закриваються , вентилі готуються до закриття. Коли температура досягає 25 С контакти SК3 замикають ланцюг реле КL 3 , яке розмикає ланцюг реле КL 5 , котушка пускача КМ 4 вимикається з кола струму, одночасно подається імпульс на електромагніти защілок УАЗ1, УАЗ 2 і вентилі закриваються, а котушки вимикаються.
Якщо температура у теплиці перевищує 28 С замкнуться контакти термометра SК1, отримає живлення К L 2 і замкне ланцюг живлення обмотки реле КL 6 або К L 7, у залежності від положення флюгера при установленні двосторонньої вентиляції - одночасно обоє реле , а реле замкне ланцюг живлення котушок пускачів КМ 2В або КМ3В, яке вмикає електродвигуни приводів , відкриваючих фрамуг. Шайби на тросах фрамуг натиснуть на кінцевий вимикач SQ1 або SQ3 і зупинять двигуни, залишаючи фрамуги відчиненими.
.
Коли температура понизиться до 28 С , ланцюг живлення реле КL 2 розірветься, контакти його у ланцюгу реле К L 6 і КL 7 розімкнуться, реле КL 6 або КL 7 не отримують живлення і його контакти замкнуть ланцюг пускача КМ2Н або КМ3Н , двигуни реверсуються , фрамуги зачиняються. Після цього вимикач SQ 2 або SQ 4 вимкне двигун.
При зниженні температури до аварійно-низької розімкнуться контакти датчика S К5, виводячи з кола реле К L 8, вмикаючи звуковий і світловий сигнали.
Коли закриваються контакти реле часу КТ 2 по другій програмі і у випадку зменшення відносної вологості повітря у теплиці по відношенню до заданої, замикаються контакти датчика вологості S 4 . Реле К 4 вмикає пускач КМ 1 двигуна привода насоса бака водопідігрівача і електромагнітний вентиль УАО системи зволоження, і вода находить до розпилювачів через заданий час контакти реле часу КТ 2 розмикаються, реле К 4 знеструмлює пускач і електромагніт вентиля УАО. Вприскування припиняється. Про роботу системи сигналізують лампи Н 1...Н 7.
5. Електротехнічною промисловістю розроблено для парників комплектне устаткування типу КП-1. Воно призначено для автоматичного керування температурою повітря і ґрунту в парниках на 1920 рам із ґрунтовим і повітряним електрообігріванням. Воно ж може застосовуватися для керування температурою ґрунту і повітря в плівкових теплицях площею до 0,5 га. Електрообігрівання здійснюється від паралельно з'єднаних шести рядів сталевого неізольованого проводу діаметром 6 мм, покладеного на глибині не менш 0,25 м у парнику з відстанню між проводами 0,25 м. Для обігріву повітря нагрівальні проводи монтують на внутрішніх бічних стінках парника.
Датчики встановлюють в одному з парників, розташованому в центрі кожної ділянки, що складає з 240 рам: у ґрунті на глибині 0,1 м — датчик температури ґрунту, а на бічній стінці парника — датчик температури повітря.
Електрообігрівні елементи поєднують у 4 групи по 480 рам і підключають до трансформатора типу ТМОБ-63. Для живлення чотирьох таких трансформаторів встановлюють електричну підстанцію потужністю не менш 250 кВА.
Понижуючі трансформатори в режимі розігріву парника включають за схемою «зірка-зірка», а в режимі обігріву— за схемою «зірка-трикутник». Трифазна лінійна напруга на вторинній стороні можна встановлювати переключенням відгалужень трансформатора: у першому режимі 125, 103 і 85 В, а в другому — 70, 60 і 49 В.
Розглянемо роботу принципової схеми комплекту обладнання для одного понижуючого трансформатора (рис.3). Обладнання може працювати в ручному режимі при встановлені універсального перемикача SA 1 у положення Р чи в автоматичному при встановлені SA1 у положення А. Ручне включення і відключення трансформатора й електронагрівників ЕК1...ЕК4 здійснюють дистанційно за допомогою кнопок «Пуск» SB2 і «Стоп» SB1, попередньо ввімкнувши відповідно рубильники SA6...SA9 обігріву ґрунту і повітря та автомат QF. Автоматичне керування здійснюється за допомогою логометрів Р1 і Р2, що виконують одночасно роль регулятора і роль вимірювального приладу для візуального контролю фактичної температури ґрунту і повітря в парниках. У вимірювальні ланцюги логометрів включені за мостовою схемою термометри опору типу ТСМ, що є датчиками температури ґрунту ВК2, ВК4 і повітря ВК1 і ВКЗ.
Мостова схема врівноважується при заданій агрослужбою температурі. Якщо фактична температура нижче заданої, замикаються контакти Р1 чи Р2 і включаються магнітним пускачем КМ трансформатор TV і електронагрівальні елементи. При підвищенні температури до заданої розмикаються контакти Р1 і Р2, а магнітний пускач КМ відключає електроживлення. Перемикачами SA1 і SA2 і рубильниками SA6... SA9 включають обігрів ґрунту чи повітря. До штепсельного роз’єму ШР підключають електрифіковані механізми для обробки ґрунту і догляду за рослинами. Силу струму і значення напруги у всіх фазах контролюють амперметром і вольтметром з перемикачами SA4 і SA5. Точність регулювання температури +1,5°.
Рисунок 3 Принципова електрична схема комплекту устаткування типу КП-1.
Література : Л3 ст 334-336. Л2. 388-402
Лекція №15
Тема: Автоматизація електропостачання. Автоматизація тепло генераторів.Технологічна та принципова схема тепло генератора ТГ-2,5
План :
1. Автоматизація електропостачання.
1.1 Вимоги до АПВ .
1.2 Вимоги до АВР.
2. Автоматизація теплогенераторів.
2.1 Призначення теплогенераторів. Технологічна схема теплогенератора.
2.2 Принцип роботи установки ТГ-2.5.
2.2.1 Режим автоматичного опалення.
2.2.2Режим ручного опалення.