4.6 Тема: Расчет электрообогреваемого пола в животноводческих помещениях

Цель занятия: освоить методику расчета электрообогреваемых полов

Изучаемые вопросы:

- выбор нагревательных проводов;

- расчет тепловых потоков;

- определение термических сопротивлений;

- расчет мощности и разработка схемы укладки.

Рекомендуемая литература

- Карасенко В.А. и др. Электротехнология. – М.: Колос, 1992.

- Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. М.: Агропромиздат, 1989.

Краткое содержание

Порядок расчета электрообогреваемого пола

1. Порядок начинается с определения размеров обогреваемых площадок (если размеры не заданы):

S = N ∙ S_уд =

где N – количество животных или птицы;

S_уд – удельная обогреваемая площадка, м²/гол;

n – допустимая плотность размещения, гол/м².

2. Находится установленная мощность:

Р= S∙P_уд∙10^-3 [кВт],

где P_уд - удельная поверхностная мощность, Вт/м², (необходимо иметь ввиду, что около 25% мощность идет на прогрев грунта).

3. Далее, определяется длина нагревательных элементов (с заданным шагом укладки):

L = [м],

где а – расстояние между нагревательными проводами (например, в помещении для цыплят, а = 510 см, для поросят а = 1015 см).

4. Затем, определяется удельная мощность:

[Вт/м],

Сравнивается с допустимой , и уточняется длина провода

5.Рассчитывается сила тока:

I₁ = , [А],

где r – сопротивление 1 м провода, Ом.

6.Для определения числа параллельных секций находится мощность одной секции:

Р₁ = U_ф∙I₁ [A],

тогда Z =

При необходимости уточняется и L:

[Вт/м];

L= [м];

Разрабатывается схема укладки провода. Можно также найти тепловой поток, идущий от поверхности пола: Ф_о =

где коэффициент теплоотдачи, 1012 .

7. Проверяется температура жилы провода и сравнивается с допустимой:

t_ж = P_уд.∙R_т+ t_п  t_ж.доп.,

где t_п – температура поверхности пола, С;

R_Т – термическое сопротивление теплопередачи от жилы провода к поверхности пола, С∙м²/Вт;

R_T = [ ] ∙d,

где d и D – диаметр жилы и диаметр провода, м;

и - коэффициенты теплопроводности изоляции провода, и пола, Вт/(м∙С);

С – коэффициент, учитывающий теплопотери в пол, С = 0,85;

Sh – гиперболический синус;

d – шаг укладки провода, м.

8. Разрабатывается схема включения нагревателей в сеть, и схема автоматики производится выбор необходимой аппаратуры управления и защиты. Ниже приведены необходимые данные для самостоятельного решения задачи.

Таблица 6.1 – Рекомендуемые значения температуры и удельной мощности

Помещения и вид животных	Температура поля, tп, С	Удельная мощность, Руд, Вт/м2	Удельная обогреваемая площадь поля, м2/гол
Коровник: Коровы дойные Стойла для лечения Телята	1013 2629 2024	150190 150200 100150	1,5
Свинарник - маточник: Поросята сосуны Поросята отъемыши Поросята откормочные (для разной массы) Свиноматки	2530 2025 2025 1820	160250 150200 90150 80150	11,2 м2 на приплод 22,5
Птичники: Цыплята суточные Цыплята- 3040 суток Цыплята - 60  70 суток	3540 35 35	150300	0,0150,017 0,030,04 0,070,08

Таблица 6.2 – Технические характеристики некоторых проводов применяемая для электрообогрева

Марка провода	Диаметр жилы, d, мм	Наружный диаметр, D, мм	Материал жилы	Допустимая температура жилы, С	Удельная мощность , Вт/м	Сопротивление 1 м провода при tраб, Ом
ПОСХП ПОСХВ (ПОСХВТ)	1,1 1,1	2,3 2,9	Телеграфная катанка	90 60	1213 910	0,194 0,174
ПННФЭ	2,5	-	-		30	20 Ом/м
Стальная проволока	1,8  5	1,8  5	сталь	300	20-30	0,150,02

Практическое занятие 7 (объем – 1ч.)