Электрообогреваемые полы на животноводческих фермах и птицефабриках

Системы общего отопления способны обеспечить надежный комфорт только в хорошо отапливаемых и теплоизолированных помещениях. При отсутствии этих условий должный эффект не достигается. Распределение температуры по высоте помещения неравномерно. Вследствие низкой температуры у пола здесь в зимнее время скапливается влага, аммиак, углекислый газ. Это сказывается в первую очередь на молодняке. При совместном содержании взрослых животных и молодняка им необходим различный микроклимат, который невозможно создать системами общего отопления. В этом случае прибегают к устройству систем местного электрообогрева или комбинированных систем.

Применение средств местного обогрева позволяет:

1. – сократить отход молодняка в 4…5 раз;

2. – повысить привесы;

3. – снизить расход или полностью отказаться от подстилки.

Средства местного электрообогрева лишь дополняют систему общего отопления.

Распространены три вида (способа) местного обогрева:

1. – конвективно-кондуктивный обогрев – электрообогреваемые полы, коврики, маты, панели и др;

2. – лучистый обогрев – инфракрасные лампы, трубчатые и кварцевые излучатели;

3. – комбинированный обогрев.

Электрообогреваемые полы - одно из основных средств местного обогрева молодняка. Передача теплоты к животным осуществляется наиболее эффективным способом – контактным.

Электрообогрев осуществляется путем закладки в бетонный массив нагревательных проводов типа ПОСХВ или ПОСХП, которые имеют токопроводящую жилу из оцинкованной стали диаметром 1.1 мм в полихлорвиниловой (ПОСХВ) или полиэтиленовой (ПОСХП) изоляции.

Допустимая температура нагрева жилы соответственно – 50 и 70С. Сопротивление одного метра провода – 0.174 и 0.194 Ом/м. Допустимая линейная нагрузка не должна превышать соответственно 19 и 13 Вт/м. Эти данные являются основой для расчета обогреваемых полов.

В бетонное покрытие пола закладывается нагревательный провод в виде зигзага с определенным шагом, определенным расчетом.

Необходимая температура пола устанавливается зоотехническими нормами и зависит от вида и возраста животных:

П о к а з а т е л и	пол, С	Руд, Вт/м2
Поросята	22 … 28	150 … 200
Свиньи на откорме	12 … 16	90 … 100
Цыплята	35	150 … 250

Температура пола зависит от плотности укладки нагревательного провода

а) 50 1

30…50 2

40…120 3 ▬

100…300 4

30…40 5

6

40…50 7

8

б )

п.с.

п.п.

п.п. – площадь для

в ) поросят

п.с. – площадь для

свиноматки

Рис.103 Схема электрообогреваемого пола

а) разрез; б) и в) способы укладки проводов в полу;

1 – защитная сетка; 2 – нагревательный провод; 3 – бетон; 4 – теп-

лоизоляция (котельный шлак, керамзит и др.); 5 – гидроизоляция;

6 – бетон; 7 – щебень; 8 – утрамбованный грунт.

Порядок расчета:

1. – задаются поверхностной плотностью теплового потока обогреваемого пола (Вт/м²), температурой пола (_п) и воздуха (_в);

2. - рассчитывается мощность пола (Вт)

Р = Р_удS (133)

где S – площадь обогреваемого пола, м²;

S = N/N (134)

где N – общее поголовье животных, гол;

N – плотность посадки животных, гол/м²;

3. – необходимая длина провода на одну фазу (м)

ℓ =Р/3·Р (135)

где 3 – количество фаз;

Р – линейная нагрузка на провод, Вт/м;

4) – шаг укладки (м)

h = S/ℓ (136)

Преимущества обогреваемых полов

1 – наиболее равномерное распределение температуры по поверхности пола, что вызывает интенсивное высушивание его, снижение влажности воздуха и концентрации вредных газов над поверхностью;

2 – пожаробезопасность, надежность;

3 – потребление энергии на обогрев единицы пола на 35 …40% меньше, чем в установках ИК-обогрева;

4 – автоматизация нагрева, что снижает затраты труда на 25%;

5 – большая аккумуляционная способность, что позволяет использовать дешевую ночную электроэнергию.

Другим видом местного обогрева являются электрообогреваемые коврики, маты и панели.

Электрообогреваемый коврик выполняется из двух слоев резины, между которыми закладывается нагревательный провод с равномерным шагом укладки.

Коврики предназначены для обогрева поросят одного опороса. Для повышения электробезопасности напряжение питания коврика - 36 В. Площадь – 0.6 м², мощность – 200 Вт.

Лучистый обогрев – один из видов местного обогрева. Это инфракрасный обогрев животных (ИК). Поглощение ИК-лучей поверхностными тканями тела вызывает интенсивный приток крови, образуя тепловой барьер, препятствующий переохлаждению организма.

Коротковолновые лучи проникают в более глубокие слои кожи, оказывая благотворное действие на весь организм

• улучшается обмен веществ;

• повышается сопротивляемость организма;

• ускоряется рост и развитие.

Осуществляется переносными или стационарными облучателями, состоящими из ИК-излучателя и арматуры.

Излучатели подразделяются на светлые и темные.

К светлым относятся лампы-термоизлучатели:

а) ИКЗК – 220 – 250 – инфракрасная зеркальная с красной колбой на 220В и 250 Вт;

б) ИКЗ – 220 – 500 – инфракрасная зеркальная на 220 В и 500 Вт;

в) КИ – 220 –1000 – кварцевый излучатель.

В спектре светлых излучателей преобладают коротковолновые ИК-лучи, обладающие наибольшей проникающей способностью.

В отличие от обычных ламп накаливания термоизлучатели имеют более низкую температуру нити накала - 2200С против 2900С у ламп накаливания, что увеличивает долю ИК-лучей и срок службы до 2000 ч.

Верхняя часть колбы выполняется зеркальной, что перераспределяет световой поток вниз . У ламп ИКЗК нижняя часть колбы выполняется из красного стекла для уменьшения потока видимых лучей, что благоприятствует отдыху животных и устраняет слепящее действие.

зеркало

красное стекло

Рис.104 Инфракрасная лампа ИКЗК

Для устранения повреждений и попадания капель грязи и воды, улучшения использования лучистого потока излучатели оснащаются специальной арматурой типа ИКО – инфракрасный облучатель, ИО и др. Наиболее совершенная конструкция у облучателя ССПО1 – 250 с лампой накаливания ИКЗК – 220 – 250.

Режим работы облучателей такого типа циклический – 45 мин. работа, 15 мин. – пауза.

Темные излучатели – используются ТЭНы.

Температура наружной поверхности трубки ТЭНа 300…700С. В спектре их излучения только невидимые длинно- и средневолновые ИК-лучи, поглощаемые поверхностными слоями тела.

Преимущество темных излучателей – в их большой надежности и меньшей пожароопасности.

Облучатель ОКБ-1376А имеет

три ТЭНа по 400 Вт каждый.

Рис.105 Облучатель ОКБ-1376А

Суммарная мощность облучателей, устанавливаемых в помещении, определяется по формуле

∑Р_л = Р_л ·n = (137)

где Е_n – допустимая облученность (по справочнику), Вт/м²;

S - площадь облучения;

k_зап – коэффициент запаса для облучателя (1.1 … 1.25), м²;

_э – коэффициент эффективности установки, учитывающий то, что не

все тепловые потоки попадают на животных (0.7…0.85);

• - КПД лампы (0.38…0.66),

 = Р_т/Р

где Р_т – мощность теплового потока;

Р – мощность лампы.

Преимущества установок лучистого обогрева:

1 – возможность непосредственного обогрева животных и птицы без

повышения температуры окружающего воздуха;

2 – быстродействие;

3 – легкость регулирования температуры;

4 – не занимают производственных площадей, легко перемещается с

одного места на другое.

Недостатки:

1 – малый срок службы;

2 – повышенная пожароопасность;

3 – значительный удельный расход энергии из-за потерь в окружаю- щую

среду;

4 – повышенная опасность простудных заболеваний из-за разности

температур воздуха и тела животных.

Комбинированные системы местного обогрева

Наибольший эффект в помещениях для молодняка достигается при комбинированном обогреве с использованием инфракрасных лучей и обогреваемых полов – т.е. обогрев сверху и снизу. При этом не исключается необходимость применения общего отопления.

Расход энергии при комбинированном обогреве на 10..15% ниже, чем при использовании одного способа. Этот обогрев целесообразно применять при температуре наружного воздуха ниже -5С.

Лекция №22