5.2 Расчёт мощности электрообогреваемого пола

Рис. 5.2.1. План коровника:

где L - длина стойловых площадок (L=32,5m); а - ширина стойловых площадок; b - ширина обогреваемых полос

Для расчета нагревательных элементов пола необходимы план размещения и размеры стойловых площадок животных с привязкой к уста­новленному технологическому оборудованию и размерам помещения. Дан­ный план приведен на рис. 5.2.1

Исходя из рисунка 5.2.1 можно сделать вывод, что целесообразнее всего спроектировать восемь отдельных полос обогрева. Причем укладка нагревателей на каждой полосе производится по схеме, показанной на рис.5.2.2.

Рис 5.2.2 Схема укладки нагревательного провода на полосе обогрева

В качестве нагревательных проводов беру стальную неизолированную проволоку диаметром d = 6 мм. В качестве силовой установки выступает комплексная трансформаторная подстанция типа КТП-63-ОБ. Основой подстанции является трехфазный трансформатор ТМОА-63-ОБ. Его первичное напряжение 380В, вторичное напряжение U=49B и номинальный вторичный ток (ток вторичной обмотки) I_n = 520A. Номинальная мощность подобранной подстанции Р_п=44кВА.

Исходные данные для расчета:

1. d = 6мм;

2. U_n = 49В;

3. I_П = 520А;

4. Р_n - 44кВА;

5. L - длинна нагревателей (L = 2 х l= 32.5 х 2=65м)

6. b — длинна обогреваемых полос (Ь = 0,8м)

7. Р₀- зоотехнически требуемая удельная поверхностная мощность, Вт/м;

8. Способ соединения нагревателей каждой полосы - «звезда».

Расчет:

1. Определение площади полосы обогрева:

F_n = l*b = 32,5 х 0,8 = 26м, [17] (5.2.1)

2. Определение мощности проводов одной полосы:

Р_т = P₀ х F_n, (5.2.2)

Определим Р_{n mах} и P_{n min} при соответственно Р_{0 mах} и Р_{0 min} по формуле (5.2.2)

Рn mах= 150 х 26 = 3900 Вт

P_{n min}=100 х 26=2600 Bт

То есть Р_п, отвечая зоотехническим требованиям, может колебаться в пределах 2600-3900 Вт.

Принимаем промежуточное значение Р_п=3125 Вт.

3)Определение фазного тока нагревателей I_ф, А.

IФ=Рn / , (5.2.3)

где cos ф - коэффициент мощности.

Для стали cos ф = 0,8

IФ=3125 /

4) Определение падения напряжения на 1м проволоки U, В/м:

(5.2.4)

=0.43B/M

5) Определение силы тока одного проводника I_пр, А:

По графику зависимости тока от погонного падения напряжения на 1м проволоки значению AU = 0,43 В/м соответствует 1_пр=46,5 А, причем данное значение находится в зоне относительного режима нагрева провода.

6)Определение количества нагревателей одной фазы nФ:

(5.2.5) То есть в каждой полосе обогрева в результате расчета получилось по одному нагревательному проводу на каждую фазу.

7) Определение суммарного тока в каждой фазе ΣI, А.

I = I1 + I₂+...+ I_i , (5.2.6) где I1 , I2,.., Ii - фазный ток, проводников 1-й, 2-й,..., i-й полос обогрева, А.

Так как в нашем случае все восемь полос равны, то формула (5.2.6) при­мет вид:

I=8Iпр (5.2.7)

8) Определение суммарной окончательной мощности обогрева пола

IP,Вт.

Так как при расчетах I_пр получилась несколько более расчетной I_ф, то будет несколько более Р_нагр из-за небольшого увеличения найденной фазной силы тока. По формуле (5.2.3):

Р = 25,26 кВт.

9)Проверка выполнения обязательных условий:

ΣI In (5.2.8) ΣI IPn (5.2.9) Условия выполнены.

10)Определение окончательного значения Р₀, Вт/м:

Po= =25,26 х 10 /8 х 26=121,4 BT/M (5.2.10)

Данные значения соответствуют зоотехническим требованиям (для ко­ров Р₀= 100-150 Вт/м²).