Практичне заняття №13

Тема: Установки місцевого обігрівання. Розрахунок параметрів теплої підлоги з електронагрівальними елементами.

Начальна мета:

Знати: будову електрообігрівної підлоги. Роботу електрообігрівної підлоги в режимі автоматичного керування.

Уміти: визначати параметри електронагрівальних елементів теплої підлоги в приміщеннях для утримання худоби і птиці.

Основні питання заняття

1. Будова теплої підлоги з електрообігрівальними елементами. Робота електрообладнання підлоги в автоматичному режимі керування.

2. Розрахунок параметрів електрообігрівальних елементів теплої підлоги.

Література:

1. Живописцев Е. Н.; Электротехнология и электрическое освещение. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303 с.

2. Кудрявцев И. Ф. Электрооборудование и автоматизація сельськохозяйственных агрегатов и установок. – М.: Агропромиздат, 1988. – 480 с.

1. Будова теплої підлоги з електронагрівальними елементами. Робота електрообладнання підлоги в автоматичному режимі керування.

Для електрообігрівання підлоги, ґрунту і повітря в парниках і теплицях застосовують спеціальні нагрівальні проводи марок ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ (провід обігрівальний сільськогосподарський, з ізоляцією, відповідно, з полівінілхлориду, поліетилену та полівінілхлоридного пластикату). Технічні характеристики проводів наведені в таблиці 13.1.

Поряд з нагрівальними проводами, що мають ізоляцію, для обігрівання підлоги інколи застосовують неізольований оцинкований стальний провід марки ПСО діаметром 4…6 мм.

Будова електрообігрівної підлоги показана на рис. 13.1.

Рис. 13.1. Будова електрообігрівної підлоги:

1 – гідротеплоізоляція; 2 – нагрівальний провід; 3 – екрануюча металева сітка.

Технічні характеристики нагрівальних проводів

Таблиця 13.1

Марка проводу	Діаметр жили, мм	Допустима температура нагрівання, °С	Лінійний опір жили,	Допустима лінійна потужність,
ПОСХВ	1,1	70	0,174	7
ПОСХП	1,1	90	0,194	10
ПОСХВТ	1,4	105	0,120	11

В бетонне покриття підлоги товщиною 10-20 см закладають нагрівальний провід у вигляді зигзагу з відповідним кроком h, який визначається розрахунком. (рис. 13.2).

Рис. 13.2. Схема укладання нагрівального проводу.

Над проводом розміщують захисну металеву сітку, призначену для запобігання виходу потенціалу (напруги) на поверхню підлоги при пошкодженні ізоляції проводу. Сітку з’єднують з нульовим проводом мережі живлення. Під бетонним покриттям укладають тепло- і гідроізоляцію для зменшення втрат теплоти в ґрунті та проникнення ґрунтової вологи.

Необхідна температура підлоги встановлюється зоотехнічними нормами й залежить від виду та віку тварин:

• для поросят від 22 до 28°С;

• для свиноматок – 16…20°С;

• для м’ясних курчат – 35°С.

В одному й тому ж приміщенні можуть утримуватись дорослі тварини та молодняк (наприклад свиноматки і поросята). Для створення в цьому випадку різних умов для тварин (різної температури підлоги) змінюють крок укладання проводу в межах ділянки для дорослих тварин і молодняку. Чим щільніше укладений провід (менший крок), тим температура підлоги вище і навпаки.

Площу обігрівних ділянок приймають:

• для поросят одного приплоду – 1…1,4 м²;

• для свиноматок – 2…2,8 м².

В приміщеннях для курчат при їх утриманні на підлозі розмір ділянок встановлюють із щільності посадки – 60 голів на 1 м² для одноденних курчат, 80 голів на 1 м² для 30-денних курчат (орієнтовно ширина обігрівної смуги складає від 1/4 до 1/3 ширини приміщення.

Відрізки нагрівального проводу, які визначають розрахунком, розподіляють рівномірно по фазам, з’єднують «зіркою» і приєднують до мережі. Нагрівальні елементи всієї обігрівальної підлоги розбивають на декілька трифазних секцій, кожна з яких має самостійне живлення і регулятор температури підлоги.

Принципіальна електрична схема теплої підлоги наведена на рис. 13.3.

При автоматичному керуванні перемикач SA встановлюють в положення «А» і вмикають автоматичний вимикач QF. Якщо температура підлоги нижча заданої величини, то спрацьовує термореле SK, і замикає свій контакт в колі керування магнітного пускача KM. Останній вмикає нагрівальний елемент EK. Коли температура підлоги досягне заданого значення, температурне реле розмикає коло живлення пускача KM, який в свою чергу вимикає нагрівальний елемент.

Електрообладнання підлоги може працювати в режимах ручного і автоматичного керування.

Рис. 13.3. Принципіальна електрична схема теплої підлоги.

2. Розрахунок параметрів електрообігрівальних елементів теплої підлоги.

Задача 1. Визначити основні параметри електронагрівальної підлоги для поросят у свинарнику-маточнику на 100 станків. Живлення нагрівальних проводів здійснюється від мережі з напругою 380/220 В, температура повітря в приміщенні 14°С.

Розв’язання:

1. У відповідності з зоотехнічними вимогами приймаємо, що температура підлоги становить 24°С, розмір обігрівної ділянки на один станок – 1,2 м².

Визначаємо необхідну потужність 1 м² підлоги:

,

де P_o – поверхнева потужність 1 м² підлоги, ;

– температура поверхні підлоги, °С;

– температура повітря в приміщенні, °С;

– коефіцієнт тепловіддачі від підлоги до повітря ( 10 );

– ККД нагрівної смуги, = 0,75…0,85.

.

2. Визначимо розміри обігрівної підлоги в свинарнику:

A = A_р · N,

де A_P – розміри одної обігрівної ділянки, A_р = 1,2 м².

N – кількість станків N = 100.

A = 1,2 · 100 = 120 м².

3. Визначимо загальну потужність обігрівної підлоги:

P = P_o · A,

де P_o – поверхнева потужність 1 м² підлоги

A – площа підлоги, м²

P = 125 · 120 = 25 кВт.

4. Розбиваємо обігрівну підлогу на 4 секції і визначимо потужність P₁ і площу обігрівної підлоги A₁, що приходяться на одну фазу.

P₁ =

де P – потужність обігрівної підлоги в свинарнику, Вт; P = 25 кВт;

– кількість секцій, = 4 (кількість секцій обирається довільно).

– кількість фаз, = 3.

P₁ = кВт;

де A – площа обігрівної підлоги в свинарнику, м²; A = 120 м².

= 10 м².

5. Вибираємо для обігрівання провід ПОСХП з лінійним навантаженням (згідно таблиці 13.1) і визначаємо довжину проводу на одну фазу секції:

, м.

м.

6. Визначаємо крок укладки проводу:

;

де – площа обігрівної підлоги, що приходиться на одну фазу.

l₁ – довжина проводу на одну фазу.

см.

7. Визначимо кількість проводів Z в одній фазі:

;

де – лінійне навантаження проводу, ;

P₁ – потужність підлоги, що приходиться на одну фазу, Вт; P₁ = 2,1 кВт;

U_ф – напруга фази, В; U_ф = 220 В.

R – лінійний опір проводу, (згідно табл. 13.1).

.

Приймаємо: Z = 1.

Контрольні питання

1. Якими параметрами визначається мікроклімат сільськогосподарських приміщень?

2. Які установки застосовуються для електрообігрівання приміщень сільськогосподарського призначення?

3. Які електроустановки застосовують для місцевого обігрівання?

4. Яку будову має тепла підлога з електронагрівальними елементами?

5. Поясніть роботу електрообладнання теплої підлоги в автоматичному режимі.

6. Проводи яких марок застосовуються в теплих підлогах з електрообігріванням?

7. Назвіть технічні характеристики нагрівальних проводів.