Специальное оборудование

20. Техническая характеристика  электрообогревателей  типа «Ирис»

Другим распространенным видом «темных» излучателей являются трубчатые электронагреватели типа ТЭН. Они представляют собой тонкостенную металлическую трубку, внутри которой  расположена нагреваемая электрическим током спираль из проволоки с высоким сопротивлением. В зависимости от размеров и сечения спирали температура наружной поверхности трубки может иметь значения в довольно широких пределах (400-750°С). ТЭНы можно изгибать, не опасаясь повреждения изоляции, поэтому излучатели могут иметь различную форму. Благодаря наличию металлической оболочки они по прочности превосходят все существующие ИК-излучатели, нечувствительны к внезапному охлаждению воздухом или к попаданию брызг. Работа спирали без доступа кислорода существенно увеличивает срок службы, так как не происходит окисления.

Основные технические  данные облучателей, в которых используются описанные излучатели, приведены  в табл. 21.

Положительное биологическое воздействие на животных оказывает совместное инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Для этих целей применяются специальные облучательные установки, позволяющие в автоматическом режиме осуществлять наиболее благоприятное воздействие на молодняк при рациональном энергетическом режиме.

Предназначенные для этого стационарные автоматические установки типов ИКУФ и «Луч» включают в себя по 40 облучателей и щит управления. Каждый облучатель содержит две лампы ИКЗК-220-250 и одну (расположенную между ними) эритемную ультрафиолетовую лампу типа ЛЭ 15 или эритемно-осветительную типа ЛЭ015.

21. Техническая характеристика  облучателей с  источниками ИК-излучений

К контактным обогревателям  относятся обогреваемые с помощью различных энергоносителей полы или участки пола, а также напольные обогреватели. В качестве энергоносителей для обогрева полов используют электроэнергию, воздух и воду. Из электрообогреваемых полов наиболее доступными для изготовления и монтажа являются традиционные бетонные полы с нагревательными элементами на основе проводов марок ПОСХВ, ПОСХВТ, ПНВСВ, неизолированного стального провода Ø 4-6 мм и углеграфитовых нагревательных элементов. Наиболее перспективным из перечисленных является новый нагревательный провод повышенной надежности марки ПНВСВ. При его использовании отпадает необходимость применения защитной металлической сетки, располагаемой между нагревательным проводом и поверхностью пола (плиты, панели). Это возможно благодаря наличию в проводе двойной изоляции и металлического экрана между ее слоями.

Обладающие большой  теплоаккумулирующей емкостью бетонные полы могут быть использованы без  реконструкции существующих электролиний и трансформаторных подстанций.

В качестве теплоносителя  в обогреваемых полах может быть использован и воздух. Так, в свинарниках-маточниках и свинарниках для доращивания поросят-отъемышей возможно применение общеизвестной системы воздушного обогрева пола. Основа принципиальной схемы системы обогрева полов горячим воздухом - узел подогрева и подачи воздуха в систему и закольцованный контур теплопровода, состоящий из каналов или труб, уложенных в пол. Узел подогрева и подачи горячего воздуха в систему оборудуется электрокалориферами (типа СФОЦ) и воздуховодами, соединяющими их с теплопроводами пола.

За рубежом  наряду с описанными системами обогрева пола применяют и водяную. Результаты сравнительного анализа этих систем, приведенные в трудах Института  сельскохозяйственных технологий Кильского  университета (Германия), свидетельствуют о том, что системы обогрева отличаются по затратам рабочего времени на контроль, регулирование и техническое обслуживание.

Электрообогреваемые полы обеспечивают хорошее пространственное распределение тепла и регулирование  температуры, осуществляющееся по принципу включение-выключение. Материальные затраты  на электрообогрев значительно меньше, чем на водяной, при явной простоте монтажа оборудования. Таким образом, при выборе системы обогрева пола следует тщательно оценивать выгоды, связанные с меньшими производственными и материальными затратами, не допуская компромисса с качеством труда.

Напольные обогреватели известны двух модификаций: электрообогреваемые коврики типа ЭП-935 в виде панели размерами 1200×500×25 мм, по периметру армированной уголковой сталью, и мягкие коврики размерами 1000×600×20 мм, выполненные в виде двух слоев химостойкой резины, между которыми равномерно распределен электронагревательный элемент (провод). К сети питания коврики присоединяют через понижающий трансформатор.

За рубежом  выпускаются аналогичные напольные  средства обогрева, отличающиеся габаритами и эксплуатационными показателями, а также видом энергоносителя. Так, фирма «Stanfield» (Германия) предлагает съемные электрические маты из полиэфирного материала с заплавленным нагревательным элементом, рассчитанным на напряжение 24 В. Выпускаются трех размеров по площади (31×122, 60×90 и 70×100 см) и высотой 0,5 см. Ввиду незначительной высоты маты можно использовать как с решетчатым полом, так и с подстилкой. Управление нагревом производится вручную или с помощью термодатчика. По данным фирмы, расход электрической энергии при полной мощности нагрева у всех трех вариантов составляет около 100 Вт ч.

В качестве энергоносителя используется не только электрический  ток, но и вода. Фирма «MIK-Heinlich Michel» (Германия) предлагает пластины типа MIK-Thermo. Особенность их - наличие полости  вместимостью 3 л, которая заполняется горячей водой после монтажа, выполняемого без крепежного инструмента (с помощью насадок) и подключения к системе водяного отопления. Каждая пластина может быть встроена в имеющиеся пластмассовые щелевые полы с помощью системы стальных держателей. Незначительная потеря тепловой энергии обусловливается использованием синтетического материала с низкой теплопроводностью и оснащением пластины изоляционной плитой с двусторонним алюминиевым покрытием. Максимальная теплоотдача пластины размерами 40×60 см соответствует теплоотдаче инфракрасной лампы мощностью 150 Вт.

Водяной обогрев  полов рекомендуется при содержании большого поголовья животных. Большая  инерционность регулирования температуры  является недостатком по сравнению  с электрообогреваемыми полами. Однако при отказе обогрева эти системы имеют большой резерв, позволяющий дольше поддерживать температуру. Кроме того, водяные системы обогрева пола позволяют использовать различные энергоносители для нагрева воды: бросовое тепло из других отделений свинарника (при этом используется тепловой насос).

Специалисты фирмы  «MIK-Heinlich Michel» рекомендуют в боксе  для опороса свиней использовать одну или несколько пластин, в  боксах для выращивания молодняка - выкладывать обогревающие линии  шириной 40 или 60 см. Существенный недостаток указанных средств - неравномерность обогрева зоны размещения поросят, большие потери тепла за счет его излучения в воздушную среду всего помещения. Кроме того, здоровые поросята отталкивают слабых в менее обогреваемую зону.

Для широкого внедрения комбинированного электрообогрева предназначены созданные в результате совместной работы ВНИИЭТО (Москва), НПО «ВНИИживмаш» (г. Киев), ВИЭСХ и других организаций установка ЭИС-11 -И 1 «Комби» и комплект оборудования КС-16. Данное оборудование, а также разработанная этими организациями на основании результатов исследований, проведенных в ВИЭСХе под руководством д-ра техн. наук С. А. Растимешина, установка УЭП-30 создают и автоматически поддерживают требуемый тепловой режим для поросят раннего возраста в 30 станках типовых свинарников-маточников при температуре в помещении 14-16°С. Конструкция этих обогревателей позволяет успешно эксплуатировать их в условиях агрессивной среды. Технические данные приведены в табл. 22.

Установка УЭП-30 отличается улучшенными теплотехническими и конструктивными параметрами.

22. Техническая характеристика  установок комбинированного  обогрева

Обогреватели  брудерного типа получили широкое распространение  в птицеводстве, однако есть примеры  использования их и в свиноводстве. Впервые они были предложены в  середине 80-х годов учеными специализированной высшей школы г. Нюртинген и специалистами фирмы «НАКА» (Германия). В иностранной технической литературе эти боксы получили название «ложе для свиньи» («Bett fur Schwein»). Обогреваемый бокс представляет собой ящик, в верхней части которого размещены нагревательные элементы (источники ИК - и УФ-облучения). Одна из продольных боковых стенок оборудована пологом, через который поросята из помещения попадают в бокс. Верхняя крышка может открываться, что обеспечивает возможность контроля за поросятами и способствует циркуляции воздуха внутри бокса.

Применение обогреваемых боксов с технической точки зрения имеет ряд преимуществ. Например, ИК-лучами обогревается оптимально ограниченная площадь и все поросята получают одинаковое количество тепла. Кроме  этого, высокая температура, обеспечиваемая внутри бокса (38-42°С), способствует снижению оптимальной влажности воздуха до 20 %, а значит, и насыщения воздуха болезнетворными микробами. Такой комфорт для поросят связан с дополнительными финансовыми затратами. Однако высокие затраты на приобретение боксов с воздушным подогревом требуют более высоких суммарных затрат. Приверженцы данного метода в качестве аргумента выдвигают тот факт, что более высокие затраты на оборудование компенсируются экономией при теплоизоляции животноводческого помещения. Зарубежный опыт показывает, что предпочтение этому способу обогрева поросят отдается при использовании реконструированных животноводческих помещений.

Специальный брудер для поросят, аналогичный боксам с воздушным обогревом фирмы  «НАКА», был разработан МКБ «Радуга» (г. Дубна Московской области). В ряде фермерских хозяйств самостоятельно изготавливаются боксы, оснащенные лампами накаливания.

Таким образом, использование в животноводческих помещениях средств локального обогрева является одним из способов, обеспечивающих не только комфортные условия выращивания поросят, но и значительную экономию энергии, которая достигается за счет рационального сочетания локального обогрева с общим обогревом помещения, в результате чего происходит снижение требуемого теплового фона.

Автоматизация контроля режимов работы оборудования для создания микроклимата. В общей  задаче сокращения энергопотребления  систем микроклимата важнейшая роль отводится автоматизации тепловентиляционного оборудования, оптимизации законов регулирования тепловой мощности и подачи воздуха. Необходимость этого обусловлена и тем, что с использованием высокопродуктивных пород животных требования к точности регулирования параметров микроклимата значительно возрастают.

Установлено, что  способ регулирования тепловой мощности (аналогично - и подачи воздуха) оказывает значительное влияние на годовой расход тепловой энергии, а следовательно, на основной экономический показатель системы - эксплуатационные издержки. Переход на многоступенчатое регулирование обеспечивает сокращение годового расхода энергии при полном покрытии дефицита теплоты в 3-4 раза и более.

На энергопотребление  систем микроклимата оказывает влияние  также закон формирования управляющего сигнала автоматизированного управления тепловентиляционным оборудованием. Экономически целесообразно формировать его не от одного первичного преобразователя, а от группы из 4-8 шт., расположенных в помещениях по диагонали зоны размещения животных.