L'ús d'escalfadors d'aigua elèctrics i d'escalfadors d'aigua a l'agricultura
Finalitat de les instal·lacions de calefacció d'aigua a l'agricultura
Les calderes i calderes elèctriques s'utilitzen en sistemes d'aigua calenta locals i centralitzats. En els sistemes locals, utilitzen majoritàriament escalfadors d'aigua elementals i amb menys freqüència amb elèctrodes amb potència baixa (16-25 kW). En els sistemes centralitzats, l'aigua calenta s'obté a les sales de calderes elèctriques mitjançant calderes d'aigua calenta d'alta eficiència, així com calderes i calderes elèctriques de vapor.
El més recomanable és utilitzar sistemes de subministrament d'aigua calenta amb emmagatzematge d'aigua calenta. Amb aquest propòsit, s'utilitzen calderes d'emmagatzematge o calderes de flux en combinació amb dipòsits ben aïllats: acumuladors d'aigua calenta.
Aquests sistemes són els més fiables i econòmics.Les calderes d'emmagatzematge, incloses en les hores de "caigudes" en els horaris de càrrega diaris, tenen un paper important per als consumidors: reguladors de càrrega dels sistemes elèctrics, augmentant el grau d'utilització de les subestacions transformadores i les xarxes elèctriques, reduint les desviacions de tensió en els col·lectors de corrent i millorant Factor de potència… Els sistemes d'acumulació poden augmentar significativament el consum d'electricitat sense augmentar la potència de les subestacions transformadores i la capacitat de transmissió de les xarxes.
Els aparells per escalfar l'aigua potable dels animals també són específics de les explotacions ramaderes. A l'hivern, la temperatura de l'aigua subministrada a les granges des dels forats és de 4 - 6 °C, i a les fonts superficials - 1,5 - 2 °C. La necessitat d'escalfar aigua es deu principalment a les necessitats fisiològiques dels animals. Segons les condicions zootècniques, la temperatura òptima de l'aigua als abeuradors per al bestiar és de 12-14 °C i no ha de caure per sota dels 5-7 °C. Per a porcs d'engreix — 1 — 3 ОC per a gallines ponedores — 10 — 13 ОC.
Els animals i els ocells beuen aigua freda poc i de mala gana, això afecta la seva productivitat. A la temperatura òptima de l'aigua, el rendiment de llet d'una vaca és de 0,5 a 1 litre per dia superior a l'habitual, la necessitat d'alimentació disminueix, la producció d'ous a les gallines augmenta un 10-15%, etc. A més, el consum de la beina excessivament freda està ple de refredats, especialment per als animals joves, animals i ocells. L'escalfament d'aigua també és necessari per evitar que es congelin les canonades d'aigua interiors i les fonts d'aigua, especialment a les habitacions sense calefacció i a la nit.
El mètode d'escalfament de l'aigua per a la captura depèn de la forma en què es crien els animals.Amb contingut lligat, la xarxa de cant automàtic es combina en un sistema tancat amb una caldera elèctrica de flux i una bomba. L'aigua d'aprofitament de les canonades d'aigua també entra a l'escalfador, on es barreja amb l'escalfada, enviant també la xarxa automàtica d'aigua potable. La circulació forçada contínua de l'aigua escalfada garanteix una temperatura constant. Així mateix, l'aigua s'escalfa en sistemes de rentat de mamelles de vaques abans de munyir, de reg de plantes en terreny protegit, etc.
Els principis d'ús dels escalfadors d'aigua calenta i els escalfadors d'elèctrodes de potència s'il·lustren a la figura 1.
Arròs. 1. Esquemes d'ús de calderes d'elèctrodes i calderes d'aigua calenta amb una tensió de fins a 1000 V: a — en el sistema de calefacció; b — amb capacitat d'emmagatzematge de calor; c — amb un intercanviador de calor; 1 — caldera d'elèctrodes; 2 — corrent principal; 3 — radiadors; 4 — xarxa auxiliar, 5 — línia de retorn; 6 — bomba (si cal); 7 — flux secundari i retorn; 8 — vàlvula de mescla; 9 — acumulador de calor; 10 — bomba secundària; 11 — bomba primària; 12 — intercanviador de calor (caldera).
En els sistemes de subministrament d'aigua calenta, les calderes funcionen en el primer circuit d'un intercanviador de calor amb un acumulador d'aigua calenta o una caldera aigua-aigua d'alta velocitat. El funcionament amb un intercanviador de calor garanteix la circulació d'aigua no intercanviable a través de la caldera, que redueix significativament l'acumulació d'escala als elèctrodes. La captació oberta d'aigua de les calderes només és possible si l'aigua s'ha suavitzat prèviament o si s'utilitza aigua amb una temperatura no superior a 60 ° C.
Unitat de caldera elèctrica
Les calderes elèctriques estan equipades amb calderes elèctriques, calderes i altres equips necessaris per a l'obtenció de vapor i aigua calenta i per al seu lliurament als usuaris agrícoles.Les sales de calderes poden ser centrals i locals.
Les calderes elèctriques centrals estan dissenyades per al subministrament de calor integrat a un nombre significatiu de consumidors diferents i locals, per al subministrament de calor a un nombre limitat de consumidors, generalment dins d'una habitació. Les calderes elèctriques locals solen estar especialitzades: calefacció o aigua calenta. L'aigua calenta o el vapor generat a les calderes elèctriques es lliura als consumidors a través de canonades (xarxes de calefacció).
Per calcular el consum de calor i seleccionar calderes, es construeixen programes diaris de càrrega de calor. Els gràfics tenen en compte tots els consumidors subministrats amb calor de la caldera elèctrica.
Les més adequades són les calderes elèctriques, amb una potència relativament petita (fins a 400-600 kW), que no requereixen grans inversions per a la reconstrucció de sistemes de subministrament elèctric i la construcció de xarxes de calefacció cares.
Les sales de calderes elèctriques han d'estar equipades amb dispositius d'emmagatzematge de calor (en forma d'aigua calenta o de vapor), on es puguin emmagatzemar durant les hores nocturnes de funcionament d'una instal·lació tèrmica elèctrica. Durant el dia, la calor es subministra prenent calor dels dipòsits d'emmagatzematge.
La figura 2 mostra un esquema bàsic de l'enginyeria tèrmica d'una caldera elèctrica senzilla amb dues calderes d'aigua calenta per escalfar una granja ramadera de 200 a 400 caps. L'aigua escalfada a les calderes 8 circula en un sistema tancat: caldera 8 - dipòsit d'emmagatzematge de calor, 6 - col·lector d'aigua calenta, 2 - sistema de calefacció - col·lector d'aigua freda, 3 - col·lector de fang, 4 - caldera.
Arròs. 2.El diagrama bàsic de la tecnologia de calefacció de la caldera elèctrica més senzilla: 1 - caldera d'alta velocitat; 2 — col·lector d'aigua calenta; 3 — col·lector d'aigua freda; 4 — defensa; 5 — bombes de circulació; 6 — capacitat d'emmagatzematge; 7 — inserció aïllant; 8 — calderes elèctriques (calderes).
L'aigua calenta plegable s'obté en una caldera d'alta velocitat 1, on l'aigua de l'aixeta s'escalfa amb l'aigua calenta subministrada des del col·lector 2.
Esquema elèctric d'una sala de caldera elèctrica
El diagrama esquemàtic de la sala de caldera elèctrica es mostra a la figura 3.
Arròs. 3. Esquema elèctric d'una sala de calderes elèctrica
L'alimentació s'aplica al circuit d'alimentació mitjançant l'interruptor QS. Les bombes de circulació (primàries i de reserva) s'encenen mitjançant interruptors automàtics QF2 i QF3, i les calderes per QF4, QF5 i per contactor KM.
Les calderes només es poden encendre a determinades hores del dia fixades pel relé de temps del motor KT, que té dos programes. La temperatura de l'aigua del dipòsit d'emmagatzematge es controla mitjançant l'interruptor de temperatura SK1. El contacte superior SK1 es tanca quan la temperatura de l'aigua està per sota de la norma, el contacte inferior, quan s'arriba al valor màxim. En mode d'emergència, quan la temperatura de l'aigua és de 3 a 40 graus superior a la configuració superior del relé SKI, el relé SK2 s'activa.
El contacte de bloqueig SQ evita l'engegada de les calderes quan les portes de la caixa no estan tancades. Les calderes s'encenen quan es tanca un dels contactes del relé de temps KT. Abans d'això (en encendre QF2 o QF3) s'engega la bomba de circulació, s'encenen els interruptors QF4, QF5 i QF1.
El botó SB2 activa la bobina del relé KV2, que, a través del relé intermedi KV3, activa el contactor KM del circuit d'alimentació de la caldera.Quan la temperatura puja per sobre del mínim, s'obre el contacte superior SK1, però el relé KV3 s'activa. mitjançant el seu propi contacte KV3.1.
Quan s'arriba a la temperatura màxima, es tanca el contacte inferior SK1, s'activa el relé KV4 i, mitjançant el contacte KV3.3, el relé intermedi KV3 elimina la tensió del contactor KM, que apaga les calderes.
En mode d'emergència, si el circuit no funciona, el contacte SK2 es tanca, rep alimentació al relé KV5, activa el relé KV6 amb el seu contacte, que subministra tensió a la bobina del disparador de derivació de l'interruptor QF1 desconnectant la font d'alimentació al calderes. Els blocs de contacte QF1.3 inclouen llum d'emergència (HL2) i so XA.