Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Энергосберегающее оборудование для обеспечения микроклимата в животноводческих комплексах
Подождите немного. Документ загружается.
ПВУ-6М ПВУ-9М
Показатели ПВУ-4М
с
рециркуляцией
без
рециркуляции
с
рециркуляцией
без
рециркуляции
Число установок в
комплекте
6 6 6 6 6
Максимальная подача
свежего воздуха, м
3
/ч:
одной установкой:
приток 5600 7500 7500 10500 10500
вытяжка 4500 6500 6650 9400 9400
комплектом:
приток 33600 45000 45000 63000 63000
вытяжка 27000 39000 40000 56400 56400
Подача свежего воздуха
одной установкой в
зимнем режиме
(минимальная), м /ч
2800 2000 2500 2800 2800
Подача
рециркуляционного
воздуха одной
установкой, м
3
/ч
0-2800 0-1500 Отсутствует 0-2200 Отсутствует
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
51
Установленная мощность
одной установки, кВт
16,3 17,5 17,5 22 22
Тепловая мощность
электронагревательной
установки, м
3
/ч-кВт
15 15 15 19,2 19,2
Число ступеней
регулировки тепловой
мощности
2 3 3 3 3
Отклонения от заданной
температуры в зоне
активного
вентилирования, °С
±2 ±2 ±2 ±2 ±2
Масса одной установки,
кг
225 330 330 500 500
Приточно-вытяжной, осевой с двумя рядами лопаток вентилятор работает с
постоянной воздухопроизводительностью на притоке и на вытяжке. Поэтому
обеспечивается постоянство общего расхода воздуха. Пропорциональное
отношение в воздухообъеме свежего и внутреннего воздуха может меняться
автоматически благодаря разному положению, занимаемому заслонками. По мере
похолодания заслонки прикрываются, это уменьшает поступление свежего воздуха
и к нему при постоянстве общего воздухорасхода подмешивается часть
выбрасываемого воздуха, т.е. система начинает работать в режиме частичной
рециркуляции. Перекрытие воздухопотока заслонками и рециркуляция возрастают,
если электронагреватели не успевают прогревать наружный воздух, т.е. его
поступление автоматически ограничивается. Наоборот, при высокой температуре
наружного воздуха заслонки открываются полностью и подача в помещение
свежего воздуха составляет 100 %. Если вентилятор остановлен, установка
работает в режиме вытяжной шахты естественной вентиляции.
На стадии принятия конструктивного решения по выбору технических средств для
создания микроклимата учитывают, что приточно-вытяжные установки ПВУ по
сравнению с другими системами вентиляции имеют следующие основные
преимущества: исключают необходимость устройства в помещении воздуховодов,
так как обеспечивается равномерное распределение воздушного потока в
радиальном направлении; позволяют избежать невентилируемых зон благодаря
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
52
хорошему перемешиванию воздушных потоков; лучше удаляют избытки влаги
вследствие постоянно создаваемой интенсивности потока воздуха в помещении;
хорошо перемешивают внутренний воздух с поступающим в верхнюю зону
помещения наружным, что способствует максимальному использованию
выделяемой животными теплоты; исключают необходимость делать в стенках и
крыше здания специальные приточные или вытяжные отверстия, так как в одной
камере совмещают приток и вытяжку.
Способы и технические средства для локального обогрева.
При формировании микроклимата в свинарниках-маточниках требуемый
температурно-влажностный режим неодинаков для свиноматок и поросят. Как
правило, в этих помещениях используется зонный принцип, при котором в
локальных зонах размещения молодняка животных создается необходимый
уровень температуры и влажности.
Различают три основных способа обогрева: инфракрасный (радиационный,
лучистый), контактный (кондуктивный) и комбинированный (одновременное
сочетание первых двух). Правильное использование любого из перечисленных
способов дает высокие результаты. Каждый из них имеет присущие ему
характерные достоинства и недостатки. Основные характеристики способов
локального обогрева приведены в табл. 18.
Во многих случаях предпочтение отдается комбинированному обогреву. В то же
время недостаточный положительный эффект от инфракрасных облучателей без
одновременного контактного подогрева можно частично восполнить применением
утепленных полов (из шпунтованной резиновой плитки ПРШ-1) или
соответствующих подстилочных материалов. В этом случае дополнительная
«пассивная» теплоизоляция снизу предотвращает увеличение потерь тепла
организма в пол почти так же, как и встречный тепловой поток от «активного»
напольного (встроенного в пол) обогревателя. Утепленный пол в этом случае
играет роль «пассивной» обогревательной панели.
Все описанные способы обогрева при правильном применении дают
положительный эффект с точки зрения степени создаваемого ими теплового
комфорта, при этом локальный обогрев является одним из эффективных способов
энергосбережения.
Для обеспечения инфракрасного, контактного и комбинированного способов
обогрева используют различные инфракрасные облучатели и облучающие
установки, панели, коврики, маты, полы или участки пола, обогреваемые с
помощью различных энергоносителей.
18. Характеристика способов локального обогрева
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
53
Способ
Основные
достоинства
Основные
недостатки
Тип оборудования Общие рекомендации
Инфракрасный Простота
конструкций
обогревателей,
низкая энерго- и
материалоемкость.
Простота
автоматизации
режимов работы
оборудования.
Дополнительный
биологический
эффект от ИК-
облучения
Раздражающее
действие яркого
светового потока при
использовании
ламповых
облучателей.
Возможное
временное
переохлаждение
нижней поверхности
тела животных.
Сравнительно малый
срок службы
излучателей.
Необходимость
применения
подстилки
«Светлые» и
«темные»
облучатели и
установки,
низкотемпературные
излучатели
панельного типа с
развитой
излучательной
поверхностью
Основной и наиболее
распространенный
способ обогрева.
Возможно
применение в любых
электрифицированных
помещениях
Контактный Высокая
технологическая
эффективность.
Низкая
энергоемкость (по
сравнению с ИК-
обогревом расход
энергии на
локальный
обогрев можно
уменьшить более
чем вдвое).
Возможность
использования в
ряде случаев
«внепиковой»
электроэнергии.
Большой срок
службы
обогревателей.
Возможное
переохлаждение
верхней поверхности
тела животных при
взаимодействии с
холодным воздухом.
Необходимо
использование
понижающих
трансформаторов.
Повышенные
требования к
электробезопасности.
Большая
инерционность
Обогреваемые полы,
участки и полосы
пола, панели, ковры,
маты, грелки для
обогрева и обсушки
Применение
возможно в любых
помещениях.
Использование
целесообразно в
строящихся и
реконструируемых
зданиях
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
54
Возможен отказ от
применения
подстилки
Комбинированный Наиболее
эффективное
воздействие на
организм
животных. Все
основные
преимущества
ИК- и контактного
обогрева.
Возможность
значительного
снижения общего
теплового фона в
помещении вплоть
до отказа в
некоторых
случаях от
подогрева
приточного
воздуха
Высокие
капитальные
затраты.
Повышенные
требования к уровню
эксплуатации. В
некоторых случаях
необходимость
использования
понижающих
трансформаторов.
Повышенные
требования к
электробезопасности
Одновременное
использование
средств ИК и
контактного
обогрева.
Специальные
комбинированные
установки,
комплекты и
устройства
Высокоэффективный
способ для любых
электрифицированных
помещений
Источники инфракрасного (ИК) обогрева обычно называют ИК-излучателями и
делят на две группы: «светлые» и «темные». Из «светлых» ИК-излучателей
наиболее распространены ламповые. По конструкции они аналогичны лампам
накаливания. У ламповых ИК-излучателей до 70 % потребляемой энергии
преобразуется в ИК-излучение. Для направления потока излучения в обогреваемую
зону и формирования его в пространстве необходимым образом ИК-лампы имеют
внутренний отражатель (часть колбы, прилегающая к цоколю, покрыта зеркальным
слоем). Основные параметры ламповых ИК-излучателей приведены в табл. 19.
19. Техническая характеристика ламповых ИК-излучателей
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
55
Основные размеры, мм
Тип лампы Цвет колбы
Мощность,
Вт
диаметр
колбы
длина
излучателя
Средний
срок
службы, ч
Тип
цоколя
ИКЗ-220-500 Прозрачный 500 180 267 6000 Е 40/45
ИКЗК-220-250 Красный/
синий
250 130 185 6000 Е27/
32×30
ИКЗ-220-500-1 Прозрачный 500 130 195 4000 Е27/
32×30
ИКЗК-220-250-1 Синий 250 130 185 6500 Е27/
32×30
Последние отечественные исследования и зарубежный опыт показали, что
современные «темные» ИК-излучатели более надежны при ударных механических
нагрузках и кратковременных перегрузках по напряжению. Из современных
отечественных «темных» ИК-излучателей наибольший интерес представляют
ЭИС-0,25-И1 и ЭИС-0,25-И2 (относятся к типу «Ирис»). Источником ИК-
излучения в них служит керамическая плитка, в которую запрессована
нагревательная (нихромовая) спираль. Выводы оформлены в виде лампового
цоколя с резьбой Е27. Корпус и отражатель выполнены из алюминия. Температура
излучающего элемента 750°С. Излучатель может быть использован самостоятельно
или в арматуре, разработанной для ламп типа ИКЗК-220-250. Дополнительное
достоинство этого излучателя - отсутствие в спектре его излучения видимого света,
в связи с этим он не оказывает на животных слепящего воздействия. Основные
технические данные электрообогревателей типа «Ирис» приведены в табл. 20.
20. Техническая характеристика электрообогревателей типа «Ирис»
Показатели ЭИС-0,25-И1/ЭИС-0,25-И2
Номинальная мощность, Вт 250/230
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
56
Номинальное напряжение, В 220
Габаритные размеры, мм:
диаметр 178
высота 192
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
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
57
Количество
Марка
облучателя
Источник ИК-
изл учения
Установленная
мощность, Вт
Габаритные
размеры, мм
Масса,
кг
излучаемых
элементов
ступеней
мощности
ОРИ-1 ИКЗ-220-500 500 340×245 1,5 1 1
ОРИ-2 ПС-70/Е-1 375 340×245 2,0 1 1
1010-375
ССП01-25 ИКЗ-220-250 250
ИКЗК-220-250 250
ЭИС-0.25-И1 250
ЭИС-0.25-И2 250 250×390 1,4 1 1
ССП05-250 ИКЗК-220-250
ИКЗС-220-250
ИКЗС-220-250-1
ЭИС-0.25-И1
ЭИС-0.25-И2
250 230×310 0,9 1
Латв ИКО КИ-220-1000 1000 400×250×220 2,5 1 1
ОЭИ-500 ИКЗК-220-250 500 470×250×400 4,0 2 1
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
58
ОВИ-1 ИКЗ-220-500-1 500 320×185 1,5 1 1
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.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
59
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.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
60