Пристрій для електрообігріву виробничих приміщень сільськогосподарського призначення

1. Пристрій для електрообігріву виробничого приміщення сільськогосподарського призначення,, до якого входить траншея, розташована в грунті підлоги, гідроізоляція і теплоізоляція траншеї, верхнє покриття траншеї, укладені уздовж траншеї трубчасті нагрівники, у середині яких розташовані нагрівальні елементи, монтажні колодязі, екранна сітка, контур заземлення, який відрізняється тим, що пристрій обладнано щонайменше ще однією секцією додаткових трубчастих нагрівників і теплоакумуляційним наповнювачем, розміщеними між верхнім краєм теплоізоляції траншеї і нижнім краєм верхнього покриття траншеї, при цьому теплоакумуляційний наповнювач, в якому розміщені секції основних і додаткових трубчастих нагрівників, є акумулятором тепла електронагрівальних елементів, розташованих всередині трубчастих нагрівників в періоди, співрозмірні тривалості і повторюваності нічного періоду доби протягом опалювального сезону, відношення потужностей електронагрівальних елементів трубчастих нагрівників основ ної і додаткової секцій дорівнює 1:2, при цьому відстань між центрами трубчастих нагрівників основної і додаткової секцій в вертикальній площині дорівнює Винахід відноситься до сільського господарства, а саме до пристроїв, що підтримують задану температуру в виробничому приміщенні і забезпечують тим самим комфортні умови мікроклімату, наприклад, для свиноматок і поросят, які утримуються в даному приміщенні, і може бути використаний як в виробничих приміщеннях промислових комплексів, так і в виробничих приміщеннях фермерських і приватних господарств. Відомі пристрої для створення і підтримання мікроклімату в виробничих сільськогосподарських приміщеннях описані в книзі: И.Ф. Кудрявцев, Л.А. Калинин, В.А. Карасенко и др. "Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок", – М.: Агропромиздат, 1988 – l= H - (å f + d 3 ) n × d3 , де: H – висота траншеї; åf – сумарна товщина гідро-і теплоізоляції траншеї ; d3 – зовнішній діаметр трубчастих нагрівників; (13) 41769 (11) (19) UA – кількість ярусів додаткових секцій нагрівників. 2. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що електронагрівальні елементи основної секції трубчастих нагрівників навиті у вигляді спіралі змінним кроком, наприклад стальним оцинкованим дротом d = 2,5...3мм, а електронагрівальніі елементи додаткових секцій, трубчастих нагрівників навиті рівномірним кроком, наприклад голим стальним дротом, забезпечуючи можливість паралельно-послідовного з'єднання електронагрівальних елементів основної і додаткових секцій трубчастих нагрівників. 3. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що внутрішні об'єми трубчастих нагрівників основної секції, де розміщені електронагрівальні елементи, заповнені, наприклад піском. A n ³1 3 41769 4 С. 330-340, а також у книзі: И.Ф. Бородин, періоду доби, протягом опалювального сезону, а Н.М. Недилько "Автоматизация технологических відношення потужності P1 електронагрівальних процессов". – М.: Агропромиздат, 1986, стр. 242елементів трубчастих нагрівників основної секції і 260. потужності P2 електронагрівальних елементів доДо недоліків описаних пристроїв, слід віднести даткової секції трубчастих наривників, прийнято 1 : нераціональне використання електроенергії і низь2, при цьому, відстань між центрами трубчастих ку технологічну надійність технічних засобів ствонагрівників основної і додаткової секцій в вертикарення і підтримання мікроклімату, в виробничих льній площині дорівнює: приміщеннях сільськогосподарського призначення, Hf + d3 особливо, в анормальних режимах роботи живильної мережі. n × d3 , l= За прототип взято пристрій для електрообігріде H – висота траншеї; ву підлоги тваринницького приміщення по авт. свід. СССР № 1813381 А 01 К 1/015, 1993 р. «Устf – сумарна товщина гідро і теплоізоляції ройство для электрообогрева пола животноводчетраншеї; ского помещения». d3 – зовнішній діаметр трубчастих нагрівників; Пристрій по прототипу містить траншею з тепn ³ 1 – кількість ярусів додаткових секцій нало і гідроізоляцією, монтажні колодязі, екранну грівників. сітку, заземлювачі, трубчасті нагрівники, в яких При цьому, електронагрівальні елементи труброзміщено електронагрівальні елементи, верхнє частих нагрівників, навиті в вигляді спіралі змінним покриття траншеї, причому трубчасті нагрівники кроком із стального оцинкованого дроту d = забезпечено перфорацією і розміщено співосно на 2,5...3мм, а внутрішній об'єм трубчастих нагрівнивідвідних каналах, закріплених з ухилом в горизонків основної секції, де розміщені електронагрівальтальній площині. ні елементи, заповнено термоакумуляційним напоНедоліки прототипу: пристрій не забезпечує внювачем, наприклад, піском. раціонального використання електроенергії протяРеалізація функціональної сукупності ознак гом доби під час опалювального сезону і характепристрою, що заявляються, дозволяє забезпечити ризується порівняно низькою експлуатаційною накомфортні температурні умови мікроклімату в різдійністю при анормальних режимах роботи живиних за призначенням приміщеннях галузі тваринльної мережі (віялові, аварійні від'єднання і т.п.) а ництва і приміщеннях захищеного грунту протягом також має обмежені можливості живлення електвсієї тривалості технологічно обумовленого опаронагрівальних елементів трубчастих нагрівників лювального сезону. Це стало можливим за рахувід нетрадиційних джерел електроенергії. нок режиму роботи нагрівальних елементів трубЗадача винаходу: Розробка технологічно начастих нагрівників додаткових секцій, розміщених дійного і ресурсозберігаючого пристрою для ствов теплоакумуляційному наповнювачі траншеї, що рення і підтримання мікроклімату в виробничих акумулює теплову енергію останніх, співрозмірно приміщеннях сільськогосподарського призначення по тривалості і узгодженому по повторюваності за рахунок більш раціонального і ефективного винічному періоду доби. Запропоноване рішення користання електроенергії, шляхом адаптованого розширює діапазон технологічних можливостей режиму роботи щонайменше ще однієї додаткової регулювання температури нагріву верхнього поксекції трубчастих нагрівників, розміщених в термориття траншеї, використовуючи змінний крок навиакумуляційному наповнювачі траншеї, що працювки і паралельно послідовне з'єднання електронають співрозмірно в часі та узгоджено з повторюгрівальних елементів трубчастих нагрівників основанням нічного періоду доби протягом технологічвної і додаткової секцій при співвідношенні їх поно обумовленої тривалості опалювального сезону тужностей 1:2. Враховуючи можливість викорисдля того чи іншого виду тварин або птахів в данотання зонного тарифу при розрахунку за спожиту в му кліматичному поясі. нічний період доби електроенергію і більш ефекПоставлена задача вирішується так. тивний режим її використання протягом опалюваПристрій для електрообігріву виробничого льного сезону,, знижуються приведені затрати, а приміщення сільськогосподарського призначення відповідно зменшується собівартість одиниці сільде необхідно створити і підтримувати задані параськогосподарської продукції, зокрема свинини на метри мікроклімату, до складу якого входить: тра20 - 25%. При цьому, розвантаження графіка живиншея, розташована в грунті підлоги, гідроізоляція і льних мереж в період денного максимуму і заповтеплоізоляція траншеї, верхнє покриття траншеї, нення його провалів в нічний період, дозволяє укладені уздовж траншеї трубчасті нагрівники, у стверджувати про більш раціональне і ефективне середині яких розташовані електронагрівальні використання електроенергії в виробничих процеелементи, монтажні колодязі, екранна сітка, контур сах АПК. Крім того, необхідно зазначити, що коефізаземлення, згідно з винаходом пристрій обладнацієнт потужності електронагрівних елементів трубно щонайменше ще однією секцією додаткових частих нагрівників дорівнює майже одиниці. Застотрубчастих нагрівників і теплоакумуляційним насування даного пристрою підвищує технологічну повнювачем, розміщеними між верхнім краєм тепнадійність технічних засобів, що використовуються лоізоляції траншеї і нижнім краєм покриття трандля створення і підтримання температурних парашеї, при цьому теплоакумуляційний наповнювач, в метрів мікроклімату в виробничих приміщеннях якому розміщено додаткову секцію трубчастих насільськогосподарського призначення, особливо в грівників є акумулятором тепла останніх, в періоди анормальних режимах живлення споживачів (віяспіврозмірні тривалості і повторюваності нічному (å å 2 ) 5 41769 6 Електронагрівальні елементи 13 додаткової лові вимкнення напруги, аварії і т.п.). Це досягасекції трубчастих нагрівників 10, заглиблених в ється за рахунок застосування електричної схеми теплоакумуляційний наповнювач 11, який займає з'єднання секцій нагрівників, що забезпечує можоб'єм траншеї 1 від верхнього краю теплоізоляції 6 ливість живлення їх від нетрадиційних джерел до нижнього краю 8 верхнього покриття 2 траншеї електроенергії, наприклад, вітрогенераторів. 1, під'єднують до живильної мережі в періоди співВикористання порівняно дешевого матеріалу розмірні тривалості і повторюваності нічного перідля виготовлення електронагрівальних елементів оду доби, протягом технологічно обумовленої тритрубчастих нагрівників основної і додаткової секвалості опалювального сезону для того чи іншого цій, наприклад, стальний оцинкований дріт d = виду тварин або птахів, що утримуються з допомо2,5...3мм, сприяє зниженню вартості пристрою і гою технологічного обладнання 3, розміщеного на розширенню його впровадження у виробничих верхньому покритті 2 траншеї 1 виритої в грунті приміщеннях фермерських і приватних госпопідлоги виробничого приміщення сільськогосподарств. Заповнення трубчастих нагрівників основдарського призначення. Електронагрівальні еленої секції, наприклад, піском, підвищує ефективменти 13, трубчастих нагрівників 10, додаткової ність теплопередачі від їх електронагрівальних секції, навиті рівномірним кроком з голого стальноелементів верхньому покриттю траншеї, на 10%, го дроту, після під'єднання до живильної мережі підвищує їх експлуатаційну надійність на 20% і до(або вітроагрегату) при проходженні по ним електвговічність – на 25% в порівнянні з прототипом. ричного струму рівномірно нагріваються, пропорСуть винаходу пояснюється схемами предстаційно споживаній потужності Р2 і нагрівають тепловленими на фіг. 1. і фіг. 2. акумуляційний наповнювач 11 протягом заданого На фіг. 1. показано повздовжній розріз траншеї періоду (нічний час доби), який в свою чергу відпідлоги виробничого приміщення, що має електродає закумульовану теплову енергію верхньому попідігрів. криттю 2 траншеї 1 рівномірно нагріваючи її поверНа фіг. 2. показано поперечний розріз траншеї хню до певної температури. При цьому гідроізоляпідлоги з електропідігрівом виробничого приміція 5 траншеї 1 і теплоізоляція 6 траншеї 1 відповіщення. дно обмежує надходження вологи в теплоакумуПристрій, що заявляється, містить траншею 1, ляційний наповнювач 11 траншеї і запобігає зниз верхнім покриттям 2, на якому розміщене техноженню витрати теплової енергії через бокові повелогічне обладнання 3, для утримання тварин або рхні і дно траншеї 1. Електронагрівальні елементи птахів, гідроізоляцію 5 і теплоізоляцію 6 траншеї 1, 12, основної секції трубчастих нагрівників 4 навиті монтажні колодязі 7 розміщені на торцях траншеї в спіраль змінним кроком із стального оцинковано1, основну секцію трубчастих нагрівників 4 додатго дроту ПСО також під'єднується до живильної кову секцію трубчастих нагрівників 10, розташовамережі, споживаючи при цьому потужність P1 = них в теплоакумулаційному наповнювачі 11, яким 0,5Р2 і забезпечуючи на поверхні верхнього покзаповнено об'єм траншеї 1 від верхнього краю теприття 2 траншеї 1 створення зон нагріву різної інлоізоляції 6 до нижнього краю 8 верхнього покриттенсивності. Послідовне з'єднання між собою елетя 2 траншеї 1, екранну сітку 9, причому, відстані ктронагрівальних елементів 12 трубчастих нагрівміж центрами трубчастих нагрівників 4 основної ників 10 додаткової секції і електронагрівальних секції, в яких розташовано електронагрівальні елементів 12 основної секції трубчастих нагрівниелементи 12 потужністю P1 кожний і центрами труків 4 в монтажних колодязях 7 розширює діапазон бчастих нагрівників додаткової секції 10 з електрорегулювання температури на верхньому покритті 2 нагрівальними елементами 13 потужністю P2 кожтраншеї 1, адаптуючи пристрій до різних виробниний, дорівнює: чих приміщень і кліматичних зон. При виникненні H - ( f + d3 ) нештатної ситуації в процесі роботи електронагрівl= , ників в пристрої, екранна сітка 9, яка з'єднана n × d3 струмопроводом з контуром заземлювачів, вирівде Н – висота траншеї; нює потенціал на поверхні верхнього покриття 2 траншеї 1, понижуючи його до безпечного рівня f – сумарна товщина гідро і теплоізоляції для обслуговуючого персоналу і тварин. Для підтраншеї ; вищення експлуатаційної надійності і терміну слуd3 – зовнішній діаметр трубчастих нагрівників; жби електронагрівальних елементів, внутрішній n ³ 1 – кількість ярусів додаткових секцій наоб'єм трубчастих нагрівників, заповнюється, нагрівників. приклад, піском. Причому електронагрівальні елементи 12 осТаким чином, запропонований пристрій для новної секції навиті в вигляді спіралі змінним кроелектрообігріву виробничого приміщення сілськоком стальним оцинкованим дротом ПСО – господарського призначення з застосуванням еле2,5...3 мм, а внутрішні об'єми трубчастих нагрівниктрообігріву підлог, являє собою більш ефективків 4 основної, секції заповнені піском. Електронаний варіант раціонального використання електрогрівальні елементи 12 трубчастих нагрівників 10 енергії в виробничих процесах сільськогосподардодаткової секції, намотані рівномірним кроком ської продукції. голим стальним дротом. Відношення потужності P1 На відміну від відомих, пристрій відрізняється електронагрівальних елементів 12 і потужності Р2 довговічністю, технологічною і експлуатаційною електронагрівальних елементів 13 складає P1 : Р2 надійністю, універсальністю використання з точки = 1:2. зору форм власності на засоби виробництва і моПристрій працює таким чином. же бути використаним в виробничих приміщеннях å å 3 7 41769 8 фермерських і приватних господарств. Крім того, рел живлення і впровадження менш енерго-міствикористання запропонованого пристрою розшиких і енергоємних ресурсозберігаючих технологій рює можливості застосування нетрадиційних джевиробництва сільськогосподарської продукції. Фіг.1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’і Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна Тел.: (+38044) 456-2090 4