Установка для комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень і споруд

1 Установка для комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень і споруд, що містить традиційне джерело живлення, енергія якого підведена на ВХІДНІ затискачі щита керування електрообігрівним пристроєм, що складається з траншеї, виконаної в ґрунті підлоги з вхідним і вихідним монтажними колодязями на торцях, термоакумулюючого наповнювача траншеї з розміщеними в ньому трубчастими електронагрівниками, усередині яких закріплені електронагрівальні елементи, екранної сітки, з'єднаної з заземлювальним пристроєм, верхнього покриття траншеї, датчика температури верхнього покриття траншеї та реле витримки часу, ВХІДНІ ВИВОДИ ЯКИХ з'єднані з ператури рідинного теплоносія, яка відрізняється тим, що верхнє покриття траншеї додатково забезпечене нагрівником, виконаним, наприклад, у вигляді пакета рівномірно розподілених в горизонтальній площині труб, довжина кожної з ЯКИХ ДОРІВНЮЄ І т р а н ш > І т р > І в е р х П о к р транш . замонолічених на глибині 0,66 0,68 верхнього покриття на відстані між центрами поряд розташованих труб 1,6 1,7 d T p , причому виступаючі на торцях верхнього покриття траншеї КІНЦІ пакета труб у вхідному і вихідному монтажних колодязях, починаючи з вхідного, герметично з'єднані між собою, попарно-послідовно, причому у вихідному монтажному колодязі вільний кінець однієї з крайніх труб пакета герметично з'єднаний з виходом подавального, а другої - з входом зворотного трубопроводу, забезпечуючи за сигналами датчика температури верхнього покриття траншеї і датчика температури рідинного теплоносія контур поступально-зворотного руху теплоносія в пакеті труб нагрівника, обумовлюючи разом з електронагрівним пристроєм режим комбінованого обігріву підлоги традиційним джерелом живлення, а ВИХІДНІ з'єднані з вхідними затискачами щита керування, комутаційного блока, ВХІДНІ затискачі якого з'єднані з виходом щита керування, а ВИХІДНІ - з виводами нагрівальних елементів трубчастих електронагрівників, а також системи локального теплопостачання від нетрадиційного джерела живлення, до складу якої входить гелюколектор, подавальний та зворотний трубопроводи, помпа, рідинний теплоносій, теплообмінник, датчик тем 2 Установка за п 1, яка відрізняється тим, що подавальний трубопровід системи локального теплопостачання додатково забезпечений електроклапаном, керованим термодатчиком верхнього покриття траншеї 3 Установка за п 1,2, яка відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ труб в пакеті нагрівника непарна, а поверхня кожної труби по довжині верхнього покриття траншеї забезпечена, наприклад, стрічковими радіаторними насадками Винахід відноситься до сільського господарства, а саме, до конструкції технологічного обладнання систем забезпечення мікроклімату виробничих приміщень і споруд різного функціонального призначення і може бути застосований для обігріву підлог приміщень і споруд комплексів по виробництву сільськогосподарської продукції на проми словій основі, а також фермерських і приватних господарств ВІДОМІ конструкції установок для забезпечення мікроклімату виробничих приміщень і споруд різного функціонального призначення до складу, яких входять нагрівні пристрої систем централізованого або локального теплопостачання, калориферні установки з водяним, паровим або повітряним те О ю 54011 плоносієм, електрокалорифери, електрообігрівні коврики та плити, джерела інфрачервоного (14) випромінювання, електровентиляторні агрегати вентиляційних систем Ці установки описані, наприклад, в книгах (Э Мотес,, Микроклимат животноводческих помещений" - М Колос, 1976 с 215, А Ф Строй „Теплоснабжение и вентиляция сельскохозяйственных зданий и сооружений", - Киев Вища школа, Главное изд-во, 1983 с 215, И С Леус, И А Косцов, П К Белевич „Эксплуатация оборудования животноводческих ферм и комплексов" - М Колос, 1981 С 356-358) До недоліків установок - аналогів відносяться порівняно низька ефективність використання енергоносіїв традиційного і нетрадиційних поновлюваних джерел енергії в виробничих процесах отримання сільськогосподарської продукції, низька технологічна надійність, технічні складнощі щодо застосування автоматизованих енергозберігаючих систем кондиціювання повітря виробничим приміщень і споруд на протязі виробничого циклу За прототип взято "Пристій для обігріву виробничих приміщень сільськогосподарського призначення" (патент України на винахід № 41769, А01К1/015, 2001 р) Установка за прототипом містить традиційне джерело живлення, (електромережа промислової частоти) енергія якої підведена до вхідних затискачів щита керування електрообігрівним пристроєм, що складається з траншеї, виконаної в ґрунті підлоги виробничого приміщення або споруди, в зоні розміщення технологічного обладнання для вирощування рослин, або утримування тварин При цьому об'єм траншеї заповнений теплоакумулюючим наповнювачем, в якому укладені в подовш траншеї секції трубчастих електронагрівників з закріпленими в їх внутрішніх порожнинах електронагрівальними елементами На торцях траншеї обладнані вхідний і вихідний монтажні колодязі Причому у вхідному монтажному колодязі одні виводи електронагрівальних елементів з'єднані з вихідними затискачами комутаційного пристрою, а другі - з'єднані між собою в вихідному монтажному колодязі по схемі "зірка" Траншея має верхнє покриття, яке обігрівається трубчастими електронагрівниками, з допомогою електронагрівальних елементів, що перетворюють електричну енергію традиційного джерела в теплову Щит керування установкою забезпечено реле витримки часу, яке разом з датчиком температури верхнього покриття траншеї обумовлює режим роботи трубчастих електронагрівників на протязі виробничого циклу Траншея має екранну сітку приєднану до заземлювального пристрою До складу установки входить також і система локального теплопостачання, яка перетворює енергію нетрадиційного поновлюваного джерела (сонячна радіація) в теплову за допомогою гелюколектора, в якому нагрівається рідинний теплоносій і подається помпою по трубопроводам до нагрівальних приладів розміщених на стінових панелях виробничого приміщення Система має теплообмінник, на виході якого температура теплоносія контролюється датчиком температури Недоліки прототипу порівняно низька ефекти вність використання енергоносіїв традиційного і нетрадиційного поновлюваного джерела (сонячна радіація) в виробничих процесах отримання сільськогосподарської продукції, порівняно низька технологічна надійність Задача винаходу Розробка енерго і ресурсозберігаючої, технологічно надійної і уніфікованої установки для комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень і споруд АПК, за рахунок більш ефективного використання енергії традиційного і нетрадиційного поновлюваного джерела (енергія сонячної радіації") Поставлена задача вирішується так Установка для обігріву виробничих приміщень сільськогосподарського призначення, до складу якої входить традиційне джерело живлення, енергія якого підведена до вхідних затискачів щита керування електрообігрівним пристроєм, що складається з траншеї, виконаної в ґрунті підлоги з вхідним і вихідним монтажними колодязями, теплоакумулюючого наповнювача з розміщеними в ньому трубчастими електронагрівниками, усередині яких закріплені електронагрівальні елементи, екранної сітки, з'єднаної з заземлювальним пристроєм, верхнього покриття траншеї, датчика температури верхнього покриття та реле витримки часу, ВХІДНІ виводи яких з'єднані з традиційним джерелом живлення, а ВИХІДНІ - з'єднані з вхідними затискачами щита керування, комутаційного блока, ВХІДНІ затискачі якого з'єднані з виходом щита керування, а ВИХІДНІ - з виводами нагрівальних елементів трубчастих електронагрівників, а також система локального теплопостачання від нетрадиційного поновлюваного джерела живлення, до окладу якої входить гелюколектор, подаючий та зворотній трубопроводи, помпа, рідинний теплоносій, теплообмінник, датчик температури рідинного теплоносія, згідно винаходу верхнє покриття траншеї додатково забезпечене нагрівником виконаним, наприклад, в вигляді пакета рівномірно розподілених в горизонтальній площині Труб, ДОВЖИНа КОЖНОЇ З ЯКИХ ДОРІВНЮЄ Ітранш > Ітр > Іверх покр транш І ЗЗМОНОЛІЧЄНИХ НЭ ГЛИбИНІ 0 , 6 6 0 68 верхнього иокритгя на відстані між центрами поряд розташованих труб 1,6...1,7 d T p , причому, виступаючі на горцях верхнього покриття траншеї КІНЦІ пакета груб у вхідному і вихідному монтажних колодязях, починаючи з вхідного - герметично з'єднані між собою, попарно-послідовно, причому, у вихідному монтажному колодязі вільний кінець однієї з крайніх труб пакета герметично з'єднаний з виходом подаючого, а другої - з входом зворотнього трубопровода, забезпечуючи, за сигналами датчика температури верхнього покриття траншеї і датчика температури рідинного теплоносія контур поступально- зворотнього руху теплоносія в пакеті труб нагрівника, обумовлюючи разом з електронагрівним пристроєм режим комбінованого обігріву підлоги Крім того подаючий трубопровід системи локального теплопостачання додатково забезпечений електроклапаном керованим термодатчиком верхнього покриття траншеї, при цьому КІЛЬКІСТЬ труб в пакеті непарна, і кожна з них на довжину верхнього покриття траншеї, забезпечена радіаторними насадками Функціональне призначення сукупності суттє 54011 вих ознак запропонованої установки дозволяє забезпечити тепловий режим підлоги виробничих приміщень і споруд сільськогосподарського призначення, створюючи комфортні температурні умови мікроклімату в ВІДПОВІДНОСТІ З зоотехнічними нормами, шляхом використання комбінованого обігріву робочих зон підлоги за рахунок енергії традиційного і нетрадиційного поновлюваного джерела (сонячної радіації") Запропоноване технічне рішення дає змогу розширити технологічне використання енергії різних видів нетрадиційних поновлюваних та вторинних джерел, наприклад, теплові насоси, низько і високотемпературні геліоустановки, вітроелектричні агрегати, вторинні енергоресурси і т і На фіг представлено функціональну схему установки комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень і споруд Пристрій, містить традиційне джерело живлення J, енергія якою підведена на вхід щита керування 2, комутаційний блок 3, реле витримки часу 4, електрообігрівний пристрій, що складається з траншеї 5 виконаної в грунті підлоги, термоакумулюючого наповнювача 6, в якому розміщені трубчасті електронагрівники 7, електронагрівальні елементи 8, яких під'єднані до вихідних затискачів комутаційного блоку 3, ВХІДНІ затискачі останнього з'єднані з традиційним джерелом живлення 1, вхідний 9 і вихідний 10 монтажний колодязі, верхнього покриття 11 траншеї 5, а також екрану сітку 12, заземлювальний пристрій 13, датчик температури 14 верхнього покриття 11, вихід якого з'єднаний з входом щита керування 2 електронагрівальними елементами 8, гелюколектор 15 локальної системи теплопостачання, подаючий 16 і зворотний 17 трубопроводи, помпу 18, теплообмінник 19, датчик температури рідинного теплоносія 20, пакет труб нагрівника 21, і електроклапан 22 Установка для комбінованого обігріву підлог працює таким чином Рівень заданої температури обігріву підлоги виробничих приміщень і споруд сільськогосподарського призначення з урахуванням видута віку тварин або рослин, забезпечується за рахунок енергії нетрадиційного поновлюваного джерела (сонячної радіації) яку перетворює в теплову гелюколектор 15, та за рахунок енергії традиційного джерела 1, яку перетворюють в теплову - трубчасті електронагрівники 7 Зокрема, при наявності сприятливих природнокліматичних умов (високий рівень сонячної радіації), яку сприймає і перетворює в теплову енергію гелюколектор 15 локальної системи теплозабезпечення нагрівається рідинний теплоносій в теплообміннику 19, температуру нагріву якого контролює датчик температури 20 Рідинний теплоносій помпою 18, прокачується по контуру подаючий трубопровід 16, зворотний трубопровід 17, пакет труб нагрівника 21, теплообмінник 19 Цей контур утворений попарно-послідовним з'єднанням між собою КІНЦІВ труб нагрівника 21 у вхідному 9 і вихідному 10 монтажних колодязях При чому ВІЛЬНІ КІНЦІ крайніх труб нагрівника 21 герметично з'єднані з виходом подаючого трубопроводу 16 і входом зворотнього трубопровода 17 в вихідному монтажному колодязі 10 При омиванні внутрішньої поверхні труб нагрівника 21 рідинним теплоносієм, в процесі теп лообміну нагрівається верхнє покриття 11 траншеї 5, а відтак і підлога Температуру нагріву підлоги контролює датчик температури 14 верхнього покриття 11 При цьому електроклапан 22, змонтований на зворотньому трубопроводі 17 при наявності сигналу гермодатчика теплоносія 20 при умові, що температура теплоносія вище температури верхнього покриття 11 утримується відкритим При досягненні заданої температури верхнього покриття 11 траншеї 5 термодатчик 14 дає сигнал на закриття електроклапана 22 Рух теплоносія в контурі теплообмінник 19, помпа 18, подаючий трубопровід 16, пакет груб нагрівника 21, зворотний трубопровід 17, теплообмінник 19 припиняється При несприятливих природнокліматичних умовах, тобто низькому рівні сонячної радіації, температура рідинного теплоносія може бути нижче температури верхнього покриття 11 і термодатчик рідинного теплоносія 20 залишає електроклапан 22 закритим При цьому зниження температури верхнього покриття 11 траншеї 5 при узгодженості команд реле витримки часу 4 і датчика температури верхнього покриття 14 обумовлює подачу енергії традиційного джерела 1 на комутаційний блок З, щита керування 2 до вихідних затискачів якого під'єднані у вхідному монтажному колодязі 9 виводи електронагрівальних елементів 8, трубчастих електронагрівників 7, розташованих в теплоакумулюючому наповнювачі 6 траншеї 5 перетворюючи енергію традиційного джерела 1 в теплову, яка використовується для підтримки заданої температури верхнього покриття 11 траншеї 5 Датчик температури 14 верхнього покриття 11 контролює рівень м нагріву і при досягненні температурою нормативно допустимого значення обумовленою для даного виробничого приміщення або споруди, дає сигнал на від'єднання електронагрівальних елементів 8 від традиційного джерела 1 Підтримання безпечних умов експлуатації установки комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень забезпечує в тому числі і наявність екранної сітки 12 з'єднаної з заземлювальним пристроєм 13 Для кращого теплообміну поверхня кожної з труб пакета нагрівника 21 забезпечена стрічковими радіаторними насадками Таким чином, на відміну від відомих - запропонована установка для комбінованого обігріву підлог виробничих приміщень і споруд сільськогосподарського призначення, характеризується підвищеною технологічною надійністю, уніфікацією, щодо використання м в приміщеннях і спорудах різного функціонального призначення, а також різних природно кліматичних зонах Комбіноване використання енергії традиційного і нетрадиційного поновлюваного джерела (сонячна радіація) дозволяє створювати і підтримувати комфортні теплові умови мікроклімату при утримуванні різних за віком і видом тварин і рослин в приміщеннях як промислових комплексів так і фермерських та приватних господарств, забезпечуючи зниження питомих енерговитрат на виробництво одиниці продукції, наприклад, тваринництва на 20...25%, про що свідчать акти впровадження цих установок в господарствах АПК України Фіг. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24