Elektrinių vandens šildytuvų ir vandens šildytuvų naudojimas žemės ūkyje
Vandens šildymo įrenginių paskirtis žemės ūkyje
Elektriniai katilai ir boileriai naudojami vietinėse ir centralizuotose karšto vandens sistemose. Vietinėse sistemose dažniausiai naudojami mažos (16 — 25 kW) galios elementarieji ir rečiau elektrodiniai vandens šildytuvai. Centralizuotose sistemose karštas vanduo gaunamas elektrinėse katilinėse naudojant didelio efektyvumo karšto vandens boilerius, taip pat elektrinius garo katilus ir boilerius.
Labiausiai rekomenduojama naudoti karšto vandens tiekimo sistemas su karšto vandens saugykla. Tam naudojami akumuliaciniai arba pratekamieji katilai kartu su gerai izoliuotomis talpyklomis – karšto vandens akumuliatoriais.
Tokios sistemos yra patikimiausios ir ekonomiškiausios.Akumuliaciniai katilai, įtraukiami į kasdienių apkrovų grafikus į „nuktų“ valandas, atlieka svarbų vaidmenį vartotojams – elektros sistemų apkrovos reguliatoriams, didinantiems transformatorinių pastočių ir elektros tinklų išnaudojimo laipsnį, mažinant įtampos nuokrypius srovės kolektoriuose ir gerinant. Galios koeficientas… Akumuliacinės sistemos gali žymiai padidinti elektros suvartojimą nedidinant transformatorinių pastočių galios ir tinklų perdavimo pajėgumų.
Gyvulių geriamojo vandens šildymo prietaisai taip pat būdingi gyvulininkystės ūkiams. Žiemą iš gręžinių į ūkius tiekiamo vandens temperatūra yra 4 - 6 °C, o ant paviršinių šaltinių - 1,5 - 2 °C. Poreikis šildyti vandenį pirmiausia kyla dėl fiziologinių gyvūnų poreikių. Pagal zootechnines sąlygas galvijų girdyklose optimali vandens temperatūra yra 12-14 °C ir neturi nukristi žemiau 5-7 °C. Penimoms kiaulėms — 1 — 3 ОC vištoms dedeklėms — 10 — 13 ОC.
Gyvūnai ir paukščiai šalto vandens geria mažai ir nenoriai, tai turi įtakos jų produktyvumui. Esant optimaliai vandens temperatūrai, karvės primilžis per dieną 0,5-1 litru didesnis nei įprastai, sumažėja pašarų poreikis, vištų kiaušinių gamyba padidėja 10-15% ir t. Be to, vartojant per šaltą ankštį, peršalimas, ypač jauniems gyvūnams, gyvūnams ir paukščiams. Vandens šildymas būtinas ir tam, kad neužšaltų vidaus vandentiekio vamzdžiai ir geriamieji fontanai, ypač nešildomose patalpose ir naktį.
Vandens gaudymui kaitinimo būdas priklauso nuo gyvulių auginimo būdo.Su susietu turiniu automatinio dainavimo tinklas yra sujungtas į uždarą sistemą su pratekamuoju elektriniu katilu ir siurbliu. Atliekamas vanduo iš vandens vamzdžių taip pat patenka į šildytuvą, kur susimaišo su šildomu, taip pat išsiųsdamas automatinį gėrimo tinklą. Nuolatinė priverstinė šildomo vandens cirkuliacija užtikrina pastovią temperatūrą. Taip pat vanduo šildomas sistemose, skirtose karvių tešmenims plauti prieš melžimą, augalams laistyti saugomoje žemėje ir kt.
Karšto vandens šildytuvų ir galios elektrodų šildytuvų naudojimo principai pavaizduoti 1 pav.
Ryžiai. 1. Elektrodinių katilų ir karšto vandens katilų, kurių įtampa iki 1000 V, naudojimo schemos: a — šildymo sistemoje; b — su šilumos kaupimo galia; c — su šilumokaičiu; 1 — elektrodinis katilas; 2 — pagrindinė srovė; 3 — radiatoriai; 4 — pagalbinis tinklas, 5 — grįžtamoji linija; 6 — siurblys (jei reikia); 7 — antrinis srautas ir grąžinimas; 8 — maišymo vožtuvas; 9 — šilumos akumuliatorius; 10 — antrinis siurblys; 11 — pirminis siurblys; 12 — šilumokaitis (katilas).
Karšto vandens tiekimo sistemose katilai dirba pirmoje šilumokaičio kontūre su karšto vandens akumuliatoriumi arba greitaeigiu vandens-vanduo boileriu.Darbas su šilumokaičiu užtikrina nekeičiamo vandens cirkuliaciją per katilą, o tai žymiai sumažina apnašų kaupimąsi ant elektrodų. Atviras vandens paėmimas iš katilų galimas tik tuo atveju, jei vanduo prieš tai buvo suminkštintas arba naudojamas ne aukštesnės kaip 60 °C temperatūros vanduo.
Elektrinis katilo blokas
Elektriniuose katiluose sumontuoti elektriniai katilai, katilai ir kita įranga, reikalinga garui ir karštam vandeniui gauti bei jų pristatymui žemės ūkio naudotojams.Katilinės gali būti centrinės ir vietinės.
Centrinės elektrinės katilinės skirtos integruotam šilumos tiekimui nemažai skirtingų vartotojų, o vietinės – ribotam vartotojų skaičiui, dažniausiai vienos patalpos ribose, tiekti šilumą. Vietinės elektrinės katilinės dažniausiai yra specializuotos: šildymo ar karšto vandens. Elektriniuose katiluose susidaręs karštas vanduo arba garai vartotojams pristatomi vamzdynais (šilumos tinklais).
Šilumos suvartojimui apskaičiuoti ir katilams parinkti sudaromi dienos šilumos apkrovos grafikai. Grafikuose atsižvelgiama į visus vartotojus, tiekiamus šilumą iš elektrinės katilinės.
Tinkamiausios yra elektrinės katilinės, santykinai nedidelės galios (iki 400-600 kW), kurioms nereikia didelių investicijų elektros tiekimo sistemų rekonstrukcijai ir brangių šilumos tinklų tiesimui.
Elektrinėse katilinėse turi būti įrengti šilumos kaupimo įrenginiai (karšto vandens ar garo pavidalu), kuriuose juos būtų galima laikyti elektros šiluminės instaliacijos darbo nakties valandomis. Dienos metu šiluma tiekiama imant šilumą iš akumuliacinių rezervuarų.
2 paveiksle parodyta pagrindinė paprastos elektrinės katilinės su dviem karšto vandens katilais, skirtos 200–400 gyvulių ūkiui šildyti, šiluminės inžinerijos schema. 8 boileriuose šildomas vanduo cirkuliuoja uždaroje sistemoje: boileris 8 — šilumos akumuliacinė talpa, 6 — karšto vandens kolektorius, 2 — šildymo sistema — šalto vandens kolektorius, 3 — purvo rinktuvas, 4 — boileris.
Ryžiai. 2.Paprasčiausios elektrinės katilinės šildymo technologijos pagrindinė schema: 1 — greitaeigis katilas; 2 — karšto vandens kolektorius; 3 — šalto vandens kolektorius; 4 — sparnas; 5 — cirkuliaciniai siurbliai; 6 — talpa; 7 — izoliacinis įdėklas; 8 — elektriniai katilai (katilai).
Sulankstomas karštas vanduo gaunamas greitaeigiame boileryje 1, kuriame vanduo iš čiaupo šildomas karštu vandeniu, tiekiamu iš kolektoriaus 2.
Elektrinės katilinės elektros schema
Elektrinės katilinės schema parodyta 3 pav.
Ryžiai. 3. Elektrinės katilinės elektrinė schema
Maitinimas į maitinimo grandinę tiekiamas per QS jungiklį. Cirkuliaciniai siurbliai (pirminis ir rezervinis) įjungiami automatiniais jungikliais QF2 ir QF3, o katilai – QF4, QF5 ir kontaktoriumi KM.
Katilai gali būti įjungti tik tam tikru paros metu, kurį nustato KT variklio laiko relė, kuri turi dvi programas. Vandens temperatūra talpykloje stebima temperatūros jungikliu SK1. Viršutinis kontaktas SK1 užsidaro, kai vandens temperatūra yra žemesnė už normą, apatinis kontaktas - pasiekus maksimalią vertę. Avariniu režimu, kai vandens temperatūra yra 3–40 laipsnių aukštesnė nei viršutinė SKI relės nuostata, suaktyvinama SK2 relė.
Užrakinimo kontaktas SQ neleidžia katilams įsijungti, kai dėžės durelės neuždarytos. Katilai įjungiami užsidarius vienam iš laiko relės KT kontaktų. Prieš tai (įjungiant QF2 arba QF3) paleidžiamas cirkuliacinis siurblys, įjungiami jungikliai QF4, QF5 ir QF1.
Mygtuku SB2 įjungiama relės KV2 ritė, kuri per tarpinę relę KV3 įjungia katilo maitinimo grandinės kontaktorių KM. Temperatūrai pakilus virš minimumo atsidaro viršutinis kontaktas SK1, bet įjungiama KV3 relė. per savo kontaktą KV3.1.
Pasiekus maksimalią temperatūrą, apatinis kontaktas SK1 užsidaro, įjungiama relė KV4, o per kontaktą KV3.3 tarpinė relė KV3 nuima įtampą nuo kontaktoriaus KM, kuri išjungia katilus.
Avariniu režimu, jei grandinė neveikia, kontaktas SK2 užsidaro, gauna maitinimą į relę KV5, savo kontaktu įjungia relę KV6, kuri tiekia įtampą pertraukiklio QF1 šunto atleidimo ritei, atjungiant maitinimą katilai. Kontaktų blokai QF1.3 apima avarinę šviesą (HL2) ir garsą XA.