Zastosowanie elektrycznych podgrzewaczy wody i podgrzewaczy wody w rolnictwie

Przeznaczenie instalacji podgrzewania wody w rolnictwie

Kotły elektryczne i kotły są stosowane w lokalnych i scentralizowanych systemach ciepłej wody. W systemach lokalnych najczęściej stosują elementarne, rzadziej elektrodowe podgrzewacze wody o niskiej (16 — 25 kW) mocy. W systemach scentralizowanych ciepłą wodę uzyskuje się w kotłowniach elektrycznych za pomocą wysokowydajnych kotłów wodnych, a także elektrycznych kotłów parowych i kotłów.

Najbardziej zalecane jest stosowanie systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę z magazynowaniem ciepłej wody. W tym celu stosuje się kotły akumulacyjne lub kotły przepływowe w połączeniu z dobrze izolowanymi zbiornikami - akumulatorami ciepłej wody.

Takie systemy są najbardziej niezawodne i ekonomiczne.Kotły magazynowe, ujęte w godzinach „spadów” w dobowych schematach obciążenia, pełnią ważną rolę dla odbiorców – regulatorów obciążenia systemów elektroenergetycznych, zwiększających stopień wykorzystania stacji transformatorowych i sieci elektroenergetycznych, zmniejszających odchyłki napięcia w odbierakach prądu oraz poprawiających Współczynnik mocy… Systemy akumulacyjne mogą znacznie zwiększyć zużycie energii elektrycznej bez zwiększania mocy stacji transformatorowych i zdolności przesyłowych sieci.

Specyficzne dla gospodarstw hodowlanych są również urządzenia do podgrzewania wody pitnej dla zwierząt. Zimą temperatura wody dostarczanej do gospodarstw z odwiertów wynosi 4 - 6 °C, a ze źródeł powierzchniowych - 1,5 - 2 °C. Konieczność podgrzewania wody wynika przede wszystkim z potrzeb fizjologicznych zwierząt. Zgodnie z warunkami zootechnicznymi optymalna temperatura wody w poidłach dla bydła wynosi 12-14°C i nie powinna spaść poniżej 5-7°C. Dla tuczników — 1 — 3 ОC dla kur niosek — 10 — 13 ОC.

Zwierzęta i ptaki piją zimną wodę mało i niechętnie, co wpływa na ich produktywność. Przy optymalnej temperaturze wody wydajność mleka od krowy jest o 0,5-1 litra dziennie wyższa niż zwykle, zapotrzebowanie na paszę maleje, produkcja jaj u kurcząt wzrasta o 10-15% itp. Ponadto spożycie nadmiernie schłodzonego strąka grozi przeziębieniem, zwłaszcza młodym zwierzętom, zwierzętom i ptakom. Ogrzewanie wody jest również konieczne, aby zapobiec zamarzaniu wewnętrznych rur wodociągowych i fontann do picia, zwłaszcza w nieogrzewanych pomieszczeniach iw nocy.

Sposób podgrzewania wody do odłowu zależy od sposobu hodowli zwierząt.Dzięki zawartości powiązanej sieć samośpiewająca jest połączona w zamknięty system z przepływowym kotłem elektrycznym i pompą. Woda uzupełniająca z rur wodociągowych wpływa również do podgrzewacza, gdzie miesza się z podgrzanym, wysyłając również automatyczną sieć picia. Ciągły wymuszony obieg podgrzanej wody zapewnia stałą temperaturę. Podobnie woda jest podgrzewana w systemach mycia wymion krów przed dojem, do podlewania roślin na terenach chronionych itp.

Zasady użytkowania podgrzewaczy ciepłej wody i podgrzewaczy elektrod mocy zilustrowano na rysunku 1.

Ryż. 1. Schematy użytkowania kotłów elektrodowych i kotłów wodnych o napięciu do 1000 V: a — w systemie grzewczym; b — z możliwością magazynowania ciepła; c — z wymiennikiem ciepła; 1 — kocioł elektrodowy; 2 — strumień główny; 3 — grzejniki; 4 — sieć pomocnicza, 5 — linia powrotna; 6 — pompa (w razie potrzeby); 7 — zasilanie i powrót wtórne; 8 — zawór mieszający; 9 — akumulator ciepła; 10 — pompa wtórna; 11 — pompa pierwotna; 12 — wymiennik ciepła (kocioł).

W systemach zaopatrzenia w ciepłą wodę kotły pracują w pierwszym obiegu wymiennika ciepła z zasobnikiem ciepłej wody lub szybkoobrotowym kotłem wodno-wodnym.Praca z wymiennikiem ciepła zapewnia obieg wody niewymiennej przez kocioł, co znacznie zmniejsza gromadzenie się kamienia na elektrodach. Otwarty pobór wody z kotłów jest możliwy tylko w przypadku uprzedniego zmiękczenia wody lub zastosowania wody o temperaturze nie wyższej niż 60°C.

Kocioł elektryczny

Kotły elektryczne wyposażane są w kotły elektryczne, bojlery i inne urządzenia niezbędne do pozyskiwania pary wodnej i gorącej wody oraz ich dostarczania użytkownikom rolniczym.Kotłownie mogą być centralne i lokalne.

Centralne kotłownie elektryczne przeznaczone są do zintegrowanego zaopatrywania w ciepło znacznej liczby różnych odbiorców, a kotłownie lokalne do zaopatrywania w ciepło ograniczonej liczby odbiorców, zazwyczaj w obrębie jednego pomieszczenia. Lokalne kotłownie elektryczne są najczęściej wyspecjalizowane: ogrzewanie lub ciepła woda. Ciepła woda lub para wytwarzana w kotłach elektrycznych jest dostarczana do odbiorców rurociągami (sieciami ciepłowniczymi).

W celu obliczenia zużycia ciepła i doboru kotłów budowane są dzienne harmonogramy obciążenia cieplnego. Wykresy uwzględniają wszystkich odbiorców zaopatrywanych w ciepło z kotłowni elektrycznej.

Najbardziej odpowiednie są kotłownie elektryczne, o stosunkowo małej mocy (do 400-600 kW), które nie wymagają dużych nakładów na przebudowę systemów zasilania i budowę kosztownych sieci ciepłowniczych.

Kotłownie elektryczne muszą być wyposażone w urządzenia do magazynowania ciepła (w postaci gorącej wody lub pary), w których będzie ono mogło być magazynowane w godzinach nocnych pracy elektrociepłowni. W ciągu dnia ciepło dostarczane jest poprzez pobieranie ciepła ze zbiorników akumulacyjnych.

Rysunek 2 przedstawia podstawowy schemat ciepłowniczy prostej kotłowni elektrycznej z dwoma kotłami ciepłej wody do ogrzewania gospodarstwa hodowlanego na 200 — 400 sztuk. Woda podgrzana w kotłach 8 krąży w układzie zamkniętym: kocioł 8 — zasobnik ciepła, 6 — kolektor ciepłej wody, 2 — system grzewczy — kolektor zimnej wody, 3 — kolektor płuczki, 4 — kocioł.

Ryż. 2.Podstawowy schemat technologii grzewczej najprostszej kotłowni elektrycznej: 1 — kocioł szybkoobrotowy; 2 — kolektor ciepłej wody; 3 — kolektor zimnej wody; 4 — błotnik; 5 — pompy obiegowe; 6 — pojemność magazynowa; 7 — wkładka izolacyjna; 8 — kotły elektryczne (kotły).

Ciepłą wodę zwijaną uzyskuje się w szybkoobrotowym kotle 1, w którym woda wodociągowa jest podgrzewana gorącą wodą dostarczaną z kolektora 2.

Schemat elektryczny kotłowni elektrycznej

Schemat ideowy kotłowni elektrycznej pokazano na rysunku 3.

Ryż. 3. Schemat elektryczny kotłowni elektrycznej

Zasilanie jest doprowadzane do obwodu zasilania za pomocą przełącznika QS. Pompy obiegowe (pierwotna i rezerwowa) załączane są wyłącznikami automatycznymi QF2 i QF3, a kotły QF4, QF5 i stycznikiem KM.

Kotły można włączać tylko w określonych porach dnia ustawionych przez przekaźnik czasowy silnika KT, który ma dwa programy. Temperatura wody w zbiorniku jest kontrolowana przez przełącznik temperatury SK1. Górny styk SK1 zamyka się, gdy temperatura wody spadnie poniżej normy, dolny styk - po osiągnięciu maksymalnej wartości. W trybie awaryjnym, gdy temperatura wody jest o 3 — 40 wyższa niż górna nastawa przekaźnika SKI, załącza się przekaźnik SK2.

Styk blokujący SQ zapobiega uruchomieniu kotłów, gdy drzwi skrzynki nie są zamknięte. Kotły są włączane, gdy jeden ze styków przekaźnika czasowego KT jest zwarty. Wcześniej (poprzez włączenie QF2 lub QF3) uruchamiana jest pompa obiegowa, włączane są przełączniki QF4, QF5 i QF1.

Przycisk SB2 pobudza cewkę przekaźnika KV2, który poprzez przekaźnik pośredni KV3 załącza stycznik KM obwodu zasilania kotła.Gdy temperatura wzrośnie powyżej minimum, styk górny SK1 otwiera się, ale przekaźnik KV3 jest zasilany poprzez własny kontakt KV3.1.

Po osiągnięciu maksymalnej temperatury dolny styk SK1 zamyka się, przekaźnik KV4 jest zasilany, a poprzez styk KV3.3 przekaźnik pośredni KV3 usuwa napięcie ze stycznika KM, co wyłącza kotły.

W trybie awaryjnym, jeżeli obwód nie działa, styk SK2 zamyka się, otrzymuje napięcie na przekaźnik KV5, załącza swoim stykiem przekaźnik KV6, który podaje napięcie na cewkę wyzwalacza wyłącznika QF1 odłączając zasilanie od kotły. Bloki styków QF1.3 zawierają oświetlenie awaryjne (HL2) i dźwięk XA.