5. Разработка схемы управления электрокалориферной установкой

Схема управления электрокалорнферной установкой предусматривает: 1)автоматическое ступенчатое регулирова­ние мощности и отключение калорифера при отключении вентилятора и достижении предельной температуры (180°С) на поверхности opeбpения ТЭН; 2) ручного. Контроль температуры воздуха осуществляется с помощью датчика температуры РТ. Контроль предельного значения температуры поверхности ТЭНов осуществляется с помощью дилатометрических термометров ТР-400.

Электрическая схема электрокалориферной установки приведена на чертеже.

Автоматическим выключателем QF1 подаем напряжение в цепь управления установкой. Загорается сигнальная лампочка HL1. После чего включаем двигатель с помощью автоматического выключателя QF2. Контакт QF2 замыкается, загорается сигнальная лампочка HL5. Положение переключателя SA1 стоит в положении «А» (автоматический режим).Катушка магнитного пускателя КМ4.3 под напряжением. Контакты КМ3 замыкаются, загорается сигнальная лампочка HL4, ЕК3 подключена к сети. При определенной температуре срабатывает контакт SK1, дилатометрического термометра ТР-400. Катушка реле напряжения KV1 служит для отключения схемы управления при больших изменениях напряжения в сети. При определенной температуре срабатывает контакт KK2, катушка КМ2 под напряжением. Контакты КМ2 замыкаются, загорается сигнальная лампочка HL3, ЕК2 подключена к сети. Так же при определенной температуре срабатывает контакт KK1, катушка КМ1 под напряжением. Контакты КМ1 замыкаются, загорается сигнальная лампочка HL2, ЕК1подключена к сети. Такая схема нам позволяет ступенчатое включение секций в сеть.

Если переключатель SA1 стоит в режиме «Р», то включение секций в сеть осуществляется в ручную, с помощью переключателя SA2, где 0, 1/2, 2/3, 1 характеризуют мощность установки.

6. Определение эксплуатационных показателей

Важнейшими эксплуатационными критериями, характери­зующими экономичность применения электронагревательных установок, являются показатели, связанные с потреблением электроэнергии.

Для определения расхода электроэнергии за отопительный сезон, дли­тельность которого принимается, исходя из местных метеорологических условии, надо определить:

-мощность электрокалориферной установками (включая мощность электродвигателя для привода вентилятора и среднее значение мощности электрокалорифера);

-длительность отпительного периода (определяется временем стояния наружных температур воздуха от t_{н расч} до t_{н гр}).

Граничное значение наружной температуры (t_{н гр}), при которой возникает необходимость в обогреве помещения определяется из выражения

t_{н гр}= t_{в расч} – Q_ж/(q₀V+L_вC_{в в} )=10-85300/(3,1∙85∙12∙3,4+10187,5∙1∙1,2)=6,3 ⁰С (29)

Мощность Р_пр- мощность на зажимах электродвигателя (присоеди­ненная):

Р_пр¹=Р_уст/ _дв=1,1/0,76=1,45кВт (30)

где Р_уст-установленная мощность электродвигателя венти­лятора, кВт; _дв-к.п. д. электродвигателя.

Присоединенная мощность всех электродвигателей равна

Р_пр= Р_пр¹Z=1,45∙2=2,9кВт (31)

Среднее значение мощности системы отопления (электрокалориферов) определяется из уравнения теплового баланса животноводческого помещения) , в котором вместо расчетной температуры наружного воздуха (t_{н расч}) используется среднее значение температуры наружного воздуха за отопительный период ( t_н.ср).

Среднее значение температуры наружного воздуха за то время, когда животноводческое помещение необходимо отапливать ( то t_н.расч до t_н.гр) определяется из выражения

t_н.ср=( t_н.расч+t_н.гр)/2=(-24,5+6,3)/2=-9,1⁰С (32)

Тогда уравнение теплового баланса животноводческого помещения для этого значения наружной температуры имеет вид

Q_к.ср = Q_огр.ср+ Q_в.ср – Q_ж = q_oV(t_вн-t_нср) +L_вС_{в в}(t_вн-t_н.ср) –Q_ж (33)

Среднее значение мощности ситемы отопления равно

Р_к.ср = Q_к.ср/3600=35737,78/3600=94,4 кВт. (34)

Расход электроэнергии для поддержания требуемых параметров микроклимата в животноводческом помещении за отопительный период определяется из выражения

W_эн= (Р_пр+Р_к.ср)Т=(4,12+94,4)∙1103=108667,56 кВтч (35)

где Т=1103ч- продолжительность отопительного периода.

Расход электроэнергии для поддержания тредуемого микроклимата на одну голову

W_эн¹=W_эн/N=108667,56 3/100=1086,7 кВтч. (36)

Рисунок электрокалоифера.

Рис. 1. Электрическая калориферная установка: 1 - калорифер; 2 - переходной патрубок; 3 - мягкая вставка: 4 - центробежный вентилятор с электродвигателем: 5 – опорная рама