O uso de aquecedores elétricos de água e aquecedores de água na agricultura

Finalidade das instalações de aquecimento de água na agricultura

Caldeiras e caldeiras elétricas são utilizadas em sistemas locais e centralizados de água quente. Nos sistemas locais, eles usam principalmente aquecedores de água elementares e com menos frequência com baixa potência (16 a 25 kW). Em sistemas centralizados, a água quente é obtida em caldeiras elétricas usando caldeiras de água quente de alta eficiência, bem como caldeiras elétricas a vapor e caldeiras.

É mais recomendável usar sistemas de abastecimento de água quente com armazenamento de água quente. Para este propósito, caldeiras de armazenamento ou caldeiras de passagem são usadas em combinação com tanques bem isolados - acumuladores de água quente.

Esses sistemas são os mais confiáveis ​​​​e econômicos.As caldeiras de acumulação, incluídas nas horas de "quedas" nos horários de carga diários, desempenham um papel importante para os consumidores - reguladores de carga dos sistemas de potência, aumentando o grau de utilização das subestações transformadoras e das redes eléctricas, reduzindo os desvios de tensão nos colectores de corrente e melhorando Fator de potência… Os sistemas de acumulação podem aumentar significativamente o consumo de eletricidade sem aumentar a potência das subestações transformadoras e a capacidade de transmissão das redes.

Os dispositivos para aquecimento de água potável para animais também são específicos para fazendas de gado. No inverno, a temperatura da água fornecida às fazendas pelos furos é de 4 - 6 °C, e nas fontes superficiais - 1,5 - 2 °C. A necessidade de aquecer a água deve-se principalmente às necessidades fisiológicas dos animais. De acordo com as condições zootécnicas, a temperatura ideal da água nos bebedouros para bovinos é de 12-14 °C e não deve cair abaixo de 5-7 °C. Para porcos de engorda — 1 — 3 ОC para galinhas poedeiras — 10 — 13 ОC.

Animais e pássaros bebem água fria pouco e com relutância, isso afeta sua produtividade. Na temperatura ideal da água, a produção de leite de uma vaca é 0,5-1 litro por dia maior que o normal, a necessidade de alimentação diminui, a produção de ovos em galinhas aumenta em 10-15%, etc. Além disso, o consumo da vagem excessivamente fria é repleto de resfriados, principalmente para animais jovens, animais e pássaros. O aquecimento de água também é necessário para evitar o congelamento de canos de água e bebedouros internos, especialmente em ambientes sem aquecimento e à noite.

O método de aquecimento da água para a captura depende da forma como os animais são criados.Com conteúdo amarrado, a rede de canto automático é combinada em um sistema fechado com caldeira elétrica e bomba de fluxo. A água de reposição das tubulações de água também entra no aquecedor, onde se mistura com o aquecido, enviando também a rede automática de bebedouros. A circulação forçada contínua da água aquecida garante uma temperatura constante. Da mesma forma, a água é aquecida em sistemas de lavagem dos úberes das vacas antes da ordenha, para regar as plantas em terrenos protegidos, etc.

Os princípios de uso de aquecedores de água quente e aquecedores de eletrodo de potência são ilustrados na Figura 1.

Arroz. 1. Esquemas de uso de caldeiras de eletrodos e caldeiras de água quente com tensão de até 1000 V: a — no sistema de aquecimento; b — com capacidade de armazenamento de calor; c — com trocador de calor; 1 — caldeira de eletrodo; 2 — corrente principal; 3 — radiadores; 4 — rede auxiliar, 5 — linha de retorno; 6 — bomba (se necessário); 7 — fluxo secundário e retorno; 8 — válvula de mistura; 9 — acumulador de calor; 10 — bomba secundária; 11 — bomba primária; 12 — trocador de calor (caldeira).

Nos sistemas de abastecimento de água quente, as caldeiras funcionam no primeiro circuito de um permutador de calor com um acumulador de água quente ou uma caldeira água-água de alta velocidade. O funcionamento com um permutador de calor garante a circulação de água não permutável através da caldeira, o que reduz significativamente o acúmulo de incrustações nos eletrodos. A entrada aberta de água das caldeiras só é possível se a água for previamente amolecida ou se for utilizada água com temperatura não superior a 60 ° C.

Unidade de caldeira elétrica

As caldeiras elétricas são equipadas com caldeiras elétricas, caldeiras e outros equipamentos necessários à obtenção de vapor e água quente e à sua distribuição aos utilizadores agrícolas.As caldeiras podem ser centrais e locais.

As caldeiras elétricas centrais são projetadas para fornecimento integrado de calor a um número significativo de consumidores diferentes e locais - para fornecimento de calor a um número limitado de consumidores, geralmente em uma sala. As caldeiras elétricas locais costumam ser especializadas: aquecimento ou água quente. A água quente ou vapor gerado em caldeiras elétricas é entregue aos consumidores por meio de dutos (redes de aquecimento).

Para calcular o consumo de calor e selecionar caldeiras, são construídos cronogramas diários de carga de calor. Os gráficos levam em consideração todos os consumidores abastecidos com calor da caldeira elétrica.

As mais adequadas são as caldeiras elétricas, com potência relativamente pequena (até 400-600 kW), que não requerem grandes investimentos para a reconstrução de sistemas de abastecimento de energia e construção de redes de aquecimento caras.

As caldeiras elétricas devem estar equipadas com dispositivos de armazenamento de calor (na forma de água quente ou vapor), onde possam ser armazenados durante as horas noturnas de operação de uma instalação elétrica térmica. Durante o dia, o calor é fornecido retirando calor dos tanques de armazenamento.

A Figura 2 mostra um diagrama básico da engenharia térmica de uma caldeira elétrica simples com duas caldeiras de água quente para aquecer uma fazenda de gado para 200 — 400 cabeças. A água aquecida nas caldeiras 8 circula em sistema fechado: caldeira 8 — acumulador de calor, 6 — colector de água quente, 2 — sistema de aquecimento — colector de água fria, 3 — colector de lama, 4 — caldeira.

Arroz. 2.O diagrama básico da tecnologia de aquecimento da caldeira elétrica mais simples: 1 — caldeira de alta velocidade; 2 — coletor de água quente; 3 — coletor de água fria; 4 — para-choque; 5 — bombas de circulação; 6 — capacidade de armazenamento; 7 — inserto isolante; 8 — caldeiras elétricas (caldeiras).

A água quente colapsável é obtida em uma caldeira de alta velocidade 1, onde a água da torneira é aquecida pela água quente fornecida pelo coletor 2.

Diagrama elétrico de uma caldeira elétrica

O diagrama esquemático da caldeira elétrica é mostrado na figura 3.

Arroz. 3. Diagrama esquemático elétrico de uma caldeira elétrica

A alimentação é aplicada ao circuito de alimentação através do interruptor QS. As bombas de circulação (primária e reserva) são acionadas pelos interruptores automáticos QF2 e QF3, e as caldeiras por QF4, QF5 e pelo contator KM.

As caldeiras só podem ser ligadas em determinados horários do dia definidos pelo relé de tempo do motor KT, que possui dois programas. A temperatura da água no tanque de armazenamento é monitorada pelo interruptor de temperatura SK1. O contato superior SK1 fecha quando a temperatura da água está abaixo da norma, o contato inferior - quando o valor máximo é atingido. No modo de emergência, quando a temperatura da água é 3 — 40 mais alta que a configuração superior do relé SKI, o relé SK2 é ativado.

O contacto de bloqueio SQ impede o arranque das caldeiras quando as portas das caixas não estão fechadas. As caldeiras são ligadas quando um dos contatos do relé de tempo KT é fechado. Antes disso (ligando QF2 ou QF3) a bomba de circulação é acionada, os interruptores QF4, QF5 e QF1 são acionados.

O botão SB2 energiza a bobina do relé KV2, que, através do relé intermediário KV3, liga o contator KM do circuito de alimentação da caldeira. Quando a temperatura sobe acima do mínimo, o contato superior SK1 abre, mas o relé KV3 é energizado através de seu próprio contato KV3.1.

Ao atingir a temperatura máxima, o contato inferior SK1 fecha, o relé KV4 é energizado, e através do contato KV3.3, o relé intermediário KV3 retira a tensão do contator KM, que desliga as caldeiras.

No modo de emergência, se o circuito não funcionar, o contato SK2 fecha, recebe energia do relé KV5, energiza o relé KV6 com seu contato, que fornece tensão à bobina do disparador do disjuntor QF1, desconectando a alimentação do caldeiras. Blocos de contato QF1.3 inclui luz de emergência (HL2) e som XA.