Использование электроэнергии для получения теплоты в сельском хозяйстве постоянно расширяется. В настоящее время колхозы и совхозы могут использовать на фермах для нужд теплоснабжения и обогрева мощности до 400 кВт. Предусматривается строительство в каждом сельскохозяйственном районе по одной экспериментальной электрической котельной теплоснабжения.
Помимо животноводства такое получение теплоты может использоваться и в других отраслях сельского хозяйства, в частности: птицеводстве (инкубация, отопление, обогрев и вентиляция птичников, подогрев воды в поилках); растениеводстве открытого и закрытого грунта (обогрев зимних и весенних парников, теплиц, стерилизация почвы и др.), и для обеспечения теплотой и горячей водой производственных мастерских и т. п. При решении вопроса об использовании электроэнергии для получения теплоты необходимо экономически оценить его эффективность в сравнении с другими источниками.
Электротеплоснабжение животноводства.
Электрический нагрев применяется во многих производственных процессах животноводства.
Водонагревательные установки используют для автоматического поения животных, получения теплой воды для ухода за животными, обеспечения горячей водой различных производственных помещений и бытовых нужд.
Рис. 46. Общий вид емкостного электроводонагревателя типа УАП-100/2
К таким установкам относятся аккумулирующие установки типов БЭТ и УАП емкостью от 100 до 1600 л, представляющие собой (рис. 46) цилиндрический бак 4, установленный вертикально на опорах 7. Нагрев воды осуществляется нагревателями 2 типа ТЭН, которые вставляются в патрубок в, вваренный в боковую поверхность корпуса. Температура в заданных пределах поддерживается автоматически при помощи датчика температуры 3 типа ТУДЭ-2 и устройства автоматики, размещенного в отдельном шкафу. Температура воды в водонагревателе контролируется по термометру 5. Разбор воды осуществляется через вентиль 1. Для нагрева воды применяются также электродные электроводонагреватели типа ЭПЗ-25, ЭПЗ-60, ЭПЗ-100. При большом суточном расходе воды для обогрева производственных и жилых помещений могут использоваться электродные водяные котлы типа КЭВЗ-100/0,4 мощностью 100 кВт или большей мощности.
Вентиляционно-отопительные установки.
Температура, относительная влажность и содержание вредных примесей газов в воздухе животноводческих и птицеводческих помещений нормируются. Поддержание определенных комфортных условий оказывает значительное влияние на повышение эффективности животноводства. Для создания температурно-влажностного режима промышленностью выпускаются комплектные электрифицированные установки, например автоматизированная система вытяжной вентиляции типа «Климат», электрокалориферная установка типа «Электроклимат», установка проточно-вытяжной вентиляции с электроподогревом типа ПВУ. Для охлаждения, увлажнения и очистки от пыли воздуха животноводческих и птицеводческих помещений с сухим
и жарким климатом используется, например, комплект оборудования КИО-13.
Электрокалориферная установка типа СФОА показана на рис. 47; основными элементами ее являются электрокалорифер 2 и центробежный вентилятор 5 с электродвигателем 6.
Рис. 47. Обший вид электрокалориферной установки типа СФОА:
1 — рама: 2 — электрокалорифер; 3 — диффузор; 4 — мягкая вставка; 5 — вентилятор; 6 — электродвигатель; 7 — виброизолятор
Электрокалорифер состоит из сварного каркаса и трубчатых нагревательных элементов, соединенных в три секции. Для защиты электрокалорифера и обслуживающего персонала от создаваемой вентилятором вибрации служат мягкая вставка 4, размещаемая между вентилятором и диффузором 3, и виброизоляторы 7, с помощью которых установка крепится к раме 1 основания. В комплект поставки установки входит щит автоматики с соответствующими датчиками, обеспечивающими автоматическое отключение электрокалорифера при остановке электродвигателя вентилятора или при повышении температуры на поверхности нагревателя выше 180 °С. При отключенном электродвигателе вентилятора схема автоматики дает запрет на включение нагревателей.
Установки СФОА выпускаются мощностью от 5 до 100 кВт и могут использоваться для отопления крупных теплиц и бытовых помещений, картофелехранилищ, а также для сушки зерна и сена. Специальное влаго- и химически стойкое покрытие элементов установок позволяет размещать их и в производственных помещениях с агрессивной средой.
Электрообогреваемые полы.
Для помещений с напольным содержанием молодняка применяют местный обогрев пола. В качестве основного средства здесь используют электрообогреваемые полосы и площадки пола с помощью нагревательных проводов, которые размещают в бетонном покрытии пола. Комплект оборудования для обогрева поросят, например, типа ООП-50 предусматривает установку в каждом из пятидесяти станков для размещения поросят поляка и зонта, в которые вмонтированы трубчатые электронагревательные элементы типа ТЭН. Предусмотрена возможность автоматического поддержания заданной температуры поликов с помощью терморегуляторов. Электрообогреваемые полы применяют, как правило, без утепляющих деревянных настилов или асфальтового покрытия и без подстилки.
Холодильники, тепловые насосы и кондиционеры.
Принципы действия компрессионного холодильника и теплового насоса аналогичны. В холодильнике теплота, отделяемая воздухом в камере хранения с находящимися там продуктами, передается в окружающую среду через радиатор, установленный сзади холодильника, обычно теплый на ощупь. В тепловом насосе в отличие от холодильника теплота от источника с низкой температурой переносится к источнику теплоты с более высокой температурой. Теплота в тепловом насосе отнимается от низкопотенциального источника (река, термальные подземные воды и др.) и переносится рабочей жидкостью (агентом) с низкой температурой кипения (фреон, аммиак и др.), которая циркулирует в замкнутой системе теплового насоса, состоящей из компрессора с электроприводом, испарителя, конденсатора и дроссельного вентиля. Испаритель заполняется жидкостью-агентом, через которую водяным насосом через расположенный в испарителе змеевик прогоняется, например, речная вода. Создавая разрежение в испарителе, компрессор приводит к закипанию жидкости-агента при температуре —2 °С. Процесс кипения форсируется подачей в змеевик речной воды. Эта вода при охлаждении передает свою теплоту жидкости-агенту. За счет высокого давления температура паров агента повышается.
Конденсатор компрессора, заполняемый парами с помощью агента, также имеет змеевик, который включается в систему внешнего обогрева (жилого дома, производственных помещений и т. п.). Пары агента, охлаждаясь, нагревают воду в змеевике и конденсируются. Конденсат агента через дроссельный вентиль снова поступает в испаритель. Электроэнергия затрачивается лишь на привод компрессора и насосов.
Для нагрева воздуха зимой и охлаждения его в помещениях летом применяются кондиционеры. Компрессор и вентиляторы кондиционера приводятся в действие Электродвигателем. Вентилятор засасывает воздух из комнат и прогоняет его через пластины радиатора-испарителя снова в комнату, тем самым в жаркое летнее время воздух в помещении охлаждается. В случае необходимости один из вентиляторов кондиционера может работать только для вентиляции помещения. С помощью схемы управления можно задать тот или иной режим работы кондиционера.
Некоторые формы использования теплоты.
В птицеводстве нашли применение сравнительно простые способы получения теплоты. Для увеличения яйценоскости кур .питьевая вода подогревается до 20 °С с помощью лампы накаливания, которую помещают в жестяной цилиндр, устанавливаемый в воду автопоилки, или автоматического подогревателя. Применение специальных обогреваемых насестов приводит к уменьшению потребления курами пищи, так как уменьшаются затраты энергии на излучение теплоты телом. Обогреваемый насест выполняют в виде газовой трубы с помещенным внутри проволочным нагревателем.
