El uso de calentadores de agua eléctricos y calentadores de agua en la agricultura.
Propósito de las instalaciones de calentamiento de agua en la agricultura.
Las calderas y calderas eléctricas se utilizan en sistemas de agua caliente locales y centralizados. En los sistemas locales, en su mayoría usan calentadores de agua de electrodos elementales y menos frecuentes con baja potencia (16 - 25 kW). En los sistemas centralizados, el agua caliente se obtiene en salas de calderas eléctricas utilizando calderas de agua caliente de alta eficiencia, así como calderas eléctricas de vapor y calderas.
Lo más recomendable es utilizar sistemas de suministro de agua caliente con almacenamiento de agua caliente. Para este propósito, las calderas de almacenamiento o las calderas de flujo se utilizan en combinación con tanques bien aislados: acumuladores de agua caliente.
Dichos sistemas son los más confiables y económicos.Las calderas de almacenamiento, incluidas en las horas de "caídas" en los horarios de carga diarios, juegan un papel importante para los consumidores: reguladores de carga de los sistemas de energía, aumentando el grado de utilización de las subestaciones transformadoras y redes eléctricas, reduciendo las desviaciones de voltaje en colectores actuales y mejorando Factor de potencia… Los sistemas de acumulación pueden aumentar significativamente el consumo de electricidad sin aumentar la potencia de las subestaciones transformadoras y la capacidad de transmisión de las redes.
Los dispositivos para calentar el agua potable de los animales también son específicos de las explotaciones ganaderas. En invierno, la temperatura del agua suministrada a las granjas desde los pozos es de 4 a 6 °C, y en las fuentes superficiales, de 1,5 a 2 °C. La necesidad de calentar el agua se debe principalmente a las necesidades fisiológicas de los animales. Según las condiciones zootécnicas, la temperatura óptima del agua en los bebederos para bovinos es de 12-14 °C y no debe bajar de 5-7 °C. Para cerdos de engorde — 1 — 3 ОC para gallinas ponedoras — 10 — 13 ОC.
Los animales y pájaros beben agua fría poco y de mala gana, esto afecta su productividad. A la temperatura óptima del agua, la producción de leche de una vaca es de 0,5 a 1 litro por día más alta de lo normal, la necesidad de alimento disminuye, la producción de huevos en los pollos aumenta en un 10-15%, etc. Además, el consumo de la vaina excesivamente fría está plagado de resfriados, especialmente para animales jóvenes, animales y aves. El calentamiento del agua también es necesario para evitar que se congelen las tuberías de agua interiores y los bebederos, especialmente en habitaciones sin calefacción y durante la noche.
El método de calentamiento del agua para la captura depende de la forma en que se crían los animales.Con contenido atado, la red de canto automático se combina en un sistema cerrado con una bomba y una caldera eléctrica de flujo continuo. El agua de reposición de las tuberías de agua también ingresa al calentador, donde se mezcla con el agua calentada y también envía la red de agua potable automática. La circulación forzada continua del agua calentada asegura una temperatura constante. Asimismo, se calienta agua en sistemas de lavado de ubres de vacas antes del ordeño, para riego de plantas en terrenos protegidos, etc.
Los principios de uso de los calentadores de agua caliente y los calentadores de electrodos de potencia se ilustran en la Figura 1.
Arroz. 1. Esquemas de uso de calderas de electrodos y calderas de agua caliente con un voltaje de hasta 1000 V: a — en el sistema de calefacción; b — con capacidad de almacenamiento de calor; c — con intercambiador de calor; 1 — caldera de electrodos; 2 — corriente principal; 3 — radiadores; 4 — red auxiliar, 5 — línea de retorno; 6 — bomba (si es necesario); 7 — flujo secundario y retorno; 8 — válvula mezcladora; 9 — acumulador de calor; 10 — bomba secundaria; 11 — bomba primaria; 12 — intercambiador de calor (caldera).
En los sistemas de suministro de agua caliente, las calderas funcionan en el primer circuito de un intercambiador de calor con un acumulador de agua caliente o una caldera agua-agua de alta velocidad.El funcionamiento con un intercambiador de calor asegura la circulación de agua no intercambiable a través de la caldera, lo que reduce significativamente la acumulación de incrustaciones en los electrodos. La entrada abierta de agua de las calderas solo es posible si el agua se ablanda previamente o si se usa agua con una temperatura no superior a 60 ° C.
Unidad de caldera eléctrica
Las calderas eléctricas están equipadas con calderas eléctricas, calderas y otros equipos necesarios para obtener vapor y agua caliente y para su suministro a los usuarios agrícolas.Las salas de calderas pueden ser centrales y locales.
Las salas de calderas eléctricas centrales están diseñadas para el suministro de calor integrado a un número significativo de consumidores diferentes, y locales, para el suministro de calor a un número limitado de consumidores, generalmente dentro de una habitación. Las salas de calderas eléctricas locales suelen estar especializadas: calefacción o agua caliente. El agua caliente o el vapor generado en las calderas eléctricas se entrega a los consumidores a través de tuberías (redes de calefacción).
Para calcular el consumo de calor y seleccionar calderas, se construyen programas de carga de calor diarios. Los gráficos tienen en cuenta todos los consumidores alimentados con calor de la sala de calderas eléctricas.
Las más adecuadas son las casas de calderas eléctricas, con una potencia relativamente pequeña (hasta 400-600 kW), que no requieren grandes inversiones para la reconstrucción de los sistemas de suministro de energía y la construcción de costosas redes de calefacción.
Las salas de calderas eléctricas deben estar equipadas con dispositivos de almacenamiento de calor (en forma de agua caliente o vapor), donde se pueda almacenar durante las horas nocturnas de funcionamiento de una instalación eléctrica térmica. Durante el día, el calor se suministra tomando el calor de los tanques de almacenamiento.
La figura 2 muestra un diagrama básico de la ingeniería térmica de una sala de calderas eléctrica simple con dos calderas de agua caliente para calentar una granja de ganado de 200 a 400 cabezas. El agua calentada en las calderas 8 circula en un sistema cerrado: caldera 8 — tanque de almacenamiento de calor, 6 — colector de agua caliente, 2 — sistema de calefacción — colector de agua fría, 3 — colector de lodo, 4 — caldera.
Arroz. 2.El diagrama básico de la tecnología de calefacción de la sala de calderas eléctrica más simple: 1 - caldera de alta velocidad; 2 — colector de agua caliente; 3 — colector de agua fría; 4 — guardabarros; 5 — bombas de circulación; 6 — capacidad de almacenamiento; 7 — inserto aislante; 8 — calderas eléctricas (calderas).
El agua caliente plegable se obtiene en una caldera de alta velocidad 1, donde el agua del grifo se calienta con el agua caliente suministrada desde el colector 2.
Diagrama eléctrico de una sala de calderas eléctricas.
El diagrama esquemático de la sala de calderas eléctricas se muestra en la figura 3.
Arroz. 3. Diagrama esquemático eléctrico de una sala de calderas eléctricas
La alimentación se aplica al circuito de alimentación a través del interruptor QS. Las bombas de circulación (primaria y reserva) se encienden mediante interruptores automáticos QF2 y QF3, y las calderas mediante QF4, QF5 y mediante contactor KM.
Las calderas solo se pueden encender en ciertos momentos del día establecidos por el relé de tiempo del motor KT, que tiene dos programas. La temperatura del agua en el tanque de almacenamiento es monitoreada por el interruptor de temperatura SK1. El contacto superior SK1 se cierra cuando la temperatura del agua está por debajo de la norma, el contacto inferior, cuando se alcanza el valor máximo. En el modo de emergencia, cuando la temperatura del agua es de 3 a 40 grados superior a la configuración superior del relé SKI, se activa el relé SK2.
El contacto de bloqueo SQ impide que las calderas se pongan en marcha cuando las puertas de la caja no están cerradas. Las calderas se encienden cuando uno de los contactos del relé de tiempo KT está cerrado. Antes de esto (encendiendo QF2 o QF3) se pone en marcha la bomba de circulación, se encienden los interruptores QF4, QF5 y QF1.
El pulsador SB2 excita la bobina del relé KV2 que, a través del relé intermedio KV3, enciende el contactor KM del circuito de alimentación de la caldera.Cuando la temperatura sube por encima del mínimo, el contacto superior SK1 se abre, pero el relé KV3 se excita. a través de su propio contacto KV3.1.
Cuando se alcanza la temperatura máxima, el contacto inferior SK1 se cierra, el relé KV4 se energiza y, a través del contacto KV3.3, el relé intermedio KV3 quita tensión al contactor KM, lo que apaga las calderas.
En modo emergencia, si el circuito no funciona, el contacto SK2 se cierra, recibe alimentación del relé KV5, excita el relé KV6 con su contacto, que alimenta la bobina del disparador shunt del interruptor QF1 desconectando la alimentación del calderas. Los bloques de contactos QF1.3 incluyen luz de emergencia (HL2) y sonido XA.