Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Цель занятия: освоить методику расчета электрообогрева для парников и теплицСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Изучаемые вопросы: - составляющие уравнения теплового баланса; - определение тепловых потерь; - расчет нагревательных элементов; - определение установленной и удельной мощностей.
Рекомендуемая литература: - Карасенко В.А. и др. Электротехнология. – М.: Колос, 1992. - Гайдук В.Н., Шмигель В.Н. Практикум по электротехнологии. М.: Агропромиздат, 1989.
Краткое содержание Мощность установок электрообогрева культивационных помещений должны быть достаточна для компенсации максимальных тепловых потерь в окружающую среду в ночное время, когда отсутствует солнечная радиация, а значение наружной температуры минимальное. Уравнение теплового баланса помещений закрытого грунта
Qоб = Qогр. + Qинф. + Qгр.,
Qоб – тепловая мощность электрообогреваемой установки, Вт; Qогр – тепловой поток, потерянный через отдельные элементы ограждения, Вт; Qинф. - тепловой поток, теряемый в связи с инфильтрацией воздуха через неплотности ограждений, Вт; Qгр . – тепловой поток в грунт, Вт. Мощность, Р (Вт), нагревательных элементов
Р = Qоб / h h - к.п.д. электрообогревательного устройства h» 1, если установка электрообогрева находится в культивационном помещении
Qогр. = , где RT – полное термическое сопротивление ограждений установки °С/Вт; Расчет Qогр. и Qгр . сложен, вычисляется приблизительно Основная доля потерь (70 %) приходится на светопрозрачные ограждения (стекло или пленку) В практических расчетах:
Р = k (tвн – tнар) ∙ Sогр,
где k – коэффициент теплопередачи, приведенный к площади светопрозрачного ограждения, Вт/(м2 ∙ °С). Коэффициент зависит от скорости воздуха (рис. 10 [2]) tвн – температура внутри парника или теплицы, °С tнар – расчетная наружная температура, °С (в соответствии с требованиями СНиП 2.10.84) – принимается для зимних теплиц – средняя температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92, для весенних – см. СНиП Sогр – площадь светопрозрачного ограждения, м2. При комбинированном (почвенно-воздушном) обогреве расчетную мощность делят между нагревателями почвы Рп и воздуха Рв в таком соотношении: для теплиц Рп / Рв = 1:1 или 1: 2, для парников 1:1 или 2:1 Для расчета Н.Э. парников и теплиц используют экспериментальные графики зависимости температуры нагревателя от диаметра проволоки, силы тока, мощности и напряжения провода длиной 1 м. Особенность расчета заключается в том, что длину в Н.Э. принимают в начале расчета в зависимости от геометрических размеров культивационного помещения и схемы соединения нагревателей, а диаметр проволоки нагревателя рассчитывают. Нагревательные элементы из стальной проволоки в асбоцементных или гончарных трубах рассчитывают путем совместного графического решения двух уравнений
tн.э..= f(d) и tн.э.=φ(d),
где tн.э. температура нагревательного элемента, °С Уравнение tн.э.= f(d) отражает условия теплообмена нагревателя и записывается на основе законов теплопередачи. Для нагревателей воздуха
tн.э.в = ∆t1 + ∆t2 + ∆t3 + tв,
где ∆t1 – температурный перепад между нагревателем и внутренней поверхностью трубы, °С; ∆t2 – перепад температуры в трубе, °С; ∆t3 – перепад температуры между наружной поверхностью трубы и воздухом в парнике °С. Величины ∆t1 и ∆t3 как функции линейной мощности Р1 и диаметров проволоки d и трубы D определяют по кривым рис. 11 и 12 [2].
Рисунок 7.1 – Схема электрообогрева почвы
Перепад температур в трубе ∆t2 = ln ,
где - теплопроводность материала трубы, Вт / (м∙°С); Dн и Dв - наружный и внутренний диаметр трубы, м Р1 – мощность проволоки длиной 1м, Вт/м. Для асбоцементных труб диаметром 0,05…0,1 м с учетом значений , Dн и Dв можно принять ∆t2 = 0,06 Р1 Для нагревателя почвы:
tн.э.поч. = ∆t1 + ∆t2+ ∆tпес+ ∆tпоч+ tпоч,
где ∆t1 и ∆t2 – аналогично, ∆tпес – температурный перепад в слое песка, °С:
∆tпес = 0,3 Р1 ln[ ] ∆tпоч – температурный перепад в слое почвы, °С
∆tпоч = 1,1h2 ∙ P1,
толщина слоя соответственно песка, почвы (см. рис. 7.1) tпоч – температура поверхности почвы, °С Уравнение tн.э. = φ(d), получаемое из выражения для электрического сопротивления стальной проволоки длиной 1м, диаметром d при рабочей температуре tн.э., характеризует зависимость температуры проволоки от диаметра, мощности и напряжения. При r20 = 0,13 ∙10 -6 Ом∙м, αR = 0,0045 1/ ° С, cos φ = 0,93
tн.э. = 222(5,4∙106 ,
где U1 = U / lн.э. – напряжение проволоки длиной 1м, В/м;
d – диаметр проволоки, м; kR – отношение сопротивления стальной проволоки по переменному току к сопротивлению стальной проволоки по постоянному току при той же температуре (kR = 1+0,0176 d2,2); Р1 = Рн.э. / l н.э. - мощность проволоки длиной 1 м, Вт/м; U – напряжение, подводимое к нагревательному элементу, В l н.э. - длина нагревательного элемента, м Рн.э. – мощность нагревательного элемента, Вт. Путем совместного графического решения уравнений tн.э. = f(d) и tн.э. = φ(d) определяют диаметр и температуру стальной проволоки, которая не должна превышать 300°С. Пример решения задачи Определить диаметр стальной оцинкованной проволоки и мощность, необходимую для обогрева квартала из 12 – ти двадцатирамных парников. Стальная проволока для обогрева почвы и воздуха расположена в асбоцементных трубах диаметром 0,1 м. Напряжение сети 380/220 В; температура воздуха 18 °С, расчетная температура наружного воздуха – 7,3 °С, скорость ветра 5 м/с. При скорости ветра 5 м/с – коэффициент теплопередачи через остекление по графику рис. 10 [2] – 6,3 Вт/(м2∙°С). Площадь остекления 20 рамных парников (рамы размером 1,06× 1,6 м - коэффициент остеклённости 0,95) = 20×1,06×1,6×0,95 = 32 м2 Мощность, необходимая для обогрева одного парника,
Р1= 6,3 [18-(-7,3]∙32∙10-3, кВт Для рамных парников соотношение Рп / Рв -1:1
, кВт. Мощность проволоки длиной 1 м, если длина Н.Э. почвы и воздуха в одном парнике составляет 43 м
Р1П = Р1В= , Вт/м. Напряжение нагревательного элемента длиной 1 м при последовательном соединении четырех парников
U1 = 380/ 4∙ 43 = 2,2 В/м
По кривым tн.э.в = f1(d) и tн.э.пач. = f2(d) для Р1 = 59,3 Вт/м, трех значений диаметров проволоки (2; 2,5; 3) и диаметра трубы 100 мм
∆t2 = 0,06 ∙ 59,3 = 3,5 °С; ∆tпес. = 0,3 ∙ Р1 ∙ln [ ], °С ∆tпоч. = 1,1∙ h2 ∙ P1, °С
Рассчитываем значение коэффициента kR для выше приведенных значений диаметров проволоки. Для построения кривой tн.э.= φ(d) вычисляем значения tн.э. для диаметров проволоки 2; 2,5; 3 мм. Пересечение кривых tн.э.в= f1(d), tн.э.поч.= f2 (d) и tн.э. = φ(d) рис.14 [2] дает значения диаметра проволоки нагревателя воздуха, почвы и соответственно температуры °С. Установленная мощность квартала парников: Ркв = Р1∙ n, Вт/м2 n = – число парников в квартале. Удельная установленная мощность обогрева: Руд. = , Вт/м2 Расчет значительно упрощается, если использовать опытные кривые d = f (U1; P1) и t = φ(U1; P1) приведенные на рис 15 [2].
|
||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 607; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.41.80 (0.011 с.) |