Изобретение относится к сельскому хозяйству. The invention relates to agriculture.
Цель изобретения снижение энергозатрат при эксплуатации устройства для подачи животным подогретой питьевой воды. The purpose of the invention is the reduction of energy consumption during the operation of the device for supplying animals with heated drinking water.
На чертеже изображено предложенное устройство, где 1 выпоечная труба для одного ряда животных, 2 внутренняя (замыкающая) труба, 3 вентили со сгонами, 4 патрубки соединения с автопоилками животных, 5 отверстия во внутренней трубе, 6 вентиль соединения к внешней водопроводной сети, 7 обратный клапан, 8 электроизоляционные вставки, 9 тройник, 10 проточный электроводонагреватель, 11 датчик температуры воды, 12 и 13 верхняя и нижняя секции электронагревателя, 14 крестовина, 15 элементы кольцевого трубопровода, 16 направление движения воды при естественной циркуляции. The drawing shows the proposed device, where 1 baking pipe for one row of animals, 2 internal (closing) pipe, 3 valves with bends, 4 connection pipes for animal feeding machines, 5 holes in the internal pipe, 6 valve connecting to an external water supply network, 7 reverse valve, 8 electrical insulating inserts, 9 tee, 10 instantaneous electric water heater, 11 water temperature sensor, 12 and 13 upper and lower sections of the electric heater, 14 crosses, 15 elements of the annular pipeline, 16 direction of movement of water in natural circulation.
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
При включенных электронагревателях 13 и 12 вода внутри системы нагревается и вследствие разности гравитационных плотностей поднимается, проходит через трубопровод 15, крестовину 14 и попадает во внутренний патрубок 2, вдоль которого движется и отдает полученное тепло воде, находящейся в патрубке 1. Теплообмен происходит как за счет теплопередачи через стенку внутреннего патрубка, так и за счет тепломассопереноса через отверстия 5. Следует отметить, что вследствие теплопотерь в окружающую среду с поверхности выпоечной трубы температура воды в ней будет уменьшаться от заглушенного конца до конца с подсоединением кольцевого патрубка 15. Но так как в этом месте осуществляется ввод воды с самой высокой температурой в патрубке 2, то происходит наиболее интенсивный теплообмен и прогрев воды в объеме патрубка 1. Далее вода в патрубке 1 остывает вследствие теплоотдачи с его поверхности в окружающую среду, проходит через обратный клапан 7 и попадает в электроводонагреватель 10. При отсутствии водозабора вода постоянно циркулирует по описанному контуру (направление указано стрелками 16). Температура воды автоматически регулируется с помощью датчика 11 и системы автоматического регулирования за счет изменения мощности электронагревателей, причем част мощности остается постоянно включенной (при позиционном регулировании нагреватель 13), а за счет подключения нагревателя 12 осуществляется автоматическое поддержание температуры воды на заданном уровне. With the electric heaters 13 and 12 turned on, the water inside the system heats up and, due to the difference in gravitational densities, rises, passes through the pipe 15, the crosspiece 14 and enters the inner pipe 2, along which the heat received is transferred to the water in the pipe 1. Heat exchange occurs as a result of heat transfer through the wall of the inner pipe, and due to heat and mass transfer through the holes 5. It should be noted that due to heat loss to the environment from the surface of the pipe, the water temperature it will decrease from the muffled end to the end with the connection of the annular pipe 15. But since water with the highest temperature in the pipe 2 is introduced in this place, the most intense heat exchange and heating of the water in the volume of the pipe 1 takes place. Next, the water in the pipe 1 cools down due to heat transfer from its surface to the environment, passes through a check valve 7 and enters the electric heater 10. In the absence of water intake, water constantly circulates along the described circuit (the direction is indicated by arrows 16). The water temperature is automatically controlled by the sensor 11 and an automatic control system by changing the power of the electric heaters, and often the power remains constantly on (with positional regulation, the heater 13), and by connecting the heater 12, the water temperature is automatically maintained at a given level.
При водоразборе вода автоматически поступает через внешний водопровод и вследствие наличия обратного клапана 7 направляется через электроводонагреватель 10, что обеспечивает обязательный прогрев всей поступающей воды и не создает препятствий в направленной циркуляции воды по контуру. Вентили со сгонами 3 служат для удаления воздуха из системы, а также для обеспечения водоразбора теплой воды на технологические нужды фермы. During water collection, water automatically enters through an external water supply system and, due to the presence of a non-return valve 7, is sent through an electric heater 10, which ensures mandatory heating of all incoming water and does not create obstacles in the directional circulation of water along the circuit. Valves with bends 3 are used to remove air from the system, as well as to ensure the withdrawal of warm water for the technological needs of the farm.
При изменении температуры в помещении изменяется и интенсивность циркуляции, причем при понижении температуры теплоотдача с поверхности выпоечной трубы увеличивается, температура воды снижается, увеличивается разность гравитационных плотностей между водой в выпоечном трубопроводе и водой после электронагрева. Это приводит к увеличению скорости движения воды, интенсификации подачи теплой воды в выпоечную трубу и, следовательно, к повышению средней температуры в выпоечной трубе. When the temperature in the room changes, the circulation intensity also changes, and when the temperature decreases, the heat transfer from the surface of the drinker pipe increases, the water temperature decreases, the difference in gravitational densities between the water in the drinker pipe and the water after electric heating increases. This leads to an increase in the speed of movement of water, intensification of the supply of warm water to the baking pipe and, consequently, to an increase in the average temperature in the baking pipe.
Аналогичное явление происходит при повышении температуры воздуха в помещении, т. е. система обладает свойствами саморегулирования и самостабилизации температуры в выпоечной трубе. A similar phenomenon occurs with increasing air temperature in the room, i.e., the system has the properties of self-regulation and self-stabilization of temperature in the baking pipe.