ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ ТЕЛЯТ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к электроустановкам локального обогрева, предназначенным для создания требуемых параметров температуры в зоне нахождения молодняка животных в производственных помещениях животноводческих ферм и крестьянских хозяйств.
Известны различные инфракрасные «светлые» облучатели типа ССПО, ОРИ, ОВИ, ЛатвИКО, ОЭИ-500 с лампами ИКЗК-220-250, ИК3-220-500, КИ-220-1000. (С.А.Растимешин «Технические средства для местного обогрева» М.: Росагропромиздат 1990 г, стр.15…18, а также Л.А.Баранов «Электронагреватели в сельском хозяйстве» Алма-Ата, 1977 г стр.221…230), а также инфракрасные лампы зарубежного производства S28 (Fog Agentur & Agrotechnik Дания), состоящие из алюминиевого корпуса с металлической подвеской, предохранительной сеткой, провода с вилкой, лампы марки IR 175 R-PAR (Philips), LP LPB (InterHeat Ю.Корея). Галогенная лампа (RYU-ARM CO., LTD) имеет срок службы до 10000 ч (Зарубежные машины и оборудование для животноводства: Кат. Ч.2. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 176 с).
Недостатками таких облучателей являются: низкий срок службы ламп; невысокий КПД из-за того, что только 60…70% потребляемой энергии преобразуется в ИК излучение; неравномерность теплового потока в зоне обогрева животных, что может привести к снижению их сохранности и даже падежу; негативное воздействие постоянного светового излучения на животных.
В спектре «темных» излучателей практически отсутствует излучение видимого света, в связи с чем, они не оказывают слепящего действия на животных. Среди «темных» излучателей известны ЭИС-0,25-И1 «Ирис» и ОКБ - 1376А (С.А.Растимешин «Технические средства для местного обогрева» М.: Росагропромиздат 1990 г, стр.18…26). В ЭИС-0,25-И1 «Ирис» источником излучения в нем служит керамическая плитка, в которую запрессована нагревательная спираль. Корпус и отражатель выполнены из алюминия. Выводы оформлены в виде лампового цоколя с резьбой Е27. Облучатель представляет собой стальной конусообразный кожух в верхней части которого закреплены три ТЭНа мощностью 0,4 кВт каждый. Снизу в облучателе установлена защитная сетка. Облучатель ОКБ-3296 линейного типа состоит из ИК излучателя (ТЭН мощностью 500 Вт) закрытого сеткой. Фокусирующий параболический отражатель выполнен из стали и покрыт с обеих сторон эмалью. Отсутствие теплоизоляции меду нагревателем и корпусом повышает температуру последнего до уровня недопустимой для прикосновения, снижает КПД облучателей.
Известны также конструкции «темных» облучателей, у которых в специальный паз греющей плоской панели устанавливается ТЭН. В пространстве между передней панелью и задней стенкой укладывается теплоизоляционный материал. Выпускаются такие панели несколькими фирмами: Frico (Швеция) - серия Elztrip; «ИкоЛайн» (Россия) - серия ЭЛК, Energotech (Швеция) - серия EnergoStrip (журнал "Сантехника. Отопление. Кондиционирование." N 3, 2010 г.).
Известен электрорадиатор ЭРГУБ (п)М, содержащий корпус, нагревательные элементы, отражатель, теплоизолятор, защитную решетку, крепежные ушки для потолочного или настенного крепления. (Паспорт и руководство по эксплуатации ОН 021. РЭ, микроэлектронная фирма «Оникс» г.Ярославль 2003 год).
Известны электрический ИК нагреватель, включающий керамический корпус, снабженный множеством сквозных каналов, в которых размещены нагревательные элементы, выполненные из композиционного углеродосодержащего материала (патент РФ №105556, опубл. 10.06.2011) и плоский электронагреватель, содержащий пленочный электронагреватель с ИК-спектром излучения, теплоизолятор и отражатель (патент РФ №100351, опубл. 10.12.2010).
Основным недостатком всех вышеперечисленных конструкций является то, что они не достаточно хорошо приспособлены для обогрева телят. По наблюдениям зоотехников, около 50…60% времени суток телята находятся в лежачем положении, остальное время - в стоячем. В отличие, например, от поросят стоячий теленок в холке в 2…2,5 раза выше лежачего и в таком положении он располагается близко к излучающей поверхности ИК-облучателя, которые подвешиваются над животным. В этом случае, мощность нагревательного элемента ИК-облучателя может быть снижена в 2…2,7. В то же время ИК-облучатели в течение длительного времени находятся на одной и той же высоте подвеса над животными и их мощность, а следовательно, и тепловой поток не регулируются. Как результат - в стоячем положении происходит необоснованный перегрев животного, ведущий за собой перерасход энергии. Кроме того у большинства конструкций выявлено несоответствие обогреваемой площади стандартным размерам зон нахождения молодняка животных (станки, клетки и т.д.), что не обеспечивает равномерное температурное поле и вызывает рассеивание части теплового потока помимо зоны нахождения животных.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является лучистый электрический обогреватель молодняка животных, содержащий металлический прямоугольный корпус, покрытый огнестойкой, антикоррозионной и теплоизоляционной краской, теплоизоляцию, отражатель, плоский нагревательный элемент с температурой поверхности 380±30°С длина и ширина которого выполнены в соответствии с размерами обогреваемой площадки стандартного промышленного оборудования для содержания молодняка животных, защитную решетку, крепежные детали (патент РФ №119554 опубл. 20.08.2012).
Недостатком прототипа являются то, что величина теплового потока от ИК-излучателя не зависит от положения теленка, что приводит к значительному перерасходу электроэнергии.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат до 25% и возможность использования энергосберегающего инфракрасного электрического обогревателя телят с промышленным серийным оборудованием, предназначенным для выращивания и содержания телят (индивидуальные клетки, боксы и др.), обеспечивая требуемые параметры температуры во всей установленной, в том числе и по высоте, зоне отдыха теленка в соответствии с нормами технологического проектирования животноводческих предприятий.
В результате использования предлагаемой полезной модели появляется возможность снизить затраты на тепловую энергию до 25%, в автоматическом режиме обеспечивая заданный тепловой поток для обогрева теленка путем регулирования мощности нагревательного элемента с учетом положения животного (стоячее или лежачее), применения обогревателя со стандартным промышленным оборудованием (индивидуальные клетки, боксы) для выращивания и содержания телят, сформировать и направить тепловой поток только в зону нахождения теленка и обеспечить равномерное температурное поле по всей площади его содержания, тем самым повысить их сохранность, продуктивность, снизить удельные затраты корма на единицу привеса и повысить КПД установки. Благодаря тому, что нагревательный элемент энергосберегающего инфракрасного электрического обогревателя телят около половины своего рабочего времени подключен на пониженную мощность, увеличивается его срок службы.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что энергосберегающий инфракрасный электрический обогреватель телят, содержащий металлический прямоугольный корпус, покрытый огнестойкой, антикоррозионной и теплоизоляционной краской, теплоизоляцию, профилированный отражатель, защитную решетку, плоский нагревательный элемент длина и ширина которого выполнены пропорционально размерам обогреваемой площадки стандартного промышленного оборудования для содержания телят, содержит датчик положения животного, расположенный в центре продольной боковой ограждающей конструкции на такой высоте от пола площадки, чтобы его оптическая ось проходила выше крайней верхней точки лежачего теленка на 200 мм и имеющий электрическую связь через регулятор мощности с плоским нагревательным элементом, который автоматически подключается на пониженную мощность, для обогрева теленка в положении стоя. При этом снижается расход электрической энергии до 25%, создаются комфортные условия для животного, увеличивается срок службы нагревательного элемента.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена общая схема энергосберегающего инфракрасного электрического обогревателя телят.
Энергосберегающий инфракрасный электрический обогреватель телят содержит металлический прямоугольный корпус 1, покрытый огнестойкой, антикоррозионной и теплоизоляционной краской, теплоизоляцию 2, профилированный отражатель 3, защитную решетку 4, плоский нагревательный элемент 5 длина и ширина которого выполнены пропорционально размерам обогреваемой площадки стандартного промышленного оборудования для содержания телят, причем нагревательный элемент 5 посредством регулятора мощности 6 по сигналу датчика положения животного 7 автоматически подключается на пониженную мощность, для обогрева теленка в положении стоя. При этом датчик положения животного 7 должен быть расположен в центре продольной боковой ограждающей конструкции 8 на такой высоте от пола обогреваемой площадки, чтобы его оптическая ось 9 проходила выше крайней верхней точки лежачего теленка на 200 мм.
Работает энергосберегающий инфракрасный электрический обогреватель телят следующим образом.
Энергосберегающий инфракрасный электрический обогреватель телят подвешивается за корпус 1 с помощью троса и крепежных деталей к арматуре ограждающих конструкций индивидуальной клетки (бокса и др.) над обогреваемой площадкой. Электрический ток нагревает плоский нагревательный элемент 5 до температуры 450±20°С.
Для стандартной промышленной индивидуальной клетки для содержания телят датчик положения животного 7 устанавливается в центре боковой продольной стенки ограждающей конструкции 8 на высоте 400…500 мм от пола площадки, так, чтобы его оптическая ось 9 проходила выше крайней верхней точки лежачего теленка на 200 мм. Когда теленок лежит, плоский нагревательный элемент подключен на полную номинальную мощность 300 Вт. Если теленок встает на ноги, то он перекрывает собой и отражает обратно поверхностью кожи оптический луч, посылаемый датчиком положения животного 7 (например, оптический диффузный датчик типа ВБ3). Сигнал от датчика положения животного 7 поступает на регулятор мощности 6, который снижает мощность нагревательного элемента в 2…2,7 раза.