Способы электрического обогрева почвы и воздуха

Для обогрева сооружений защищенного грунта можно использовать различные электротермические установки [1,2].

В современных сооружениях защищенного грунта наиболее распространен элементный способ обогрева. В зависимости от типа нагревателя и способа его монтажа элементный обогрев разделяют на несколько видов (см. рисунок 3.1).

Нагревательным изолированным проводом ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ, ПНВСВ

Стальным проводом без изоляции

В асфальтобетонных плитах

Рисунок 3.1– Виды элементного способа электрообогрева

сооружений защищенного грунта

При обогреве парников проводом без изоляции для снижения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током провод укладывают в специальных трубах (асбоцементных, керамических и др.) или над проводом протягивают экранную сетку, а так же для питания нагревателя используют пониженное напряжение.

В трубчатых обогревателях нагревательным элементом служит сталь-ной оцинкованный провод диаметром 2,5…4 мм. Трубы (диаметр 50…150 мм.) укладывают (см. рисунок 3.2) в слое песка, насыпанном на теплоизо-лирующий слой шлака, с уклоном для стока влаги. Трубы соединяют между собой муфтами на цементном растворе. Чтобы провод не касался стенок трубы, его прокладывают на изолирующих опорных дисках.

1-элементы почвенного обогрева;

2-парубни; 3-элементы воздушного обогрева; 4-культурный слой почвы;

5-рама; 6-песок; 7-шлак.

Рисунок 3.2– Поперечный разрез парника с электрообогревом трубчатыми нагревательными элементами

При обогреве парников неизолированным проводом с экранной сеткой нагревательным элементом является стальная проволока, которую укладывают зигзагообразно вдоль сооружения в слое песка. Напряжение питания 380/220 В. Поверх провода насыпают слой почвы 15…20 см и укладывают экранирующую стальную сетку, которую присоединяют к нулевому проводу сети. Поверх сетки насыпают культурный слой почвы. При данном способе обогрева теплота выделяется как в самом нагревателе, так и в почве за счет тока, протекающего между проводом и экранной сеткой. Недостаток этого способа – большая металлоемкость.

При обогреве парников неизолированными проводами на пониженном напряжении используют специальную понизительную трансформаторную подстанцию 380/12…42 В. В качестве нагревательного элемента применяют стальной провод диаметром 2…8 мм, покрытый термостойким лаком. Провод в парнике укладывают так же, как и в предыдущем случае. Недостаток дан-ного способа – большие капитальные затраты на устройство электрообогрева (подстанция).

Парники с обогревом асфальтобетонными плитами обладают большой аккумуляционной способностью, обеспечивают равномерность нагрева почвы и достаточную электробезопасность. Обогреватель выполняют в такой последовательности. На грунт насыпают слой шлака толщиной 0,2 мм. Сверху шлак присыпают песком. На песок укладывают асфальтобетон (88% песка, 12% битума), а затем стальной неизолированный провод диаметром 2…3 мм, который заливают стяжкой из асфальтобетона. Асфальтобетон обеспечивает хорошую электрическую изоляцию нагревателя, что позволяет использовать для питания парника напряжение 380/220 В. Иногда нагреватель парника набирают из отдельных асфальтобетонных или асфальто-керамзитобетонных плит. Это позволяет сократить сроки сооружения парников и улучшить качество нагревателя, т.к. плиты изготавливаются в заводских условиях. Однако, при этом способе трудно заменять поврежденные провода и, кроме того, требуются сравнительно большие затраты на сооружение обогрева.

Обогрев закрытого грунта нагревательным проводом типа ПОСХВ, ПОСХВТ, ПОСХП и ПНВСВ аналогичен обогреву неизолированным проводом. При непосредственной укладке провода в песок его защищают от повреждений металлической сеткой, которую заземляют для обеспечения электробезопасности. При обогреве воздуха нагревательный провод подве-шивают на строительных конструкциях или крепят к несущему тросу.

Недостаток описанных конструкций парников с почвенным обогревом заключается в том, что тепловой поток от нагревательных элементов, уложенных на дно парника, направлен не только в культурный слой почвы, но и в массу грунта под нагревателями. Чтобы уменьшить тепловой поток, уходящий в грунт, парник целесообразно приподнять над землей. При этом воздушный промежуток, образовавшийся между дном парника и поверх-ностью земли, играет роль тепловой изоляции.

Для снижения затрат электрической энергии на обогрев рассадных теплиц применяют зонный обогрев. При этом способе обогревают только рабочую зону (высотой 0,3 м), оградив ее от объема теплицы пленочным укрытием. В качестве нагревательного элемента используют провода типа ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ и ПНВСВ.