Iradiator dan pemasangan untuk pemanasan inframerah haiwan

Dalam pertanian, lampu pijar tujuan umum, lampu pijar, pemancar tiub, dan pemanas elektrik tiub (TEN) digunakan sebagai sumber sinaran inframerah untuk memanaskan haiwan.

Lampu pijar.

Lampu pijar berbeza dalam voltan, kuasa dan reka bentuk. Reka bentuk lampu pijar bergantung pada tujuannya. Mentol kaca, diameternya ditentukan oleh kuasa lampu, diperkuat dengan mastic khas di pangkalan. Di pangkalan terdapat benang skru untuk memasang di soket, yang mana lampu disambungkan ke rangkaian. Tungsten digunakan untuk membuat filamen lampu. Untuk mengurangkan serakan tungsten, lampu diisi dengan gas lengai (cth argon, nitrogen, dsb.).

Parameter utama lampu pijar:

• Voltan nominal,

• tenaga elektrik,

• fluks bercahaya,

• purata tempoh terbakar.

Lampu pijar tujuan am tersedia dalam 127 dan 220 V.

Watt elektrik lampu pijar dinyatakan sebagai nilai purata untuk voltan terkadar yang lampu itu direka bentuk. Dalam pertanian, lampu pijar dengan julat kuasa 40 hingga 1500 W digunakan terutamanya.

Fluks bercahaya lampu pijar adalah berkadar terus dengan kuasa elektrik lampu dan suhu filamen; untuk lampu yang telah terbakar 75% daripada hayat perkhidmatan nominalnya, pengurangan fluks bercahaya sebanyak 15-20% daripada nilai awal dibenarkan.

Apabila menggunakan lampu menyala untuk memanaskan haiwan, ambil perhatian bahawa tahap cahaya yang tinggi boleh merengsakan haiwan.

Purata masa pembakaran lampu pijar ditentukan terutamanya oleh percikan tungsten. Bagi kebanyakan lampu pijar tujuan umum, purata masa pembakaran ialah 1000 jam.

Perubahan dalam voltan sesalur berbanding dengan nilai nominal akan mengakibatkan perubahan dalam fluks yang dipancarkan oleh lampu, serta dalam output dan hayat perkhidmatan. Apabila voltan berubah sebanyak ± 1%, fluks bercahaya lampu berubah sebanyak ± 2.7%, dan purata masa pembakaran sebanyak ± 13%.

Lampu pijar dengan lapisan reflektif. Untuk mengarahkan aliran sinaran ke kawasan tertentu, lampu digunakan dengan cermin dan lapisan reflektif meresap, yang digunakan dari dalam ke bahagian atas mentol.

Lampu pemancar haba.

Sumber sinaran ini adalah pemancar "cahaya" yang terdiri daripada gegelung mono tungsten dan pemantul, yang merupakan permukaan aluminisasi dalam mentol dengan profil khas. Lengkung pengedaran fluks sinaran Ф (λ) di sepanjang spektrum untuk lampu jenis IKZ ditunjukkan dalam rajah. 1.

nasi. 1.Pengagihan fluks sinaran sepanjang spektrum lampu IKZ 220-500 dan IKZ 127-500.

nasi. 2. Taburan fluks sinaran sepanjang spektrum lampu IKZK 220-250 dan IKZK 127-250.

Dalam rajah. 2 menunjukkan lengkung pengagihan fluks sinaran sepanjang spektrum lampu jenis IKZK 220-250 dan IKZK 127-250.

Dalam penetapan jenis lampu, huruf bermaksud: IKZ - cermin inframerah, IKZK 220-250 - cermin inframerah dengan mentol dicat; nombor selepas huruf menunjukkan voltan sesalur dan kuasa sumber sinaran. Lampu itu ialah mentol kaca paraboloid. Sebahagian permukaan lampu ditutup dari dalam dengan lapisan perak pemantul nipis untuk menumpukan fluks sinaran ke arah tertentu.

Parameter yang sangat penting bagi mentol kaca, yang mempengaruhi hayat lampu, adalah rintangan haba mereka, iaitu, keupayaan untuk menahan perubahan suhu secara tiba-tiba. Untuk meningkatkan rintangan haba dengan menukar komposisi cas semasa lebur kaca, adalah perlu untuk mengurangkan kapasiti haba dan pekali suhu pengembangan linear, serta meningkatkan kekonduksian terma.

Bergantung pada bentuk mentol, lampu mempunyai taburan aliran sinaran yang berbeza: sama ada tertumpu di sepanjang paksi (dengan mentol parabola) atau lebar, pada sudut pepejal kira-kira 45 ° (dengan mentol sfera). Perlu diingatkan kelebihan menggunakan lampu dengan mentol sfera dalam pengeluaran pertanian, lampu ini memberikan pengedaran radiasi yang lebih seragam dalam zon pemanasan.

Badan filamen tungsten dipasang di dalam mentol. Bahan filamen badan filamen menyejat dalam vakum, mendap pada permukaan dalam mentol dan membentuk salutan hitam.Ini membawa kepada penurunan dalam fluks cahaya akibat daripada penyerapan yang lebih intensif oleh kaca.

Untuk meningkatkan hayat perkhidmatan lampu dan mengurangkan kadar penyejatan badan filamen, kelalang diisi dengan campuran gas lengai (argon dan nitrogen).

Kehadiran gas mewujudkan kehilangan haba akibat pengaliran haba dan perolakan. Dalam lampu yang dipenuhi gas, mentol dipanaskan bukan sahaja oleh sinaran dari filamen, tetapi juga oleh perolakan dan pengaliran daripada gas pengisian. Jadi, memanaskan gas dalam lampu 500 W menggunakan 9% daripada tenaga yang dibekalkan.

Dalam lampu berkuasa dengan badan filamen yang besar, peningkatan kehilangan haba melalui gas dikompensasi sepenuhnya oleh penurunan mendadak dalam penyebaran filamen, jadi ia sentiasa dilepaskan dengan gas.

Tidak seperti lampu vakum, suhu bahagian individu kelalang gas lengai bergantung pada kedudukan operasinya. Sebagai contoh, dengan memusingkan kelalang terbalik, anda boleh mengurangkan pemanasan simpang logam-kaca daripada 383-403 kepada 323-343 K.

Fluks sinaran bergantung pada suhu badan filamen. Peningkatan suhu mempercepatkan penyejatan tungsten dan meningkatkan perkadaran cahaya yang boleh dilihat dalam fluks sinaran. Oleh itu, dalam lampu jenis IKZ, di mana sinaran inframerah berkesan, suhu kerja filamen dikurangkan daripada 2973 K (seperti dalam lampu pijar) kepada 2473 K dengan penurunan kecekapan bercahaya sebanyak 60%. Ini membolehkan penukaran sehingga 70% daripada tenaga elektrik yang digunakan kepada sinaran inframerah.

Menurunkan suhu filamen memungkinkan untuk meningkatkan hayat perkhidmatan lampu inframerah dari 1000 hingga 5000 jam.Sinaran badan pijar dengan panjang gelombang lebih daripada 3.5 mikron (7-8% daripada jumlah fluks) diserap oleh kaca mentol, yang merupakan sebab kegagalan lampu pramatang yang kerap disebabkan oleh lonjakan suhu.

Penyinaran dari lampu jenis IKZ pada jarak 50-400 mm ke permukaan yang dipanaskan berbeza dari 2 hingga 0.2 W / cm2.

Gambar rajah sinaran tenaga yang dicipta oleh lampu cermin inframerah IKZ dengan kuasa 250 W pada ketinggian ampaian: 1 — 10 cm, 2 — 20 cm, 3 — 30 cm, 4 — 40 cm, 5 — 50 cm, 6 — 60 cm, 7 - 80 cm...

Untuk pemindahan haba melalui sinaran, lampu pijar biasa dengan gegelung tungsten dan mentol berbentuk bola boleh digunakan. Peningkatan kecekapan sinaran disediakan dengan membekalkan voltan, nilainya adalah 5-10% kurang daripada nominal; sebagai tambahan, pemantul aluminium yang digilap mesti dipasang di dalam peranti.

Pemancar inframerah tiub.

Mengikut reka bentuk, sumber tiub sinaran inframerah dibahagikan kepada dua kumpulan — dengan badan pemanasan diperbuat daripada aloi rintangan logam dan tungsten. Yang pertama ialah tiub kaca biasa atau refraktori dengan diameter 10-20 mm; Di dalam tiub, di sepanjang paksi pusat, terdapat badan dengan benang dalam bentuk lingkaran, ke hujungnya voltan bekalan digunakan. Pemancar sedemikian tidak digunakan secara meluas. Mereka biasanya digunakan untuk pemanasan ruang.

Pemancar filamen tungsten adalah serupa dalam reka bentuk kepada lampu tiub pijar. Badan pemanasan dalam bentuk lingkaran tungsten terletak di sepanjang paksi tiub dan dipasang pada pemegang molibdenum yang dipateri pada batang kaca. Radiator tiub boleh dibuat dengan pemantul luaran atau dalaman yang dibentuk dengan menyejat perak atau aluminium dalam vakum. Dalam rajah.3 menunjukkan pembinaan pemancar IR tersebut.

Taburan spektrum sinaran daripada pemancar tiub adalah hampir dengan taburan pemancar tiub; suhu pemanasan ialah 2100-2450 K.

nasi. 3. Pembinaan sumber IR tiub konvensional. 1 - asas; 2 - batang; 3 - spring menyokong rod; 4 - pemegang untuk molibdenum; 5 - batang kaca; 6 - elektrod; 7 - benang tungsten; 8 - tiub kaca.

Radiator tiub kuasa rendah (100 W) boleh digunakan secara meluas dalam pertanian untuk memanaskan haiwan muda dan ayam. Jadi di Perancis mereka digunakan untuk memanaskan ayam muda dalam sangkar. Radiator dipasang terus di siling sangkar, pada ketinggian 45 cm dan menyediakan pemanasan seragam untuk 40 ekor ayam.

Lampu tiub boleh digunakan dengan jayanya dalam penciptaan pemasangan penyinaran dan pencahayaan gabungan untuk haiwan ternakan muda dan ayam itik, terutamanya jika kita menganggap bahawa lampu UV dan lampu untuk pencahayaan eritema juga mempunyai reka bentuk tiub.

Pemancar IR kuarza.

Pemancar IR kuarza adalah serupa dengan yang diterangkan di atas, kecuali tiub kaca kuarza digunakan. Di sini kita akan mengehadkan diri kita untuk mempertimbangkan pemancar IR kuarza dengan elemen pemanas tungsten.

nasi. 4. Peranti untuk lampu inframerah dengan jenis filamen KI 220-1000.

Rajah 4 menunjukkan peranti pemancar tiub kuarza — lampu jenis KI (KG). Kelalang silinder 1 dengan diameter 10 mm diperbuat daripada kaca kuarza, yang mempunyai penghantaran maksimum di kawasan spektrum IR. 1-2 mg iodin dimasukkan ke dalam kelalang dan diisi dengan argon. Badan ringan 2, dibuat dalam bentuk monocoil, dipasang di sepanjang paksi tiub pada sokongan tungsten 3.

Input kepada lampu dijalankan menggunakan elektrod molibdenum yang dipateri ke dalam kaki kuarza 4. Hujung lingkaran filamen diskrukan ke bahagian dalam lengan 5. Tapak silinder 6 diperbuat daripada jalur nikel dengan jahitan di mana wayar molibdenum luar dikimpal 7. Suhu asas pemancar kuarza tidak boleh melebihi 573 K. Dalam hal ini, adalah wajib bahawa radiator disejukkan semasa operasi dalam pemasangan penyinaran.

Dalam kombinasi dengan pemantul cermin dalam bentuk silinder elips, lampu kuarza menghasilkan sinaran yang sangat tinggi. Jika lampu cermin memberikan sinaran sehingga 2-3 W / cm2, maka sinaran sehingga 100 W / cm2 boleh diperolehi daripada lampu kuarza dengan reflektor.

Pemancar kuarza dengan elemen pemanas tungsten dihasilkan oleh syarikat seperti Osram, Philips, General Electric, dll. W untuk voltan 110/130 dan 220/250 V. Jangka hayat lampu ini ialah 5000 jam.

Taburan tenaga sinaran lampu KI-220-1000 ke atas spektrum ditunjukkan dalam rajah. 5. Komposisi spektrum sinaran yang dihasilkan oleh lampu kuarza dicirikan oleh fakta bahawa terdapat maksimum kedua di rantau panjang gelombang yang lebih besar daripada 2.5 mikron, disebabkan oleh sinaran daripada tiub yang dipanaskan. Menambah iodin pada mentol akan mengurangkan sputtering tungsten dan dengan itu meningkatkan hayat lampu. Dalam lampu kuarza inframerah, meningkatkan voltan di atas nominal tidak membawa kepada penurunan mendadak dalam hayat perkhidmatan, itulah sebabnya adalah mungkin untuk melaraskan fluks sinaran dengan lancar dengan menukar voltan yang digunakan.

nasi. 5. Taburan spektrum tenaga sinaran lampu jenis KI 220-1000 pada voltan lampu yang berbeza.

Lampu kuarza inframerah kitaran iodin mempunyai kelebihan berikut:

• ketumpatan sinaran spesifik tinggi;

• kestabilan aliran sinaran semasa hayat operasi. Fluks sinaran pada akhir hayat adalah 98% daripada awal;

• dimensi kecil;

• keupayaan untuk menahan beban jangka panjang dan besar;

• keupayaan untuk melaraskan aliran sinaran dengan lancar dalam julat yang luas dengan menukar voltan yang dibekalkan.

Kelemahan utama lampu ini:

• pada suhu lengan melebihi 623 K, kuarza dimusnahkan oleh pengembangan haba;

• Lampu hanya boleh dikendalikan dalam kedudukan mendatar, jika tidak, badan pijar mungkin berubah bentuk di bawah beratnya sendiri dan kitaran iodin akibat kepekatan iodin di bahagian bawah tiub akan terganggu.

Lampu inframerah dengan kitaran iodin digunakan untuk mengeringkan cat dan varnis di pelbagai tapak pertanian; untuk memanaskan haiwan ternakan (anak lembu, anak babi, dll.).

Iradiator dengan lampu inframerah.

Untuk melindungi lampu inframerah daripada kerosakan mekanikal dan titisan air, serta untuk mengagihkan semula aliran sinaran di angkasa, kelengkapan khas digunakan. Sumber sinaran bersama-sama dengan lekapan dipanggil bekalan kuasa.

Iradiator dengan pelbagai lampu inframerah digunakan secara meluas dalam penternakan untuk pemanasan tempatan haiwan ternakan muda dan ayam itik.