الگو های گرم کردن سالن های مرغداری بوسیله گرمکن های تابشی لوله ای

دانشگاه جورجیا

انجمن توسعه تعاون

دانشکده کشاورزی وعلوم زیستی  شهر آتن/جورجیا

راهنمای مرغداری

الگو های گرم کردن سالن بوسیله گرمکن های تابشی لوله ای

شکل2.   گرمای تابشی حاصل ازگرمکن  تابشی لوله ای                    شکل 1.کرمگن تابشی لوله ای   

 

روشهای گرم کردن کف سالن توسط گرمکنهای تابشی لولهای

"گرمکنهای تابشی لوله ای" جدیدترین سیستمهایی هستند که برای گرم کردن مرغداریها روانه بازار
شده اند. این گرمکن ها از بسیاری جهات نسل جدید دستگاه های جوجه کشی اولیه  هستند که فضای تابشی آنها گسترش یافته است. افزایش فضایی تابشی این گرمکنها، به کاهش تعداد دستگاه های گرمکن و افزایش فضای نگهداری کمک میکند. این گرمکنها دارای یک لوله فلزی چهار اینچی بطول (9تا12 متر)، یک قسمت منعکس کننده گرمای تابشی به سمت کف سالن، و یک محفظه کرمگننده میباشد. یک فن کوچک هوای تازه را از بیرون به داخل محفظه گرمکننده هدایت میکند. پروپان یا گاز طبیعی میسوزد و در نتیجه هوای داغ به داخل لوله ها رانده میشود. شعله و هوای داغ  دمای لوله فلزی را به حدود400 تا 1000 درجه فارنهایت (200 تا 540 درجه سانتیگراد)میرساند و سپس گرما به کف سالن تابیده میشود. هوای گرم شده از انتهایی لوله به داخل سالن وارد میشود که میتوان با لوله کشی این هوا را که حاصل سوختن گاز است از سالن خارج کرد. گرمکنها از لحاظ میزان گرمایی که هیتر آنها تولید میکند متفاوتند و این گرمای تولیدی به مساحت قسمتی که گاز در آن گرم میشود بستگی دارد. بعنوان نمونه المنت سرامیکی در گرمکنهای معمولی بشقابی شکل نسبتا کوچک میباشد(حدود 110 اینج مربع یا710 سانتیمترمربع) که بالطبع گرمای کمتری تولید میکند و چون خروجی گرما کم میباشد باید نزدیک به سطح زمین باشد تا بتواند مساحتی به اندازه دایره ای به قطر 2 متر را گرم کند. بازده گرمکن تابشی درمقایسه با نمونه قبلی بیش از دو برابر است (250 اینچ مربع یا 1600 سانتیمترمربع) و لذا در سطحی بالاتر از گرمکن قبلی نصب میشود و فضای بیشتری را گرم میکند(دایره ای به قطر16 فوت یاحدود5متر) و در نهایت میتوان گفت که ما به نصب تعداد کمتری از گرمکن تابشی در مقایسه با نوع المنتی نیاز خواهیم داشت.  شکل 3و4 را مقایسه کنید.

شکل 3.شمای گرمایی و درجه حرارت کف سالن مرغداری با گرمکن بشقابی شکل  ا

شکل 4.شمای گرمایی ودرجه حرارت کف سالن مرغداری باگرمکن تابشی

شکل 5.شمای گرمایی ودرجه حرارت کف سالن مرغداری باگرمکن تابشی لوله ای

درمقام مقایسه گرمکن المنتی(پنکیک) قدرتی معادل یک لامپ 25 وات دارد وگرمکن تابشی قدرتی بیش از یک لامپ 60 وات. برای بدست آمدن سطحی مناسب از روشنایی، یک لامپ 25 وات نسبت به 60 وات باید نزدیکتر به زمین بوده وتعداد بیشتری از آن لازم است تا مساحت مشخصی را روشن کند. درمقابل لامپ60 واتی به تعداد کمتر و بالاتر از سطح زمین نصب میشود و فضای بیشتری را روشن میکند. حال برمیگردیم به   مشخصات گرمکن های تابشی لوله ای که با طول 12متر و قطر10سانتیمتر میتواند فضایی حدود 4متر مربع را پوشش داده و راندمانی معادل 25 برابر نوع تابشی دارد. توجه به این نکته ضروری است که یک لوله تابشی با درجه حرارت سطحی کمتری از دو نوع دیگر گرمکن ها(المنتی وتابشی) کار میکند و تصور میشود که گرمای تابشی کمتری در هر مترمربع تولید کند اما حقیقت اینست که یک واحد لوله تابشی میتواند گرمای تابشی بیشتری نسبت به یک واحد گرمگن های(المنتی وتابشی)تولید کند چون گرمای تابشی آن از حرارت تولیدی آن بیشتر است و در سطح بالاتری ازکف سالن با تعداد کمتر نصب میشود.(شکل 5) . پس میتوان بجای قرار دادن دو ردیف از گرمکن های المنتی یا تابشی فقط یک ردیف از گرمکن های تابشی
لوله ای در قسمت وسط سالن به فاصله 30 تا 60 سانتیمتر از سقف استفاده کرد. بازدهی گرمکن های تابشی لوله ای به اندازه یک لامپ فلورسنت 12 متری است. مقایسه مساحتی که 3 نوع دستگاه (المنتی،تابشی و تابشی لوله ای) پوشش میدهند اختلاف بازدهی آنها را   نشان میدهد. نوع المنتی:3.7 مترمربع، نوع تابشی: 18 متر مربع و نوع تابشی لوله ای: بیش از 111 مترمربع.

شکل 6. حررات در مرکز گرمکن تابشی                               شکل 7. حرارت کف سالن درمرکز گرمکن تابشی لوله

گرمای تولید شده بوسیله گرمکن تابشی لوله ای با گرمای تولید شده از یک ردیف گرمکن تابشی که در مرکز سالن نصب شده تفاوت دارد. (شکل 6 و7 ) بهترین سطح گرمایشی در مرکز وجود دارد و هرجه به کناره های دیوار نزدیک میشویم گرمایش کاهش میابد و این کاهش در نوع تابشی لوله ای کمتر است چون در سطح بالاتری نصب میشود اگر گرمکن تابشی در مرکز نصب شود پوشش گرمایی بیشتر در مرکز انجام میشود و راندمان پایین میاید. (شکل3 و 4 و 5)

شکل 8.شمای حرارت کف سالن با گرمکن تابشی لوله ای

بعلاوه اگر نوع المنتی یا تابشی در سطح بالاتری نصب شوند حرارت کف سالن پایین میاید. بررسیهای تکنیکی نشان داده است که گرمکن تابشی لوله ای میتواند گرما را در سالنی بعرض 12متر بطور یکسان پخش کند.

این میزان پوشش و پخش گرما در گرمکن تابشی که در مرکز نصب شده است بطور محسوسی کاهش میابد. در گرمکن تابشی لوله ای بدلیل اینکه گرمای تابشی در کناره های دیوار محدود است، گرمای نقاط نزدیک به دیوار بیشتر تحت تاثیر دمای هوای محیط قرار دارد تا گرمای تابشی حاصل از گرمکن لوله ای( شکل 8). مساحت گرم شده بوسیله لوله تابشی به طراحی قسمت (منعکس کننده )بستگی دارد. لوله های تابشی  ابتدا در کارخانه ها و فروشگاههای بزرگ که دارای سقفهای بلند بودند نصب شده بود. بمنظور تمرکز گرمای تابشی روی کف سالن، قسمت منعکس کننده باید بسته عمل کند تا گرمای حاصل از تابش در سقف و دیوارها هدر نرود. (شکل 9  و 10 )

 شکل 10. لوله تابشی با منعکس کننده                                               شکل 9. لوله تابشی بدون منعکس کننده

تمیز نگهداشتن رفلکتور عامل دیگری است که در پخش مناسب گرمای لوله های تابشی موثر است. باید در نظر داشته باشیم که حدود نصف گرمای تولید شده به سمت سقف سالن میرود. هر چه رفلکتومتر تمیزتر باشد گرمای بیشتری به کف سالن منتقل میشود. کثیف بودن رفلکتور باعث کاهش انعکاس گرما شده و مقداری از گرما نیز جذب رفلکتور میشود و دمای آن دیرتر بالا میرود و لوله ها گرمتر میشوند. لذا برای استفاده از حداکثر راندمان لوله های تابشی باید سالی دو بار آنها را تمیز کرد. ( شکل 11 ) این شکل قسمت زیرین رفلکتومتر را فبل و بعد از شستشو نشان میدهد.

 

شکل 11. لوله تابشی بدون قبل و بعد از تمیز کردن رفلکتور

  شکل 13. عکس حرارتی از لوله تابشی با رفلکتوردوم ( قسمت جلو )                              شکل 12. لوله همراه با رفلکتومتر دوم

گرمکن تابشی لوله ای میتواند بالای خط تغذیه جوجه ها باشد به شرطی که به اندازه کافی با آن فاصله داشته باشد تا دمای مناسب جوجه ها باشد. فاکتور دیگری که باید در نظر داشته باشیم اینست که چون دمای تابش منعکس میشود، رفلکتومتر دوم را میتوان زیر گرمکن نصب کرد تا گرمای حاصل از تابش مستقیما از زیر دستگاه جوجه کشی عبور نکند و به قسمتهای کناری که مورد نیاز است منتقل شود (شکل 12 و 13 ).

انتخاب لوله های تابشی بلندتر از 12 متر توصیه نمیشود.  برای کاهش نقاط خنک در طول لوله باید فاصله لوله ها بیشتر از 6 متر باشد. یکی از مشخصات بارز گرمکنهای تابشی لوله ای گرمایش مناسب سالن با سرعتی قابل فبول است. درشکل 14 وضعیت حرارتی پهلو به پهلوی سالن دیده میشود در هر دو شکل دمای اولیه کف سالن حدود 15 درجه سانتیگراد است و این شکل وضعیت دمایی را بعد از گذشت 20 دقیقه نشان میدهد. متوسط دما در گرمکن تابشی پس از این مدت 20 درجه و در نوع تابشی لوله ای 26 درجه سانتیگراد میشود. توانایی حرارتی گرمکن تابشی لوله ای در گرم کردن سریعتر کف سالن به کاهش هزینه منجر میشود. شکل 15 نمودار هیستوگرام درجه حرارت کف سالن را نشان میدهد.

شکل 14. عکس حرارتی از مرغداری بعد از 20 دقیقه کارکرد سیستم های گرمایشی

 

شکل 15. نمودار هیستوگرام کف سالن مرغداری برای شکل 14

برای افزایش پوشش دمایی گرمکن لوله ای باید انرا تا حد ممکن نزدیک به سقف نصب کرد. زمانیکه فاصله از سقف حدود 30 سانتیمتر است رنج دمایی سطح بالای لوله 65 تا 93 درجه سانتی کراد است. ( شکل16) و این میزان دما برای روشن شدن آتش کافی نیست ولی میتواند بعضی انواع پلاستیکها را نرم کند و به سیمها و لوله ها و شل شدن سقف بیانجامد که این وضعیت میتواند منجر به آتش سوزی شود. بنابراین لوله های تابشی نباید خیلی نزدیک به سقف نصب گردند و  برای کاهش دمای سقف میتوان از عایقهایی که نور را منعکس میکنند استفاده کرد بعلاوه چون  بیشترین دما را در یک سوم ابتدایی لوله شاهد هستیم باید سیمها و لوله ها را دورتر از این محدوده نصب کنیم.

 

شکل 16. دمای سقف بالای گرمکن لوله ای