प्राण्यांच्या इन्फ्रारेड हीटिंगसाठी इरेडिएटर्स आणि स्थापना

शेतीमध्ये, सामान्य हेतूचे इनॅन्डेन्सेंट दिवे, इनॅन्डेन्सेंट दिवे, ट्यूब एमिटर आणि ट्यूब इलेक्ट्रिक हीटर्स (TEN) प्राण्यांना गरम करण्यासाठी इन्फ्रारेड रेडिएशनचे स्रोत म्हणून वापरले जातात.

तप्त दिवे.

इनॅन्डेन्सेंट दिवे व्होल्टेज, पॉवर आणि डिझाइनमध्ये भिन्न असतात. इनॅन्डेन्सेंट दिव्यांची रचना त्यांच्या उद्देशावर अवलंबून असते. काचेचा बल्ब, ज्याचा व्यास दिव्याच्या सामर्थ्याने निर्धारित केला जातो, पायावर विशेष मस्तकीने मजबूत केला जातो. बेसवर सॉकेटमध्ये फिक्सिंगसाठी एक स्क्रू थ्रेड आहे, ज्यासह दिवा नेटवर्कशी जोडलेला आहे. दिव्याचा फिलामेंट तयार करण्यासाठी टंगस्टनचा वापर केला जातो. टंगस्टनचे विखुरणे कमी करण्यासाठी, दिवा अक्रिय वायूने ​​(उदा. आर्गॉन, नायट्रोजन इ.) भरला जातो.

इनॅन्डेन्सेंट दिव्याचे मुख्य पॅरामीटर्स:

• नाममात्र व्होल्टेज,

• विद्युत ऊर्जा,

• प्रकाशमय प्रवाह,

• सरासरी बर्न कालावधी.

127 आणि 220 V मध्ये सामान्य हेतूचे इनॅन्डेन्सेंट दिवे उपलब्ध आहेत.

इनॅन्डेन्सेंट दिव्यांची इलेक्ट्रिकल वॅटेज रेट केलेल्या व्होल्टेजसाठी सरासरी मूल्य म्हणून निर्दिष्ट केली जाते ज्यासाठी दिवा डिझाइन केला आहे. शेतीमध्ये, 40 ते 1500 W च्या पॉवर रेंजसह इनॅन्डेन्सेंट दिवे प्रामुख्याने वापरले जातात.

इनॅन्डेन्सेंट दिव्याचा चमकदार प्रवाह दिव्याच्या विद्युत शक्ती आणि फिलामेंटच्या तापमानाच्या थेट प्रमाणात असतो; ज्या दिवे त्यांच्या नाममात्र सेवा आयुष्याच्या 75% जळतात त्यांच्यासाठी, प्रारंभिक मूल्याच्या 15-20% ने चमकदार प्रवाह कमी करण्याची परवानगी आहे.

प्राण्यांना गरम करण्यासाठी दिवे वापरताना, हे लक्षात ठेवा की उच्च पातळीच्या प्रकाशामुळे प्राण्यांना त्रास होऊ शकतो.

इनॅन्डेन्सेंट दिव्याची सरासरी जळण्याची वेळ मुख्यतः टंगस्टनच्या स्पटरिंगद्वारे निर्धारित केली जाते. बर्‍याच सामान्य हेतूच्या इनॅन्डेन्सेंट दिवेसाठी, सरासरी जळण्याची वेळ 1000 तास असते.

नाममात्र मूल्याच्या तुलनेत मुख्य व्होल्टेजमधील बदलांमुळे दिव्याद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रवाह तसेच आउटपुट आणि सेवा जीवनात बदल होईल. जेव्हा व्होल्टेज ± 1% ने बदलतो, तेव्हा दिव्याचा प्रकाशमय प्रवाह ± 2.7% आणि सरासरी जळण्याची वेळ ± 13% ने बदलतो.

परावर्तित थर असलेले इनॅन्डेन्सेंट दिवे. किरणोत्सर्गाचा प्रवाह एका विशिष्ट क्षेत्राकडे निर्देशित करण्यासाठी, मिरर आणि डिफ्यूज रिफ्लेक्टिव्ह लेयरसह दिवे वापरले जातात, जे आतून बल्बच्या वरच्या भागावर लावले जातात.

उष्णता उत्सर्जित करणारे दिवे.

हे रेडिएशन स्रोत टंगस्टन मोनो-कॉइल आणि रिफ्लेक्टर असलेले "प्रकाश" उत्सर्जक आहेत, जे विशेष प्रोफाइल असलेल्या बल्बची आतील अल्युमिनाइज्ड पृष्ठभाग आहे. IKZ प्रकारच्या दिव्यांच्या स्पेक्ट्रमच्या बाजूने रेडिएशन फ्लक्स Ф (λ) चे वितरण वक्र अंजीरमध्ये दर्शविले आहे. १.

तांदूळ. १.IKZ 220-500 आणि IKZ 127-500 दिव्यांच्या स्पेक्ट्रमसह रेडिएशन फ्लक्सचे वितरण.

तांदूळ. 2. IKZK 220-250 आणि IKZK 127-250 दिव्यांच्या स्पेक्ट्रमसह रेडिएशन फ्लक्सचे वितरण.

अंजीर मध्ये. 2 IKZK 220-250 आणि IKZK 127-250 प्रकारच्या दिव्यांच्या स्पेक्ट्रमसह रेडिएशन फ्लक्स वितरण वक्र दर्शविते.

दिव्यांच्या प्रकारात, अक्षरांचा अर्थ असा होतो: IKZ — इन्फ्रारेड मिरर, IKZK 220-250 — पेंट केलेल्या बल्बसह इन्फ्रारेड मिरर; अक्षरांनंतरची संख्या मुख्य व्होल्टेज आणि रेडिएशन स्त्रोताची शक्ती दर्शवते. दिवा हा पॅराबोलॉइड काचेचा बल्ब आहे. दिव्याच्या पृष्ठभागाचा काही भाग आतून एका पातळ परावर्तित चांदीच्या थराने झाकलेला असतो, जेणेकरुन तेजस्वी प्रवाह एका दिलेल्या दिशेने केंद्रित होईल.

काचेच्या बल्बचा एक अतिशय महत्त्वाचा मापदंड, जो दिव्याच्या आयुष्यावर परिणाम करतो, त्यांची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता आहे, म्हणजेच अचानक तापमानातील बदलांना तोंड देण्याची क्षमता. काचेच्या वितळण्याच्या वेळी चार्जची रचना बदलून उष्णता प्रतिरोध वाढविण्यासाठी, त्याची उष्णता क्षमता आणि रेखीय विस्ताराचे तापमान गुणांक कमी करणे तसेच थर्मल चालकता वाढवणे आवश्यक आहे.

बल्बच्या आकारानुसार, दिवे रेडिएशन प्रवाहाचे वेगळे वितरण करतात: एकतर अक्षावर केंद्रित (पॅराबॉलिक बल्बसह) किंवा रुंद, सुमारे 45 ° (गोलाकार बल्बसह) च्या घन कोनात. कृषी उत्पादनात गोलाकार बल्बसह दिवे वापरण्याचा फायदा लक्षात घेतला पाहिजे, हे दिवे हीटिंग झोनमध्ये रेडिएशनचे अधिक समान वितरण प्रदान करतात.

बल्बच्या आत टंगस्टन फिलामेंट बॉडी निश्चित केली जाते. फिलामेंट बॉडीची फिलामेंट सामग्री व्हॅक्यूममध्ये बाष्पीभवन होते, बल्बच्या आतील पृष्ठभागावर स्थिर होते आणि एक काळा कोटिंग तयार करते.यामुळे काचेच्या अधिक तीव्रतेने शोषण झाल्यामुळे प्रकाश प्रवाह कमी होतो.

दिव्याचे सेवा आयुष्य वाढविण्यासाठी आणि फिलामेंट बॉडीच्या बाष्पीभवनाचा दर कमी करण्यासाठी, फ्लास्क अक्रिय वायू (आर्गॉन आणि नायट्रोजन) च्या मिश्रणाने भरला जातो.

गॅसच्या उपस्थितीमुळे उष्णता वाहक आणि संवहनामुळे उष्णतेचे नुकसान होते. गॅसने भरलेल्या दिव्यांमध्ये, बल्ब केवळ फिलामेंटच्या किरणोत्सर्गानेच नाही तर भरलेल्या वायूच्या संवहन आणि वहन द्वारे देखील गरम केला जातो. तर, 500 डब्ल्यू दिव्यामध्ये गॅस गरम केल्याने पुरवलेल्या उर्जेपैकी 9% ऊर्जा वापरली जाते.

मोठ्या फिलामेंट बॉडीसह शक्तिशाली दिवे मध्ये, गॅसद्वारे उष्णतेच्या नुकसानामध्ये वाढ फिलामेंटच्या फैलावमध्ये तीव्र घट झाल्यामुळे पूर्णपणे भरपाई केली जाते, म्हणून ते नेहमी गॅससह सोडले जातात.

व्हॅक्यूम दिवे विपरीत, निष्क्रिय गॅस फ्लास्कच्या वैयक्तिक विभागांचे तापमान त्यांच्या ऑपरेटिंग स्थितीवर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, फ्लास्कला उलटे करून, आपण मेटल-ग्लास जंक्शनचे हीटिंग 383-403 वरून 323-343 के पर्यंत कमी करू शकता.

रेडिएशन फ्लक्स फिलामेंटच्या शरीराच्या तापमानावर अवलंबून असते. तापमानात वाढ टंगस्टनच्या बाष्पीभवनाला गती देते आणि रेडिएशन फ्लक्समध्ये दृश्यमान प्रकाशाचे प्रमाण वाढवते. म्हणून, IKZ प्रकारातील दिव्यांमध्ये, जेथे इन्फ्रारेड किरणोत्सर्ग प्रभावी आहे, फिलामेंटचे कार्य तापमान 2973 K (इन्कॅन्डेन्सेंट दिव्याप्रमाणे) वरून 2473 K पर्यंत कमी केले जाते आणि 60% च्या चमकदार कार्यक्षमतेत घट होते. हे वापरलेल्या विजेच्या 70% पर्यंत इन्फ्रारेड रेडिएशनमध्ये रूपांतरित करण्यास अनुमती देते.

फिलामेंटचे तापमान कमी केल्याने इन्फ्रारेड दिव्यांची सेवा आयुष्य 1000 ते 5000 तासांपर्यंत वाढवणे शक्य झाले.3.5 मायक्रॉन (एकूण फ्लक्सच्या 7-8%) पेक्षा जास्त तरंगलांबी असलेल्या इनॅन्डेन्सेंट बॉडीचे रेडिएशन बल्बच्या काचेद्वारे शोषले जाते, जे तापमान वाढीमुळे वारंवार अकाली निकामी होण्याचे कारण आहे.

IKZ प्रकारच्या दिव्यापासून 50-400 मिमीच्या अंतरावर असलेल्या गरम पृष्ठभागावर विकिरण 2 ते 0.2 W/cm2 पर्यंत बदलते.

इन्फ्रारेड मिरर दिवा IKZ द्वारे निलंबन उंचीवर 250 W च्या पॉवरसह तयार केलेल्या उर्जा विकिरणांचे आकृती: 1 — 10 सेमी, 2 — 20 सेमी, 3 — 30 सेमी, 4 — 40 सेमी, 5 — 50 सेमी, 6 — 60 सेमी, 7 - 80 सेमी...

रेडिएशनद्वारे उष्णता हस्तांतरणासाठी, टंगस्टन कॉइल आणि बॉल-आकाराचे बल्ब असलेले सामान्य इनॅन्डेन्सेंट दिवे वापरले जाऊ शकतात. रेडिएशन कार्यक्षमतेत वाढ व्होल्टेज पुरवून प्रदान केली जाते, ज्याचे मूल्य नाममात्रापेक्षा 5-10% कमी आहे; याव्यतिरिक्त, डिव्हाइसमध्ये पॉलिश अॅल्युमिनियम रिफ्लेक्टर स्थापित करणे आवश्यक आहे.

ट्यूब इन्फ्रारेड उत्सर्जक.

डिझाइननुसार, इन्फ्रारेड किरणोत्सर्गाचे ट्यूब स्त्रोत दोन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत - धातू प्रतिरोधक मिश्र धातु आणि टंगस्टनपासून बनवलेल्या हीटिंग बॉडीसह. प्रथम 10-20 मिमी व्यासासह सामान्य किंवा रीफ्रॅक्टरी काचेची ट्यूब आहे; ट्यूबच्या आत, मध्य अक्षाच्या बाजूने, सर्पिलच्या रूपात धागा असलेले एक शरीर असते, ज्याच्या टोकांना पुरवठा व्होल्टेज लागू केले जाते. अशा उत्सर्जकांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात नाही. ते सहसा स्पेस हीटिंगसाठी वापरले जातात.

टंगस्टन फिलामेंट एमिटर डिझाईनमध्ये इनॅन्डेन्सेंट ट्यूब दिव्यांसारखे असतात. टंगस्टन सर्पिलच्या स्वरूपात हीटिंग बॉडी ट्यूबच्या अक्षासह स्थित आहे आणि काचेच्या रॉडवर सोल्डर केलेल्या मॉलिब्डेनम धारकांवर निश्चित केली जाते. व्हॅक्यूममध्ये चांदी किंवा अॅल्युमिनियमचे बाष्पीभवन करून तयार केलेल्या बाह्य किंवा अंतर्गत परावर्तकासह ट्यूब रेडिएटर बनवता येते. अंजीर मध्ये.3 अशा आयआर एमिटरचे बांधकाम दर्शविते.

ट्यूब उत्सर्जकांपासून रेडिएशनचे वर्णक्रमीय वितरण ट्यूब उत्सर्जकांच्या जवळ असते; हीटिंग तापमान 2100-2450 के.

तांदूळ. 3. पारंपारिक ट्यूब आयआर स्त्रोताचे बांधकाम. 1 - बेस; 2 - रॉड; 3 - रॉडला आधार देणारा स्प्रिंग; 4 - मोलिब्डेनमसाठी धारक; 5 - काचेची रॉड; 6 - इलेक्ट्रोड; 7 - टंगस्टन धागा; 8 - काचेची नळी.

कमी उर्जा (100 डब्ल्यू) च्या ट्यूबलर रेडिएटर्सचा वापर शेतीमध्ये तरुण प्राणी आणि पोल्ट्री गरम करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात केला जाऊ शकतो. म्हणून फ्रान्समध्ये ते पिंजऱ्यात तरुण पोल्ट्री गरम करण्यासाठी वापरले जातात. रेडिएटर्स थेट पिंजराच्या कमाल मर्यादेवर, 45 सेमी उंचीवर स्थापित केले जातात आणि 40 कोंबड्यांसाठी एकसमान गरम पुरवतात.

तरुण शेतातील प्राणी आणि कुक्कुटपालनांसाठी एकत्रित विकिरण आणि प्रकाश प्रतिष्ठापनांच्या निर्मितीमध्ये ट्यूब दिवे यशस्वीरित्या वापरले जाऊ शकतात, विशेषत: जर आपण हे लक्षात घेतले की यूव्ही दिवे आणि एरिथेमा प्रकाशासाठी दिवे देखील ट्यूबलर डिझाइन असतात.

क्वार्ट्ज IR उत्सर्जक.

क्वार्ट्ज आयआर उत्सर्जक वर वर्णन केलेल्या प्रमाणेच असतात, त्याशिवाय क्वार्ट्ज ग्लास ट्यूब वापरली जाते. येथे आपण टंगस्टन हीटिंग एलिमेंट्ससह क्वार्ट्ज आयआर एमिटरचा विचार करण्यापुरते मर्यादित राहू.

तांदूळ. 4. फिलामेंट प्रकार KI 220-1000 सह इन्फ्रारेड दिव्यासाठी डिव्हाइस.

आकृती 4 क्वार्ट्ज ट्यूब एमिटरचे उपकरण दर्शवते — KI (KG) प्रकाराचा दिवा. 10 मिमी व्यासासह बेलनाकार फ्लास्क 1 क्वार्ट्ज काचेचे बनलेले आहे, ज्याचे आयआर स्पेक्ट्रल प्रदेशात जास्तीत जास्त प्रसारण आहे. 1-2 मिग्रॅ आयोडीन फ्लास्कमध्ये ठेवले जाते आणि आर्गॉनने भरले जाते. मोनोकॉइलच्या स्वरूपात बनवलेले लाइट बॉडी 2, टंगस्टन सपोर्ट 3 वर ट्यूबच्या अक्षासह माउंट केले जाते.

क्वार्ट्ज पाय 4 मध्ये सोल्डर केलेल्या मॉलिब्डेनम इलेक्ट्रोड्सचा वापर करून दिव्याचे इनपुट केले जाते. फिलामेंट सर्पिलचे टोक स्लीव्हजच्या आतील भागात स्क्रू केले जातात 5. बेलनाकार बेस 6 सीमसह निकेल पट्टीने बनविलेले असतात ज्यामध्ये बाहेरील मॉलिब्डेनम वायर्स वेल्डेड केल्या जातात 7. क्वार्ट्ज उत्सर्जकांच्या तळांचे तापमान 573 K पेक्षा जास्त नसावे. या संदर्भात, रेडिएटर्सना इरिडिएटिंग इंस्टॉलेशन्समध्ये ऑपरेशन दरम्यान थंड करणे अनिवार्य आहे.

लंबवर्तुळाकार सिलेंडरच्या स्वरूपात मिरर रिफ्लेक्टरसह, क्वार्ट्ज दिवे खूप उच्च विकिरण तयार करतात. जर मिरर दिवे 2-3 डब्ल्यू / सेमी 2 पर्यंत रेडिएशन प्रदान करतात, तर परावर्तक असलेल्या क्वार्ट्ज दिव्यापासून 100 डब्ल्यू / सेमी 2 पर्यंत रेडिएशन मिळू शकते.

टंगस्टन हीटिंग घटकांसह क्वार्ट्ज उत्सर्जक ओस्राम, फिलिप्स, जनरल इलेक्ट्रिक इत्यादी कंपन्यांद्वारे तयार केले जातात. व्होल्टेज 110/130 आणि 220/250 V साठी W. या दिव्यांचे आयुष्य 5000 तास आहे.

स्पेक्ट्रमवर KI-220-1000 दिव्याच्या रेडिएशन ऊर्जेचे वितरण अंजीरमध्ये दर्शविले आहे. 5. क्वार्ट्ज दिव्यांनी तयार केलेल्या किरणोत्सर्गाची वर्णक्रमीय रचना या वस्तुस्थितीद्वारे दर्शविली जाते की 2.5 मायक्रॉनपेक्षा जास्त तरंगलांबीच्या प्रदेशात दुसरी कमाल असते, जी तापलेल्या ट्यूबमधून रेडिएशनमुळे होते. बल्बमध्ये आयोडीन टाकल्याने टंगस्टनचे थुंकणे कमी होईल आणि त्यामुळे दिव्याचे आयुष्य वाढेल. इन्फ्रारेड क्वार्ट्ज दिवे मध्ये, नाममात्र वरील व्होल्टेज वाढल्याने सेवा जीवनात तीव्र घट होत नाही, म्हणूनच लागू व्होल्टेज बदलून रेडिएशन फ्लक्स सहजतेने समायोजित करणे शक्य आहे.

तांदूळ. 5. KI 220-1000 प्रकारच्या दिव्याच्या रेडिएशन एनर्जी स्पेक्ट्रमचे विविध दिवे व्होल्टेजवर वितरण.

आयोडीन सायकल इन्फ्रारेड क्वार्ट्ज दिवे खालील फायदे आहेत:

• उच्च विशिष्ट विकिरण घनता;

• ऑपरेशनल लाइफ दरम्यान रेडिएशन प्रवाहाची स्थिरता. आयुष्याच्या शेवटी रेडिएशन फ्लक्स सुरुवातीच्या 98% आहे;

• लहान परिमाणे;

• दीर्घकालीन आणि मोठ्या ओव्हरलोड्सचा सामना करण्याची क्षमता;

• पुरवठा केलेला व्होल्टेज बदलून रेडिएशन प्रवाह विस्तृत श्रेणीत सहजतेने समायोजित करण्याची क्षमता.

या दिव्यांचे मुख्य तोटे:

• स्लीव्ह तापमानात 623 K पेक्षा जास्त, क्वार्ट्ज थर्मल विस्ताराने नष्ट होते;

• दिवे फक्त क्षैतिज स्थितीत चालवले जाऊ शकतात, अन्यथा तापदायक शरीर स्वतःच्या वजनाखाली विकृत होऊ शकते आणि ट्यूबच्या खालच्या भागात आयोडीनच्या एकाग्रतेमुळे आयोडीन चक्र विस्कळीत होईल.

आयोडीन सायकलसह इन्फ्रारेड दिवे विविध कृषी साइट्सवर पेंट्स आणि वार्निश सुकविण्यासाठी वापरले जातात; शेतातील जनावरे (वासरे, पिले इ.) गरम करण्यासाठी.

इन्फ्रारेड दिवे सह इरॅडिएटर्स.

इन्फ्रारेड दिवे यांत्रिक नुकसान आणि पाण्याच्या थेंबांपासून संरक्षित करण्यासाठी तसेच स्पेसमध्ये रेडिएशन फ्लोचे पुनर्वितरण करण्यासाठी, विशेष फिटिंग्ज वापरली जातात. फिक्स्चरसह रेडिएशनच्या स्त्रोतास वीज पुरवठा म्हणतात.

विविध इन्फ्रारेड दिवे असलेले इरेडिएटर्स पशुपालनामध्ये तरुण शेतातील जनावरे आणि कोंबड्यांचे स्थानिक गरम करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.