Определение стабильности эксплуатационных характеристик композиционных электрообогревателей для агропромышленного комплекса

Аннотация

Рассматриваются эффективный низкотемпературный поверхностный обогрев и технические средства, на основе многоэлектродных композиционных электрообогревателей (МКЭ) различных форм и типоразмеров для агропромышленного производства. Электрообогреватели МКЭ обладают следующими характеристиками: защита от поражения электрическим током – 0; степень защиты от доступа к опасным частям, попадания твердых предметов, воды – IP57, продолжительным режимам работы без надзора. Сдерживающим фактором широкого использования электроообогревателей МКЭ является недостаточная стабильность их эксплуатационных характеристик. В статье предлагается решение задачи определения стабильности эксплуатационных параметров МКЭ на основе анализа структурно-ориентированной модели распределения технического углерода в бутилкаучуковой матрице информационно-энтропийным методом. Экспериментальные исследования структуры композиционных материалов проводятся комплексными методами электронной микроскопии. Получены качественные и количественных характеристики структурно-ориентированной модели для формирования регулярной сетчатой структуры электропроводящего наполнителя в полимерной матрице, обеспечивающей стабильность эксплуатационных характеристик. Степень однородности КМ, отражающая колебания концентраций ТУ в различных микрообъемах полимерной матрицы для исследуемых образцов составила от 75 до 86%. Приводятся результаты тепловизионных исследований электрообогревателей МКЭ, которые показали равномерность распределения тепловых полей, что подтверждает эффективность использования информационно-энтропийного метода для определения однородности композиционного материала (КМ). Анализ полученных термограмм при выходе электрообогревателя на рабочий режим через 45 мин. после его включения показал, что превышение температуры на поверхности МКЭ-1/5 составило 15…20°С при температуре окружающей среды Т = 17°С. Этот показатель соответствует зоотехническим нормам содержания молодняка животных. Использование тепловизионной диагностики позволяет определить условия эксплуатации МКЭ и области применения их на различных объектах агропромышленного комплекса (АПК). Электрообогреватели МКЭ используются для напольного обогрева молодняка животных, грунта теплиц, в антиобледенительных системах, электрических аппаратах подогрева зерна, для обогрева щитов автоматики, щитов учета электроэнергии.