我國北方地區冬季氣溫較低，奶牛飲冰冷水會造成牛奶產量降低、流產等。奶牛電加熱保溫飲水槽可有效解決這些問題，保證冬季牛飲水溫度在8℃~15℃，提高牛奶產量和整體飼養、管理水平，對增加養殖的經濟效益具有極其重要作用。筆者結合國內外奶牛飲水器的設計制作經驗，試驗開發出這種新型電加熱飲水槽，并在試驗中取得成功，以下就這種電加熱飲水槽的組成及設計原理介紹如下：產品組成及特點 主要由電器加熱控制系統、盛水槽體、支撐固定架、給排水管、專利浮子五部分組成。 電器加熱控制系統本電加熱飲水器采用220V交流電變壓為24V，功率依據外界環境溫度及風速等計算，加熱溫度可進行調節。另外裝有液位傳感器和溫度傳感器，由配電箱統一控制。 盛水槽體盛水槽體采用保溫結構，內外層均采用不銹鋼材料，保溫層采用聚氨脂填充，進排水口設在槽體兩側底部。 支撐固定架支撐固定架為不銹鋼支腿，表面整潔美觀。 給水管進水管與預留的給水管連接，配備保溫棉，特別寒冷的地區加電加熱帶等保溫防凍措施。 專利浮子專利浮子是特殊設計的，能夠確保不漏水。 設計依據加熱系統功率的計算（以6牛位上表面積1.2平方米的飲水器為例）。 電加熱功率損耗計算主要有以下幾部分：水的表面積與空氣的對流、水的表面積蒸發、水與不銹鋼材料的傳導、水溫度的提升吸熱。 水的表面積與空氣對流散熱功率損耗P1=ME1T△。 M表示飲水槽水的表面積，通過計算為1.2平方米。 E1表示1平方米溫度差為1度時的散熱系數。 T△表示水的表面積溫度與水槽外環境的溫度差。 水的表面積蒸發吸熱主要和風速、水的表面積、溫度差是正比例關系。當風速一定時P2=ME2T△。 水與不銹鋼材料的熱傳導也和水的表面積、溫度差都有正比例關系，定義為P3=M3E3T△（M3≈2M）。 以上的E1、E2、E3查資料系數都比較小又不好選擇，我們推導以下公式：P1+P2+P3=ME1T△+ME2T△+M3E3T△=MT△（E1+E2+2E3）即總的水槽散熱功率P=MT△（E1+E2+2E3）我們將（E1+E2+2E3）定義為總的散熱系數，當加熱器的功率P電=P=MT△（E1+E2+2E3）時，我們定義總的散熱系數為平衡散熱系數即E平,由于查找各分項散熱系數不好確定，我們可以根據實際經驗取E平，有下列公式P電=P=MT△（E1+E2+2E3）=MT△E平。 通過在內蒙古呼和浩特、多倫現場及冷庫內試驗測試得出的多組實際經驗數據是：6牛位加熱功率是600瓦的飲水器，外界溫度為-20℃，水槽內液位高度20厘米的時候，水槽內水溫度為5℃；外界溫度為-15℃時，水槽內水溫度為10℃等等；所以有： 600=1.2×25E平E平=600÷1.2÷25=20瓦因此，如果外界溫度為-20℃，水槽內液位高度20厘米的時候，要讓水槽內水溫度為10℃，即溫度差為30℃時，則水槽加熱功率要增大到720瓦，才能維持平衡；高于平衡功率的部分用來加熱飲水槽內的水溫達到要求的水溫。