автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Энергосберегающая система формирования микроклимата в телятниках

й -I и Я У '

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА имени В. П. ГОРЯЧКИНА

На правах рукописи САЛ1АРИН Виктор Андреевич

УДК 63 : 621.31 1.636.51

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ТЕЛЯТНИКАХ

Специальность 05.20.02 — электрификация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители — кандидат технических наук, доцент А. В. Сергеев, кандидат ветеринарных наук, доцент В. А. Соболев.

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор В. Н. Растригин, кандидат технических наук И. М. Дацков.

Ведущее предприятие — ВНИИМЖ, г. Подольск.

Защита состоится 14 сентября 1992 г. в 13 часов на заседании специализированного совета № 2/К 120.12.02 Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имени В. П. Горяч-кина по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

МИИСП.

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат технических наук, профессор

А П. Фоменков

• ростсн^лДК .--;--—1

••. • : '¿ИБЛИ1/ГЬКа '' Г.'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА' РАБОТЫ

^туальность_ПЕоблеш. Интенсификация животноводства, как основа решения продовольственных проблем нашей страны, требует исследований разработки и внедрения новых технологий содержания сельскохозяйственных животных, обэспечивагацих создание здоровых стад, повышение их продуктивности, реализацию наследственных качеств животных.

Развитие эффективного животноводства возможно только при условии создания нормативного микроклимата в яивотноводческих помещениях.

Концентрация значительного количества животных в одном здании, что предусматривается современными типовшди проектами животноводческих объектов, предъявляет повышенные требования к параметрам микроклимата, даже непродолжительное изменение которых может привести к большим хозяйственно-экономическим потерям.

По мнению специалистов ГДР, продуктивность живйтных на 50-60$ определяется кормами, на 20$ уходом и на 10-30$ микроклиматом животноводческого помещения.

Существующие системы поддержания микроклимата в яшвотноводчес-:их помещениях обладают рядом недостатков и несовершенны. Из-за это-'0 на животноводческих предприятиях имеет место значительный отход ■.оголовья, снижение его продуктивности и ухудиение условий труда бслуживающего персонала.

Отсюда следует, что создание на зкивотноводческих предприятиях эгулицуемых условий развития мизотных и нормативных санитарно-игиеничэских условий труда обслуживающего персонала является важ-зйаей задачей для дальнейшего развития ютвогноводстЕа. Вредности 1я человека и животных, передаваемое через воздушную среду, а такие

путем контакта человека о животными могут быть удалены в результате создания автоматических установок управления микроклиматом, со-собных при больших концентрациях поголовья и плотности размещения животных обеспечить необходимый воздухообмен и нормативные параметры микроклимата. Создание нормальных микроклиматических условий, отвечающих физиологическим потребностям организма людей и животных, обеспечит необходимые санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала, высокую сохранность и продуктивность животных, а такта удлинит срок службы технологического оборудования.

Таким образом, исследования, связанные с совершенствованием систем обеспечения нормативного микроклимата в животноводческих помещениях,являются вполне актуальными, решение этой задачи связано с большим экономическим эффектом и имеет важное народнохозяйственное значение.

Цель_работц. Целью настоящей работы является создание электрифицированной технической системы, обеспечивающей нормативные параметры микроклимата в помещениях при выращивании племенных телят..

А"1 выполнения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

- исследование взаимосвязей основных параметров микроклимата . в телятниках с процессами энерг'омассообыена;

- разработка математической модели формирования оптимального микроклимата'в животноводческих помещениях для молодняка крупного, рогатого скота на базе электрифицированных автоматических систем;

- разработка электрифицированной автоматической система управления микроклиматом в телятнике, позволяющей утилизировать низко- ' потенциальную теплоту отработанного воздуха и выравнивать температурные поля в нем;

-обоснованно режимов работы автоматизированной системы управления микроклиматом в телятнике, обеспечивающей минимальные -

энергетические затраты.

^®22ЙМ_У££££1}222™2л теоретических и экспериментальных Исследованиях использовались методы теории энергомассообмена, математической статистики и математического моделирования с применением ЭЕМ.

Н§^шая_но визна.

1. Исследовано распределение параметров микроклимата в характерных зонах помещения для молодняка сельскохозяйственных животных и установлены основные закономерности формирования микроклимата.

2. Обоснована и разработана энергосберегающая технология формирования оптимального микроклимата в помещениях для молодняка сельскохозяйственных животных.

3. Разработана математическая модель процессов энергомассообмена в помещениях для молодняка сельскохозяйственных животных.

4. Разработана методика определения тепло- влаговнделений сельскохозяйственных животных на базе полигонов Чебышева.

5. Разработана энергосберегающая система управления микроклиматом а помещениях с молодняком сельскохозяйственных' животных.

Пр^тическад_ц8нность^ Разработанная энергосберегающая система управления микроклиматом в помещениях для молодняка сельскохозяйственных. животных стабильно обеспечивает нормативные параметры микроклимата в зоне обитания молодняка в лвбые периоды года, независимо от внепних климатических возмущений. Эта система обеспечивает экономию электрической энергии. Разработанный герконовый коммутатор в совокупности с электронным мостом обеспечивает быстрое получение и регистрацию информации о значениях параметров микроклимата помещения с молодняком в заданном число точек пространства животноводческого помещения. Разработанные методы позволяют быстро определить тепло- и влаговыДелсние сельскохозяйственных животных.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Основные закономерности формирования микроклимата в характерных зонах помещения для молодняка сельскохозяйственных животных.

2. Математическая модель процессов энергомассообмена в' помещениях для молодняка сельскохозяйственных животных.

3. Энергосберегающая технология формирования опитмального микроклимата в помещениях для молодняка сельскохозяйственных животных.

4. Энергосберегающая система управления микроклиматом в помещениях с молодняком сельскохозяйственных животных.

Реализация_щ^льтатов_иссл9йов^ий^ Разработанная энергосберегающая электрифицированная" система в влектрокалориферами-. доводчиками внедрена и успешно ¡эксплуатируется с 1983 года .по настоящее время в совхоз "Вороново" Подольского района Московско области, что подтверчено соответствующий актом.

Апробаццд_в§боты^ Основные положения диссертационной работы доложены, обсушены и одобрены на конференциях ТСХА, ВСХЙ, ШИСП, ЕШШ в период с 1974 по 199? гг..; ежегодно с Д977 ро 1985 гг.: . докладывались на научно-технических совещаниях Тлавхшвпрода СССР} доложена на 4-х Всесоюзных конференциях;1977 г. - Всесоюзная конференция по автоматизации сельскохозяйственного [производства (г.П; щино, Институт биологической физики), 1979 г. - Всесоюзная конференция по кибеннетике сельскохозяйственного производства.в Одесско! СХИ; 1960 г. - Всесоюзная конференция по применению электрической энергии в сельскохозяйственном производстве (г.Тбилиси, Грузшски! СХИ); 198I г. - Всесоюзная конференция по автоматизации сельскохозяйственного производства ^.Минск, Белорусский СХИ).

Результаты работы по теме диссертации решением Коллегии МСХ РСФСР в 1979 году отмочены премией, а решением НТС Главживпрома '

СССР в 1934 г. - рекомендованы для Всесоюзного внедрения на животноводческих предприятиях по выращиванию молодняка крупного рогатого скота. Работа ежегодно с 1972 года обсуждалась на производственных оовещаниях в ТСХЛ, ВСХИ и в хозяйствах. В феврале 1977 года в колхозе "Родина" Кунинского района Псковской области проведено совещание главных специалистов и руководителей хозяйств района, где демонстрировалась работа электрокалориферов-доводчиков конструкции ТСХА, внедренных в телятнике на 300 голов. Специалисты рекомендовали внедрить эти установки в хозяйствах Кунинского района и отметили оригинальность их конструкции, бесщушость в работе и болыцуга эффективность в поддержании нормативного микроклимата в этом телятнике в зимний период,

П^бликащщ. Основные результаты диссертации опубликованы в 24 печатных работах.

Диссертация состоит из введения, четырех глав л общих выводов. Она изложена нао^З^страницах основного текста, содержит

So

рисунков, S6 таблиц, список литературы наименований и. ^ .^приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

§2_22§3§2Ш обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, • эпределены цель и задачи.исследований, сформулированы основные по-южения, выносимые на защиту.

§_0§Е12!?_Е2§1ё* Исследованиям технологи;: выращивания и содержания животных посвящены работы отечественных и зарубежных ученых ¡Г.Волков, В.Георгиевский, П.Голосов, Л.Кузпсиоз, Л.Онегов, А.Сдо-зоходько, В.Соболев, Ф.Соловьов, С.ПллцеНко, И.Хохлова, Н.Шевелев, З.Шипилов), в которых дается обоснование оптимальных сочетаний дологических показателей и оптимальных параметров микроклимата,

О

геобходимьк для нормального развития животных.

Следует однако отметить, что продуктивность животных только косвенно зависит от условий окружающей среды. Максимальная продул тивность - это потенциальная генетическая характеристика животных Ео реализация определяется условиями окружающей'среди, режимом.пи тания животных, характером корма и содержанием d ном минеральных и биологически активных веществ и другими факторами. Наиболее существенное влияние на суточное абсолютное и .удельное потребление норма х'ивотнцш и физиологическое состояние организма животного оказывает температура и влажность воздуха.

Неблагоприятный микроклимат в животноводческих помещениях (низкая температура, высокая влажность и подвижность воздуха, его загазованность вредными газами - аммиаком, сероводородом, углекис лш.1 газом, недостаточная освещенность, пиль и микроорганизмы в воздухе) вызывает значительное" снихшние продуктивности животшк, падает производительность труда обслуживающего персонала, быстро выходят из строя средства механизации, электрификации й автоматизации, '

Из изложенного следует необходимость исследований и серьезн разработок средств формирования микроклимата в животноводческих п мощениях, обеспечивагацих нормативные условия содержания животных' и саштарно-гигиеничоскио условия труда для работников животновод ства. .. '. •

Проведенный анализ и глубокие исследования существующих электрифицированных систем обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях отечественными учеными (В.Андрианов, П.Антонов, Ю.Бабаханов, И.Бородин, В.Воробьев, Л.Герасимович, А.Де'шн, И.Дац ков, Е.Кивоиисцев, '-'.Изаков,- II.Кирилин, А.Лебедев, П.Листов, А.Ля цов, И.Ыартиненко, А.Медведев, В.Морозов, Д.Мурусидзо, В.Муругов, Б.Назаров, Л.Прищеп, Ю.Пчелкин, В.Растригин, Р.Славин, А.Фоыенков МДаритонович, В.Чистяков, Л.Шувалов, О.Юркоа', В.Янцен) показали,

что несмотря на значительный объем выполненных исследований по данной проблеме вопросы математического моделироваш1я тепловых процессов в технологических зонах помещений для выращивания молодняка сельскохозяйственных животшх, оптимизации их теплового рекима и разработка энергосберегающих систем формирования нормативного микроклимата в данных объектах исследованы недостаточно. Проведенные исследования существующих отопительно-вентиляциоишге систем обеспечения микроклимата на фермах показали, что данные системы требуют строительства котельной, дополнительного обслукивапцего персонала и работают с малой эффективностью, т.к. не учитывают требований технологии содержания животных.

Во второй главе выбраны исходные элементы математической модели,составлены уравнения энергомассообмена' для характерных состояний систем управления микроклиматом,представлены аналитические зависимости тепло- и влаговыделений животных от температуры,выполнен расчет статических параметров системы управления.микроклиматом.

Предварительные исследований показали, что в реальных режимах эксплуатации животноводческого помещения,температура в влаяюсть энутри помещения распределены неравномерно и могут быть охарактеризованы по двум зонам: I) - верхняя - зона обслуживающего персонала 1 общеобменной вентилцияя; 2) нижняя - зона (станки с животными).

Описание реальных процессов энергомассообмена,газообмена и аэро-шнамики животноводческих помещений можно осуществить методом математического моделирования. Построение математической модели пред-лавляно в виде системы уравнений, отра;?я'оДих взаимосвязь между [аракетрами.объекта. При разработке математической модели принято яедуицее: а) источники Теплоты и массы распределены равномерно ю объему объекта;

б) воздух рассматривается как смесь СО-,, Д-И^, водяных паров сухого воздуха; каждый компонент этой смеси подчиняется уравнено состояния идеальных газов;

в) коэффициенты теплоотдачи между воздухом и внутренними элементами объекта определяются в зависимости от скорости движения воздуха в соответствии с нритериальным уравнением для внутреннего движения вдоль плоскости

Коэффициент теплоотдачи наружным воздухом и ограждениями . определяется из критериального уравнения для свободного движения воздуха в неограниченном пространстве:

г) теплообмен теплоносителя (приточного воздуха с воздухом в рабочей зоне) осуществляется соприкосновением (смешением).

Воздух в животноводческом'помещении разбивается на две составляющие - воздух в зоне дыхания животных (в станках), воздух в зоне, обслуживающего персонала и остальной части помещения. . ■ -

Температура, влагосодержание, содержание С0£ и Л^з в станках определяется для стационарного режима путем рассмотрения баланса тепломассообмену, описываемого уравнением

-Фк-Фг+ Ф/ + ф*\+ Ф0* ■; о)

/ ■ • -

Здесь Ф>, - энтальпия воздуха, поступающего в станок чзрез .

малый калорифер, обеспечивающий повышение температуры воздуха на ^ °С, кВт.

II У- «>

<рк - энтальпия выходящего из станка воздуха, «Вт,

Фк = А11Ш * ЧМ^ <5)

ф, - тепло-влаговыделение животных, кВт.

теплопотери через стены, граничащие со станками, кВт.

(8)

здесь N - количество станков для животных, Ц - количество животных,

- расход воздуха через ».алый калорифер, кг/сек.,

С, ~ теплоемкость (кДк/кг • °С), температура ( °С), ' влажность (г/кг) воздуха й стенках,

% - теплота парообразования (кДж/кг),

•¿к температура С°С), влажность, содержание С02 и Д/Нд

' в воздухе станков (г/кг),

явныэ тепло-, влаго-, СС^ и /УН^ - выделения животных (кВя и г/сек. соответственно),

С^^ъ Яг2/ 6г коэффициенты, отражающие изменение тепло-, влаго-, '■ С.О2 и Л/Н3 - Бнаеяений'животных в зависимости от

температуры окружающего воздуха,

О. - скрытая теплота газообразования СО^ (кДж/кг),

$ - скрытая теплота газообразования Д/Н^кДж/кг),

^ - содержание СО^ и /УНд в воздухе помещения (г/кг),

1ц - коэффициент испарения (относительные единицы),

Г* рк- площадь пола в станке и площадь наружной стенки станка,

(1 / С'Х •' . с •

У* /соогветствукще температура ,

П /. Съ

- влажность воздуха в тонком слое у поверхности пола, определяемая на линии посьщения (г/кг).

Шл.

o¿K- коэффициент теплоотдачи от воздуха в станке к различным поверхностям стенка (кВт/}¡r ' °0)

Суммируя выражения составляющих и разделяя баланс тепломассообмена с учетом допущения на четыре уровня (по температуре, влаго-содержанию, содержанию COg и Д/Н3), подучим 4 равенства.

Основные положения формулируются в терминах разложения величины по ортогональным многочленам Чебышева;

где : ^ P¿ (Хк) ■ Pj (Ух) ¿ . Параметры ^ оце-

ниваются по формулам

ф Pj Ш^х / Hj '£ pf Ш(Ок(Ю)

Расчет зависимое«! тепло- и влаговыделений крупного рогатого скота от температуры произведем по полученным многочленам:

1) Для ■тбпвегаыделёний

Kj + = 1,11. - 0, OlÍB (II)

2) -Для Ййаг'о выделений

= Во + В1И + В2< и2 " 4) = °»7 + °»024 + (I¿)

1

Рассматривая баланс тепло- и массообмена для животноводческого объекта в целом, подучим уравления зоны общеобменной вентиляции "Помещения.

Уравнение, характеризующее температуру в помещении:-

■ Ив Qfe (-te-tó)+ oi„F„ (-£e-tn)+ da)

^ С ds-to*) + í ts -tez) +

f ^m fim (¿a '¿л*) t Gfe (-O

Уравнение, характеризующее влажность воздуха в помещении:

4* Шо чо то (Г4)

Уравнение, характеризующее содержание СО^ в воздухе помещения: Уравнение, характеризующее содержание ЛЛ^ в воздухе поме-

щения:

* НЯк - О (16)

На основании проведенных исследований разработан алгоритм энергосберегающей технологии формирования оптимального микроклимата в телятниках, который может быть представлен пакетом уравнений.

Уравнения знергомассообмена-- станки с телятами I. Температура' воздуха

Влагосодержаше воздуха

к?

3. Разовый состав по Л/Н^

4. Газовый состав воздуха по СО2

5. Температура пола в станках

¿¿22^ Ъз

6. Температура ограждения в станках

« Эр-

(17)

Расчет статистических параметров системы управления микроклиматом в телятниках проводился на ЭВМ по Фортран-программе, блок-схема которой представлена а раЪоте.

Результаты расчета на ЭШ позволяют установить взаимосвязь режимов энергосберегающей технологии системы микроклимата и процессов энергомассообмена в объеме. При функционировании исследуемой системы по разработанной технологии с поддержанием в зоне станков с телятами нормативной температура воздуха.

В третьей главе представлена технологическая линия формирования нормативного микроклимата в телятнике, обоснована энергосберег гающая технология обработки воздуха, разработаны элементы системы создания микрокбимата в телятниках.

Исследования систем создания микроклимата в животноводческих помещениях, выполненные ряд^м учоных и наш, показывают, что уже в настоящее время необходимо начать оборудовать животноводческие объекты средствами утилизации теплоты. Это побудило нас к созданию более совершенной и надежной системы управления микроклиматом в животноводческих помещениях. ■ ■

Разработанная система управления микроклиматом состоит из

промышленного кондиционера КГ-30 и устройств раздачи воздуха в

' ! - • помещении для животных - щелевых телескопических воздуховодов

постоянного статического давления с всасывающим воздухо водом

экономайзером. Принципиальная схема этой системы показана на рис.1.

Система имеет кондиционер КТ-30, включающий вентилятор 17, . электрокалориферы 13, оросительную камеру 10, сепараторы.12, танц-генциальные форсунки II,- регулятор уровня воды 9, резервуар оросительной камеры 8, клапан политропного режима 7, вентиляционный ■ клапаны 3, 22, 6, фильтр очистки воздуха 2.' В систему также входит; вентиляционная шахта I, канал рециркуляции 21, экономайзер 20, канал байпаса 19,'напорный воздуховод 13,-щелеше телескопические

1?

32 3f 30 & & 27 26

25 ¿4 23 P?

16 17 и IS

Рис.!

воздуховоды 24, многоканальная система автоматического регулирования 35, ионизатор воздуха 23, дезодоратор 14, направляющий аппарат 16, вытяжные вентиляторы 28, электрокалориферы-доводчики 25, шахта естественной вентиляции 27, воздушный клапан 32, вентилятор теплообменника 33, теплообменник-утилизатор 31, форсунки 26.

Охлаждение воздуха производится путем изменения расхода вентиляционного воздуха посредством вентиляторов 28, направляющего аппарата 16 и в оросительной камере Ю, осушение воздуха производится посредством электрокалорифера 13 и изменением расхода вентиляционного воздуха, подаваемого в помещение содержания животных. В летний период используется водоиспарительное охлаждение воздуха в оросительной камере 10, осушение. При нагревании воздуха регулятор включает электрокалориферы 13, открывает клапан рециркуляции 22, закрывает клапан 3 вентиляционной шахты 3.

При температуре выше оптимальной, когда, может, возникнуть перегрев помещения, регулятор температуры отключает электрокалориферы 13, открывает вентиляционную шахту клапаном 3, закрывает канал рециркуляции 21, включает насос 4, оросительную камеру 10 и клапан политрогшого режима 7. Регулятор Ч^ включает насос 4 оросительной камеры Ю. Регулятор1^ закрывает рециркуляционный 22 и открывает приточный 3 клапаны, включает электрокалориферы 13. При влажности, отличной о? оптимальной, открывается клапан байпаса 6 регулятором ^Цосуш. » '!асть потока наружного воздуха, минуя оросительную камеру Ю и электрокалориферы 13, поступает через канал байпаса 19 из смесительной камеры 5 в смесительную камеру вентилятора 15, где смешивается с потоком воздуха, обработанным в оросительной камзре Ю и электрокалориферах 13, что позволяет улучшить качество регулирования по каналу осушения влаги в животноводческом помещении. ;

Стабилизация температурных режимов в станках с молодняком сельскохозяйственных животных осуществляется электрокалоркферами-доводчиками 25, Предварительный нагрев наружного воздуха осуществляется з рекуперативном теплообменнике 31 за счет теплоты воздушных потоков^ отсасываемых вентилятором 33 из верхней зоны помещения. Обледенение теплообменника 31 исключается при работе в автоматическом режиме клапана 29. Изменение производительности вентилятора 17, кондиционера осуществляется (направляющим аппаратом 16) вентилятора 17. Дезодорация воздуха осуществляется в форсуночной камере 14 дезодоратора.

Регулирование влажности и очистка от /№3 и С0£ в помещении в зимний и переходный периоды осуществляется также за счет аккумулирования влаги на поверхности экономайзера 20, под которым смонтировав козырек для удаления конденсата, (¡кондиционировавшаяся влага стекает на козырек и затем отводится в канализацию.

Регулирование влажности и воздухообмена осуществляется выбросом загрязненного воздуха из верхней зоны помещения крышными вентиляторами 25.

Регулирование влажности в помещении по каналу - увлажнение г акте осуществляется форсунками 26. Химическая очистка в зимний, 1етний и переходные, периоды года рециркуляционного воздуха от газов Щ и СО2 осуществляется в оросительной камере кондиционера КТ-30.

Важной особенностью разработанной систеш является то, что >на состоит из типовых узлов, выпускаемых промышленное ью и может Срабатывать воздух,в четырех режимах: нагрев, охлаждение, осуше-ше и увлажнение.

Для рекуперации тепловой энергии с низкопотенциальным теплоно-ителем использован рекуперативный теплообменник с экономайзером.

Разработан и, испытан' в условиях животноводческих помещений а, - автоматизированный олоктроналорифер-доводчше, совмещающий дос-

тоинства источников инфракрасного облучения и конвективного обогрева, который имеет следующие преимущества:

1. Обладает свойствами инфракрасных и конвективных источников обогрева, то есть является двухфункциональной установкой.

2. Формирует равномерное температурное поле по всей площади станка с животными.

3. Обладает автоматическим устройством стабилизации температурных режимов в станке.

4. Улучшает влажность и газовый состав воздуха в станке за счет вентиляции в объеме = 420 м^/час.

5. Обеспечивает экономию электроэнергии 20-40$ на нагрев воздуха в станке.

Автоматизированная установка температурной стабилизации -электрокалорифер-доводчик предназначен для доводки и стабилизации температурных режимов в станках с телятами.

Для очистки внутреннего воздуха от /^/Нз служит оросительная камера кондиционера КГ-30.

. Разработанная система создания нормативного микроклимата в. телятнике оснащена телескопическими воздуховодами. '

Для регистрации и записи параметров микроклимата в объекте разработан коммутатор на герконах к мосту ЭМР-209 РД, позволивший увеличить до 72 количество каналов регистрации температуря.

Устройство-ионизации воздуха включает следующие элементы: ••-' бактерицидные лампы типа БУВ-30; металлическую рамку для крепления ламп; держатель лат; разъемы для подключения щита управления; щит управления установкой ионизации воздуха.

В четвертой главе представлены результаты натурных экспериментальных исследований установок по формированию-микроклимата в телятинках, приведены результаты физиологических и зоотехнических исследований состояния организма племенных телят,, дана экономи-

ческая оценка эффективности использования разработанной систеш создания нормативного микроклимата в телятниках.

Существенной особенностью проведения натурных исследований .системы управления микроклиматом в помещении с телятами являлось то, что эти исследования проводились на действующим животноводческом объекте, на котором ни на минуту не прерывался производственный процесс. При этом в период проведения экспериментов основные технологические показатели не только не ухудшились, но и существенно улучшились.

Tait температура в телятнике удерживалась на уровне 19-20°С независимо от значений температуры наружного воздуха.

Влажность наружного воздуха 76fS при норме 70-72%.

Концентрация углекислого газа не превышала 0,25 % объема •при норме

Концентрация аммиака не превышала 0,018 мг/л при норме 0,15*0,20 мг/л.

Эффект выравнивания температуры в станках с телятами, достигавши с помощью электрокалориферов-доводчиков под тберждо ет~ Cfl . тем ,, например,.что при высоте подвеса электрокалорифера-доводчика d I м температура воздуха в станках с телятами находится Ь диапазоне 17-21°С.

^фект энергосбережения системой управления микроклиматом в телятнике иллюстрируется на рис. 2, из которого bhî.-:j, тго при подогреве наружного воздуха, направляемого в телятник,.расход электроэнергии значительно выше (кривая у) по сравнении с расходом электроэнергии, затраченным на подогрев рециркуляционного воздуха, очищенного от ала.иака, углекислого газа, озонированного ионизированного и дезодорированного (кривая 2). -

Все систеш автомагического управления с 1983 г. работают Надежно и- безотказно до настоящего времени, что подтверждается

/ - змерг&за/пла гг>ь/ в softe С/я&нков с /ле/м/п^лги NQ 'созЭа/icse tf¿/£.poK/inMcrmcr npv 7S% Аеци/жу-мяции a paâa/r>e -эхомсшйзер/) и '¿>¿>&0</o/<pf

tos*t¿\-íc*, -Í7°C

энергозатраты ё зоне оРщео&тенной €ен/пуля и. и и hpb 75% рециркуляции и paFo/ne э*а/*г>~ Майзераи Ъо t i0¿ = f2cC, ¿cr =*?'C-

3~ с-Ум^ОРМб/е -Жергоза/пдаfrit,/ /гри рецорку-ъУ^ъ ,>ра£о*пе экономайзера о 00 tfûd YUKC6 (-fû&=S2«C, tcsn -17aC) Б.

¿j- энергозатраты ¿ГазрецирылЯции,

Pa ¿Tosг/ex <2¿/orriG**bi Sk-з ЖсногтсиГзем

с

соответствующими актами, представленными в работе.

Для объективной оценки эффективности работы система управления микроклиматом в телятнике были проведены зоогигиснические и биологические исследования. Результаты этих исследований показали, что содержание гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов о крови под-опытна телят соответствовало физиологической норме, т.е. было таким же как при содержании телят на воле.

Когда система управления микроклиматом стала работать на полную мощность, годовой отход телят сократился вдвое, а суточные привесы возросли до 880 г, случаи заболеваний свелись к нулю, значительно улучшился внешний вид телят.

Реальный экономический эффект от внедрения системы управления микроклиматом в телятнике составил 5821 руб. в расчете на один 1'од. За весь срок эксплуатации экономический эффект составил 52389 руб.

ОЩ4Е ВЫВОДЫ

1. В работе теоретически и экспериментально обоснована необходимость и целесообразность совершенствования систем управления микроклиматом в животноводческих помещениях.

2. В результате проведения исследований разработана математическая модель формирования микроклимата в животноводческих помещениях, которая позволяет определить оптимальные технологические режимы микроклимата: температурные, влажности!.:-,,, азоше,

■ аэродинамические.

3. Разработанная система управления микроклиматом в телятнике обеспечивает оптимальность значений всех параметров микроклимата в зоне обитания телят.

4. Технологические режиш микроклимата, построенные на математической модели, имеют теоретически минимальное энергопотребление (практически недостижимое и реальных системах микроклимата) и

■учитывают оснобныэ физические процессы тепло- и массообмена в ; животноводческом помещении, .а также показывают пути совершенствования при разработке новых и реконструкции существующих систем микроклимата.

5. Кажроку технологическому режим/ микроклимата: температурной/, влажностноду, газовому (по /УНд и С0г>) и аэродинамическому соответствует свой алгоритм функционирования, что в совокупности составляет общий алгоритм функционирования системы кондиционирования воздуха, реализуя который при эксплуатации систем микроклимата, достигаем минимального, практически возможного расхода энергии.

6. Основная практическая ценность разработанной теории оптимизации микроклимата в животноводческих помещениях заключается в разработке алгоритмов энергосберегающей технологии обработки воздуха в АСКВ и может служить базой для расчета оптимальных технологических систем микроклимата с кондиционерами отечественного производства.

7. Новая энергосберегающая технология обработки воздуха в оросительной камере кондиционера КГ-30 позволяет перейти на замкнутый цикл обработки воздуха и экономить до 70-80^ электроэнергии

на нагрев наружного воздуха оа счет очистки рециркуляционного . , воздуха от /У% и С0£.

8. Система утилизации теплоты в регулирования влажности воздуха в животно водчоских помещениях с рекуперативным теплообменником и экономайзером позволяет экономить до 30$ теплил на нагрев. . наружного воздуха.

9. Условием для повышения сохранности молодняка сельскохозяйственных животных и повышение его розистеьтности является приме- . нение облучательных установок на бактерицидных лампах, : .' -

•10. Новая установка локального микроклимата - электрокалири-фер-доводчик конструкции ТСХА позволяет стабилизировать теыпера-• турные режиш в станках с молодняком сельскохозяйственных гшвот-- ных и экономить до 30-405? энергии на нагрев воздуха.

11. Разработана, изготовлена и проила испьтания многоканальная автоматическая информационно-измерительная система на герконах для контроля, измерения и записи температурных режимов.

12. Годовой экономический эффект от внедрения автоматизиро-вашой систеш микроклимата с электрокалориферами-доводчиками в телятнике на 270 гол, при выращивании в год 540 телят раннего возраста от 20-дневного возраста до 4-х месяцев составил за I9S3--1988 гг. 47360 руб., или 21,56 ргуб, дополнительной прибили на

I теленка.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Соловьев Ф.А., Самарин В.А, Прп.кнешш ИКУФ-1 и микротеплогенераторов обогрева молодняка животных. - МСХ СССР (СЛСХА).

- Труды ВСХИ. - Вып. ХХ1У. Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных. - Великие Луки. - 1972.

2. Соловьев Ф.А., Саыарин В.А. Микроклимат животноводческих помещений и пути его улучшения Друры Великолукского СХИ. - Вып. 24. -.1972. '

3. Соловьев Ф.А., Василевский В.А., Самарин В..4, 'птомати-ческое регулирование микроклимата. - М.: Земля родная. - 1972.-№9.

4. Устройство установки для автоматического регулирования микроклимата в животноводческом поизщбнии //Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции /Соловьев ®,А., Самарин В.А., - Казань. -1974. ;

5. Листов H.H., Сергеев A.B., Соболев В.А., Самарш В.А. Автоматическая комплексная система микроклимата в свинарниках промышленного типа. - Доклады ТСХА. - Вып. 210. - 1975.

6. Соловьев Ф.А., Самарин В.А. Автоматизированное управление микроклиматом в промышленных комплексах на базе аэродинамического кондиционера с преобразованием электроэнергии в тепло /Аезисы докладов Всесоюзного совещания. - Казань. - 1977.

7. Соловьев Ф.А,, Самарин В.А. Автоматизированное управление микроклиматом на фермах промышленного типа // Тр. ЛСХА. - Вып.132. - Латвийский СХИ. - Елгава. - 1977.

8. Технические отчеты за 1976-1977 гг. № гос.регистрации 76094283 УДК 2228 * 636,5 по теме "Научные основы оптимизации биологических циклов животных в условиях ком$ортного микроклимат та!' Научный руководитель теш 1.01,01 "б" НИС ТСХА проф, Третьяков H.H. Научный руководитель физиологического отдела теш член-корр. ЕАСХ1ИЛ проф. Георгиевский В.И.

9. Самарин В.А., Сергеев A.B., Соболев В.А. Теоретические основы создания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях. - Юбилейный выпуск. - № 6, - 1977. - Известия ТСХА.

10. Соловьев S.A., Самарин В.А. Автоматическое управление микроклиматом в животноводческих комплексах. Информ. сб. Наука

и передовой опыт на выполнение решений ХХУ съезда КПСС по переводу животноводства на промышленную основу (ч. П. - ВАСХНИЛ. - Л.: ЛСХИ, Пуикин. - 1977.

11. Самарин В.А., Назаров Б.И. Стабилизация температурных режимов в станках с молодняком сельскохозяйственных животных /Ару-ды ВНИВД. - Вып. 42. - Подольск. - 1978.

12. Самарин В.А. Математическая модель процессов тепло- и массообмена животноводческого помещения - как объекта управления . с распределением параметров. Одесса: ОСХИ. - Ш?9.

13. Георгиевский В.И., Самарин В.Л., Шевелев Н.С. Оптимизация микроклимата в животноводческих комплексах на базе автоматических промышленных кондиционеров. - Тбилиси. - Грузинский СХИ.

■ 14. Усовершенствование технологии и техника на фермах крупного рогатого скота // Тр. ЛСХА. - Елгава. - № 193. - 1981. -/Соловьев , Самарин В.А.

15. Георгиевский В.И., Третьяков H.H., Шевелев U.C., Самарин ' В.А. Исследование автоматизированных электрокалориферов-доводчиков локальных температурных режимов в помещениях для молодняка сельскохозяйственных животных. - Минск: ЕИМСХ. - 1982.

16. Самарин В.А. Автоматическая информационно-измерительная система на горкомах для измерения параметров микроклимата в животноводческих помещениях. - Минск: ЕИИСХ. - 1982.

17. Соловьев Ф.А., Самарин В.А. Оптимизация микроклимата системами кондиционирования воздуха // Тр. ЛСХА. - Вып. 137.

- Латвийская СХА.' - Елгава. - 1981.

18. Соловьев Ö.A., Самарин В.А. Оптимизация микроклимата в животноводческих помещениях с использованием промлшюнны* кондиционеров // Тезисы докладов Брянской научно-производственной конференции. - Брянск. - 1983.

19. Соловьев S.A., Гончаров Е.Ы., Воробьев В.А., Самарин В.А., Глухов A.A. Интенсификация технологических процессов, регулирующих микроклимат в помещениях с молодняком сельскохозяйс ,t>'-.„n.ix животных. - Доклады ТСХА. - 1986.

20. Самарин В.А. Создание оптимального микроклимата в помещениях с молодняком сельскохозяйственных животных. - Доклады ТСХЛ.

- 1986.

21. Георгиевский В.И,, Вурдолев Т.Е., Шевелев Н.С., Кокорина Г.К., Самарин В.А., Иванова Л.Д. Использование автоматической сис-

системы кондиционирования воздуха для поддержания оптимального микроклимата в телятнике, - М.: Известия ТСХА. - 1986, - № I.

22. Георгиевский В.И., Соловьев Ф.А., Вурделев Т.Е., Шево-лев Н.С., Воробьев В.А., Самарин В.А. Автоматическая система кондиционирования воздуха. - Г.: Ветеринария. - 19(38,5.

23. Соловьев Ф.А., Самарин В.А., Ширяев С.А. Автоматическая система кондиционирования воздуха в животноводческом помещении.

- М.: Московская ветеринарная академия. - 1390.

24. Соловьев Ф.А., Самарин В.А., Бабик В.И. Оптимизация микроклимата в животноводческих помещениях Псковской области системами кондиционирования воздуха. - Труды ВСХИ. - Пути интенсификации сельскохозяйственного производства в Псковской области.

- Великие Луки, - 1969.