автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Научно-методологические основы нормирования, проектирования и эксплуатации систем обеспечения микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений

005017753

На правах рукописи

БОДРОВ МИХАИЛ ВАЛЕРЬЕВИЧ

НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОРМИРОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 б дпр 20¡2

Москва-2012

005017753

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Кувшинов Юрий Яковлевич

Официальные оппоненты:

Ананьев Алексей Иванович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ФГБУ «Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН», лаборатория теплофизики малоинерционных ограждений и строительной климатологии, главный научный сотрудник;

Позин Гари Моисеевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна», кафедра безопасности жизнедеятельности, профессор;

Васильев Григорий Петрович, доктор технических наук, ГУН «НИИ-Мосстрой», Центр энергосбережения и эффективного использования нетрадиционных источников энергии в строительном комплексе», руководитель

Ведущее предприятие: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный архитектурно-

строительный университет»

оо

Защита состоится «29» мая 2012 г. в /"/_ на заседании

диссертационного совета Д 212.138.10 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26, ауд. № 52 ЬгГ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет».

Автореферат разослан «05~» ОЛрбЛ -Я 2012 г.

Ученый секретарь Орлов Владимир Александрович

диссертационного совета / У^

Актуальность проблемы. Существующий в настоящее время методологический подход к нормированию и расчету динамики формирования параметров внутренней среды производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений (ПСЗ) не в полной мере учитывает биолого-ветеринарные, объемно-планировочные, теплофизические и энергетические требования, предъявляемые к системам обеспечения микроклимата (СОМ). Результатом являются непредсказуемые отклонения реальных параметров воздуха от расчетных, количественное снижение показателей сельскохозяйственного производства.

Разработанный методологический подход к созданию энергоэффективных зданий основан на объединении их в единый биоэнергетический и архитектурно-строительный комплекс, в котором параметры микроклимата формируются за счет пассивных (наружные ограждения) и активных (системы отопления, вентиляции, кондиционирования) элементов СОМ. Системное решение проблемы включает рассмотрение взаимосвязанных архитектурно-планировочных и инженерно-технологических теплофизических моделей. Производственные сельскохозяйственные здания и сооружения должны быть выделены в самостоятельный класс по нормированию и расчету энергоэффективных СОМ для животных, птиц, выращиваемой, заготавливаемой и хранящейся сельскохозяйственной продукции по следующим основным особенностям формирования внутренней среды: во-первых, большой диапазон расчетных параметров внутреннего воздуха; во-вторых, наличие постоянных биологических тепловыделений меняют основную функцию теплового контура ПСЗ, сводя ее к нормированному рассеиванию явных тепловыделений; в-третьих, нормирование тепло-физических показателей наружных ограждений должно основываться на объемно-планировочных и технологических показателях конкретных сооружений, что приводит к однозначному конечному результату; в-четвертых, индивидуальность и многообразие направлений и интенсивности процессов тепломассо-переноса (например, минимизация влагоотдачи при хранении сырья и максимальный влагосъем в процессе сушки); в-пятых, конкретные рациональные объемно-планировочные решения отличаются большим многообразием (надземные, полузаглубленные, полностью заглубленные, частично или полностью обвалованные) и т.д. Перечисленные особенности ПСЗ показывают, что нормирование и расчет динамики формирования параметров микроклимата в них принципиально отличаются от известных в мировой и отечественной практике теплофизических моделей, оптимизирующих энергетические и аэродинамические параметры СОМ гражданских и промышленных зданий.

Таким образом, актуальность исследований состоит в необходимости дальнейшего изучения нестационарных процессов тепломассообмена в объеме помещений, в выявлении и количественном обосновании теплофизических характеристик конечных движущих сил переноса теплоты и влаги, в разработке научно-методологических основ расчета энергоэффективных ПСЗ, режимов работы их СОМ с учетом биологических, технологических и технико-экономических требований для различных климатических районов страны. Решаемые практические задачи имеют важное социальное значение. !

(

Диссертационная работа выполнялась в рамках Указа президента РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности Российской экономики» от 04. 06. 2008 г. Результаты исследований явились базовой основой аналитических ведомственных программ «Развитие научного потенциала высшей школы»: 1.2.05 «Разработка и обоснование физико-математических моделей процессов тепломассопереноса в слое биологически активной продукции при нестационарных возмущающих воздействиях», № ГР 01200503787, 2005-2006 гг.; 1.4.07 «Разработка термодинамического обоснования решения задачи влагопереноса в слое биологически активной продукции», № ГР 01200703967, 2007-2008 гг.; 1.1.09 «Теоретические исследования по термодинамическому обоснованию методов и средств обеспечения параметров микроклимата в сельскохозяйственных сооружениях», № ГР 01200902466, 2009-2010 гг.

Цель исследований заключается в развитии теоретических основ и создании методологии нормирования и расчета систем обеспечения микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений, как единых биоэнергетических комплексов, с оптимизацией объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и систем при минимизации энергозатрат и максимальной продуктивности сельскохозяйственного производства.

Для достижения поставленной цели решался комплекс задач, основными из которых являются:

— разработка и научное обоснование теплофизических моделей сельскохозяйственных зданий и сооружений как единых биоэнергетических комплексов (животноводческих, птицеводческих, хранилищ сочного растительного сырья, теплиц круглогодичной эксплуатации, установок для сушки травы);

— научное обоснование и создание методологии нормирования теплофизических характеристик теплового контура неотапливаемых и отапливаемых производственных сельскохозяйственных зданий, как специального класса сооружений по расчету и эксплуатации систем обеспечения микроклимата;

— выявление функциональных аналитических зависимостей термодинамических процессов в слоях хранящейся биологически активной продукции, в процессе ее сушки, а также в объемах культивационных сооружений;

— получение аналитических закономерностей динамики температурных и влажностных полей в режимах естественной и вынужденной конвекции в насыпях биологически активного сырья при хранении и сушке продукции и их экспериментальное подтверждение;

— обоснование необходимости и разработка методики расчета интенсивности тепловлагопереноса в сельскохозяйственных технологических процессах на основе понятия градиента потенциала влажности;

— выявление определяющих факторов и расчетных параметров энергоэффективных систем обеспечения микроклимата при естественных и искусственных источниках энергии;

— разработка инженерных методов расчета систем создания и поддержания технологических параметров внутреннего воздуха для сельскохозяйственных сооружений различного назначения;

- теоретические и экспериментальные исследования вихревых воздухоохладителей и систем водоаэрозольного охлаждения воздуха с обоснованием областей их эффективного использования в технологических процессах сельскохозяйственного производства;

- графоаналитическое и экспериментальное обоснование достаточности естественных источников теплоты для сушки травы атмосферным воздухом при

заготовке грубых кормов;

- разработка, реализация и оценка эффективности архитектурно-планировочных и инженерно-технологических решений по повышению обеспеченности параметров микроклимата в производственных сельскохозяйственных зданиях и сооружениях.

Научная новизна диссертационной работы:

- тегогофизическая модель производственных сельскохозяйственных зданий, как единых биоэнергетических комплексов, методологически обосновывает разработанные принципы нормирования и расчета теплофизических характеристик наружных ограждений таких сооружений, как неотапливаемых (без подачи искусственной теплоты);

- теоретические основы расчета систем обеспечения параметров микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий различного назначения, включающие: термодинамические основы повышения энергоэффективности животноводческих и птицеводческих зданий, овощекартофелехранилищ, теплиц в теплый период года; динамику процессов тепломассопереноса и формирования температурно-влажностных полей в слое биологически активного сырья при нестационарных внешних воздействиях; методику расчета вихревых воздухоохладителей в качестве источников холода и теплоты;

- количественные характеристики процессов переноса теплоты и влага в биологически активных средах на основе полного термодинамического потенциала переноса (потенциала влажности), в том числе при противоположных требованиях к конечным равновесным состояниям;

- полученные аналитически и проверенные в натурных условиях расчетные закономерности достаточности различных видов естественной вентиляции животноводческих зданий по периодам года, области применения систем рециркуляции воздуха в птичниках, режимные и конструктивные особенности систем активной вентиляции овощекартофелехранилищ;

- разработанные теоретическо-экспериментальные основы графоаналитической методики инженерного расчета режимов работы систем активной вентиляции и интенсивности влагоотдачи при сушке травы;

- энергоэффективные технологические режимы работы комплексных систем снятия перегрева воздуха в теплицах в теплый период при ступенчатом (дискретном) включении пассивных и активных элементов охлаждения воздуха в суточном и годовом циклах эксплуатации;

- научно обоснованные количественные значения степени совершенства обеспеченности параметров микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений пассивными (объемно-планировочными) и активными (инженерно-технологическими) элементами систем; методики определе-

ния коэффициентов обеспеченности продуктивности животных, птиц, сохранности продукции с экономической оценкой величин коэффициентов обеспеченности.

На защиту выносятся:

- методология выделения производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений в специальный класс по нормированию теплофизических характеристик наружных ограждающих конструкций;

- математические модели производственных сельскохозяйственных зданий, обосновывающие минимизацию потребления энергетических ресурсов системами обеспечения микроклимата и созданные на их основе комплексные методы расчета и управления динамикой температурно-влажностных полей, возду-хообменов и концентрациями примесей в объеме помещений;

- научно обоснованные, апробированные методы расчета интенсивности нестационарных процессов тепломассопереноса между поверхностью биологически активного сельскохозяйственного сырья и влажным воздухом при сохранении влаги или сушке продукции;

- роль пассивных (наружные ограждающие конструкции) и активных (инженерно-технологические) элементов систем обеспечения микроклимата на повышение обеспеченности параметров микроклимата и их влияние на продуктивность и экономичность сельскохозяйственного производства;

- комплекс инженерных и технологических решений, позволяющий снизить энергопотребление (вплоть до нулевого) системами обеспечения микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений.

Научно обоснованный методологический подход по разработке путей совершенствования систем обеспечения микроклимата, методов расчета и конструктивных решений является основой для развития перспективных направлений минимизации энергопотребления и экологической безопасности производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений.

Достоверность основных положений и выводов подтверждается их научной обоснованностью, правомерностью сделанных допущений, использованием основополагающих законов тепломассообмена, аэродинамики, отсутствием в полученных результатах противоречий с общепризнанными научными положениями, а также результатами лабораторных, полупромышленных и натурных экспериментальных исследований автора. Применено современное научное оборудование и необходимый объем статистики. Все это обеспечивает достаточный уровень надежности теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая значимость. Для сельскохозяйственных производственных зданий, как самостоятельного класса сооружений, разработан новый подход комплексного проектирования, конструирования и эксплуатации систем обеспечения микроклимата. Снижение расхода энергии системами в круглогодичном цикле эксплуатации достигается за счет: учета функционального назначения помещений, технологий производства, климатических условий местности; полной утилизации биологической теплоты; всестороннего использования возможностей естественных источников энергии, в т. ч. естественной вентиляции,

аэрации, солнечной энергии. При системном подходе к теплофизическому расчету пассивных (наружных ограждений) и активных (отопление и вентиляция) элементов систем обеспечения микроклимата и одновременной увязке с конкретными технологическими регламентами производства подавляющее большинство производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений могут эксплуатироваться без подачи в них искусственной теплоты, холода или иметь минимальный резерв мощности по энергоносителям.

Практическую ценность для проектирования, конструирования и эксплуатации систем обеспечения микроклимата имеют методики расчетов: теплофи-зических характеристик теплового контура зданий и сооружений; динамики энергопотребления зданий; температурного, влажностного и воздушного режимов подземных и наземных зданий; тепломассообмена в слое биологически активного сырья при сушке и хранении продукции; вихревых воздухоохладителей в качестве источников холода и теплоты; интенсивности влагообмена на основе понятия градиента потенциала влажности; влагообмена в слое сохнущей травы; естественной круглогодичной вентиляции животноводческих помещений; энергоэффективности систем создания микроклимата в птичниках; систем активной вентиляции овощекартофелехранилищ; теплового, влажностного, воздушного режимов и систем водоаэрозольного охлаждения теплиц в теплый период года; эффективности архитектурных, инженерных и технологических решений по управлению параметрами микроклимата; экологической оценки внедрения энергоэффективных сельскохозяйственных зданий и сооружений.

Методики расчетов апробированы в практической деятельности, имеются акты внедрения. Теоретические и практические результаты исследований вошли в учебно-методические пособия, используются при чтении лекций, проведении курсового и дипломного проектирования со студентами и магистрантами ННГАСУ и ряда других высших учебных заведений страны.

Апробация результатов. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались: на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ННГАСУ «Строительный комплекс» в 1996 г., 1997 г., 1998 г., «Архитектура и строительство - 2000»; на международных VII (2009 г.), VIII (2010 г.) и IX (2011 г.) конференциях «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды», г. Волгоград; на III (2009 г.) и IV (2011 г.) международных научно-технических конференциях «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» (2009 г., 2011 г.), г. Москва; на ежегодных научно-практических конференциях «Тепломассообмен», г. Нижний Новгород, ННГАСУ; на международной научно-технической конференции «Проблемы экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (2010 г.), г. Тюмень; на 13 международном научно-промышленном форуме «Великие реки -2011» г. Нижний Новгород; на XIV международной научно-методической конференции «Проблемы многоуровневого образования», г. Нижний Новгород, 2011 г.; на международном российско-германском семинаре «Опыт и перспективы инновационных и инвестиционных проектов по устойчивому развитию крупных регионов в условиях глобальных изменений», г. Нижний Новгород, 2011г.

Личный вклад автора. Все основные результаты работы получены лично автором. Они заключаются в формулировании цели работы, в разработке методологии и методов теоретических и экспериментальных комплексных исследований, в выполнении части лабораторных, полупромышленных и натурных исследований, обобщении их результатов и выдаче рекомендаций для проектирования, строительства и эксплуатации систем обеспечения микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений. Использованные результаты других исследователей помечены ссылками на источники.

Автор выносит благодарность д.т.н., профессору JI.M. Дыскину за консультации по ряду вопросов диссертации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ, из них три монографии и одно учебное пособие, в том числе 17 публикаций в рекомендуемых ВАК научных журналах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 522 страницах машинописного текста и состоит из введения, 8 глав, основных выводов, списка использованной литературы (404 наименования) и 8 приложений. Приложения содержат примеры расчетов по разработанным методикам, цифровой и графический материал по результатам лабораторных, полупромышленных и натурных исследований, акты и справки, подтверждающие внедрение результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследований, приведены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе при анализе современного научно-технического состояния обеспечения нормируемых параметров микроклимата и энергосбережения в ПСЗ выполнен аналитический обзор опубликованных работ, всесторонне характеризующих исследуемую проблему. Представлены результаты существующих способов нормирования и расчета тепловых контуров наземных, подземных и обвалованных зданий, инженерных расчетов СОМ животноводческих и птицеводческих помещений, хранилищ сочного растительного сырья (СРС), культивационных сооружений, систем активной вентиляции установок заготовки грубых кормов.

Существенный вклад в разработку теоретических основ создания пассивных и активных СОМ зданий, включая сельскохозяйственные, внесли отечественные ученые В.Н. Богословский, В.М. Валов, И.Л. Волкинд, В.Г. Гагарин, Л.М. Дыскин, П.И. Дячек, А.Г. Егиазаров, В.З. Жадан, П.Н. Каменев, Е.Е. Кар-пис, ОЛ. Кокорин, Ю.Я. Кувшинов, A.B. Нестеренко, Г.М. Позин, А.Н. Санави, Ю.А. Табунщиков, В.П. Титов. В диссертационной работе по мере рассмотрения проблемы имеются ссылки на теоретические и практические результаты более 200 отечественных и 60 иностранных исследователей.

Требования к оптимальным и допустимым параметрам внутренней среды в ПСЗ, биологические, ветеринарно-гигиенические, теплофизические, аэродина-

мические и технологические характеристики животных, птиц, хранящегося СРС, сохнущей травы в современной биологической, специальной и технической литературе изложены достаточно полно.

Анализ литературных данных показал, что для выявления перспективных путей проектирования, конструирования и расчета обеспеченности пассивных и активных элементов СОМ сельскохозяйственных зданий различного назначения требуются дополнительные комплексные теоретические, экспериментальные и натурные исследования. Выявлена необходимость дальнейших исследований по нормированию теплофизических характеристик теплового контура наземных и подземных сооружений, по обоснованию термодинамических процессов в элементах энергоэффективных активных СОМ, в слое биологически активного сырья в процессах сохранения влаги или сушки продукции при нестационарных внешних воздействиях, в культивационных сооружениях в суточном и годичном циклах эксплуатации. Дополнительные исследования требуются для научного обоснования обеспеченности инженерных систем сельскохозяйственных зданий естественной теплотой и холодом, достаточности естественной или механической вентиляции, возможностей и преимуществ применения обобщенного термодинамического потенциала (потенциала влажности) при расчетах динамики массообмена в биологически активных средах. Отсутствуют показатели эффективности архитектурных, инженерных и технологических решений и путей управления и контроля параметрами внутреннего воздуха пассивными и активными элементами СОМ. Следствием является наличие мало обоснованных, противоречивых практических рекомендации, затрудняющих проектирование, разработку режимных карт эксплуатации, выявления перспективных путей развития СОМ.

На основе выполненного анализа показано, что необходима разработка нового методологического подхода к решению сформулированных задач исследований который позволит комплексно увязать требования к обеспеченности параметров микроклимата в ПСЗ, как единых биоэнергетических комплексов, с биологической интенсивностью животных, птиц, сельскохозяйственной продукции при минимизации энергозатрат системами обеспечения микроклимата. Обязательным условием является разработка общей теплофизическои модели производственного сельскохозяйственного здания, как специального класса по нормированию и обеспеченности параметров микроклимата, с дифференциацией общей модели на конкретные теплофизические модели для здании и сооружений различного функционального назначения.

Во второй главе обосновывается новый методологическии подход к нормированию и расчету теплофизических характеристик теплового кшпура ПСЗ (пассивных элементов СОМ), являющихся одним из определяющих факторов конструктивных и эксплуатационных показателей систем отопления, вентиляции, кондиционирования (активных элементов СОМ). Доказано, что при наличии в неотапливаемых сельскохозяйственных зданиях постоянных биологических тепловыделений теплофизические характеристики наружных ограждении должны обеспечивать в расчетных условиях такой удельный трансмиссионный

Рис. I. Общая расчетная теплофизическая модель сельскохозяйственного производственного здания

поток теплоты д", Вт/м2, чтобы предотвратить переохлаждение животных, птиц, СРС. Поэтому с учетом общей теплофизической модели ПСЗ, как единого биоэнергетического комплекса «живой организм — внутренний воздух — тепловой контур здания — наружный воздух» (рис. 1):

<?би=(1-™)&/^. (1)

Практическими преимуществами разработанной методологии нахождения величины К^ являются: отказ от определения переменных в нестационарных условиях тепломассообмена величин Д/н = г, и а,; увязка функционального назначения зданий с объемно-планировочными решениями (Г) и индивидуальными биологическими и теплофизическими показателями животных (дж, Вт/гол.), птиц Вт/кг), сочного растительного сырья (<7срс> Вт/т). Сделаны выводы: сокращение площадей надземного теплового контура путем максимального заглубления или обваловки, увеличение вместимости помещений уменьшают величину ; рационально для минимизации энергозатрат и стабилизации параметров микроклимата строительство многосекционных зданий, в которых возможна максимальная загруженность конкретных помещений. Величину в (1) следует уменьшать на величину фиксированных потерь теплоты через фунт (т, доли), через окна, наружные двери, ворота.

Для удаления выделяемой в процессе жизнедеятельности животными, птицами, СРС влаги в расчетных условиях эксплуатации требуется минимальное количество воздуха С„.тт> кг/ч. Теплозатраты на его нагрев увеличиваются от нуля до максимальной величины ()„ при /„:

а=^„.™„свр-'н); /нр=/в-е6/(^+с„с,т1п), (2)

где (Ц - температура наружного воздуха, °С, начиная с которой необходима подача искусственной теплоты в помещение.

Разработаны теплофизические модели по динамике энергопотребления зданий различного назначения при нерасчетных условиях эксплуатации. Дополнительная (резервная) мощность систем подачи искусственной теплоты для компенсации недостатков биологической теплоты 1-я), а общее

энергопотребление объекта составляет £?от = б, + бот" • ® диссертации приведены примеры расчетов по динамике энергопотребления животноводческих и птицеводческих помещений, стационарных и временных хранилищ, ледников.

Теплоустойчивость животноводческих и птицеводческих помещений рассчитывается аналогично гражданским зданиям из-за относительного постоянства поступления в них биологической теплоты. Разработанная методика и практические расчеты теплоустойчивости овощекартофелехранилищ с цикличным поступлением биологической теплоты при работе систем активной вентиляции показали: при определении теплового баланса значения должны приниматься минимально возможными, характерными для циклов естественной конвекции в насыпях СРС; достигается снижение потерь теплоты через наружные ограждения до 9%.

Разработанный методологический подход к нормированию пассивных элементов СОМ энергоэффективных ПСЗ выявил перспективные пути повышения теплофизических показателей наружных ограждений за счет совершенствования объемно-планировочных решений. При одинаковой высоте наружных стен Л (рис. 2) относительные повышения площадей теплового контура прямоугольных 1^ зданий по сравнению с круглыми и квадратными Г*ъ равны:

F"p а-Ь + 2-И-(Ь + а)

---100% = ^ ^ > ч-100%.

аЬ + 2И-(Ь + а)

т.е. для сохранения постоянства трансмиссионных потерь теплоты необходимо увеличение значений Ла прямоугольных зданий относительно круглых и квадратных на величины апр"ч> или апр~гв.

Коэффициент обеспеченности наличия снежного покрова в Нечерноземной зоне РФ в декабре месяце составляет К^ = 0,98. С учетом средних из наибольших высот снежного покрова ЛСН) образующегося в течение зимы на почве, получены зависимости расчет_Ь_ ной высоты снега на покры-

тиях ПСЗ с наклоном ската до 10° Лсрн и его сопротивления теплопередаче (на

Рис. 2. К определению площадей теплового крыше X сн = 0,238 Вт/(м°С):

контура зданий

К = 0,075 • йси; Ко = 0,075 • А^ Ас„. (4)

Величина Д0РСН может достигать 20...25% от требуемого сопротивления теплопередаче покрытия и является резервом повышения теплотехнических характеристик покрытий, не учитываемым до настоящего времени.

Проанализирована эффективность известных конструктивных решений по повышению теплотехнических показателей теплового контура ПСЗ: устройство чердаков, в т.ч. «теплых»; подвесных потолков и экранов; воздушных прослоек у внутренних поверхностей наружных стен с гравитационной и механической подвижностью воздуха. Проведены постановочные исследования по сушке и регулированию влагопереноса в наружных ограждениях с применением эффекта активного электроосмоса путем наложения электроосмотического потенциала на другие действующие в системе «влажный воздух - ограждение» градиента переноса влаги (градиента потенциала влажности ДО, °В).

Для подземных сооружений проведен анализ изменений величин относительных погрешностей температур внутренних поверхностей т, и внутреннего воздуха /„ путем сравнения результатов общих решений точных аналитических задач: помещение ограничено слоем однородного вещества; помещение не имеет защитного слоя. Выявлено, что при натопе или охлаждении уже практически через 10 суток наличие ограждающих конструкций с теплофизическими характеристиками, отличающимися от характеристик грунта, не влияет на значения тв и /„. Поэтому в реальных условиях утепление наружных ограждений в подземных или полностью обвалованных ПСЗ не следует практиковать.

В третьей главе диссертационной работы приведено дальнейшее развитие теоретических основ расчетов активных элементов СОМ сельскохозяйственных зданий как специального класса сооружений.

По уточненному значению текущей глубины промерзания фунта разработана графо-аналитическая методика расчета текущей температуры внутренних поверхностей подземных сооружений в зоне промерзания т" и в талой зоне ниже глубины промерзания т*, которые соответственно равны (рис. 3):

Ат —

тм =—/ А" /Ат- т1 " го

г» п.г зм м® т, 'о , гг- р;

К-К

Предложенная методика нахождения текущей температуры воздуха вентилируемых подземных сооружений с учетом ассимиляции холода (теплоты) грунтом, наличия источников тепловыделений и теплоемкой массы продукции базируется на используемых в теории вентиляции законах аэродинамики и тепломассообмена и приведена в [8].

Термодинамический анализ повышения энергоэффективности активных СОМ овогцекартофелехранилигц заключается в обосновании оптимальных соотношений расходов наружного Ьк и рециркуляционного £р воздуха по периодам хранения и их влияния на потери продукции в зависимости от способов обработки воздуха. Для этого на /-¿/-диаграмме влажного воздуха выделена область изменения среднемесячных параметров наружного воздуха, которая поделена на шесть характерных участков, в пределах которых возможна обработка воздуха с одной и той же последовательностью. На рисунке 4 показана

Рис. 3. а-б-в - линеризированная огибающая минимальных температур грунта

Рис. 4. Оптимальные режимы обработки наружного воздуха в пределах участков / и //

последовательность обработки воздуха в пределах участков I и II. Участок I лежит ниже прямой Oty, которая представляет собой процесс обработки воздуха в насыпи СРС с <р — const. Предварительная обработка наружного воздуха не требуется, если его параметры соответствуют верхней границе участка (например, НI). Наружный воздух смешивается с рециркуляционным УО/О, н\ и с параметрами 0\ поступает в насыпь. Корректирующий слой в насыпи отсутствует (фа.0= фр), потери продукции определяются только биологическими тепловыделениями Q6. В пределах участка / наружный воздух перед смешением с рециркуляционным должен нагреться от Ht до К\. Отсутствие предварительного подогрева влечет конденсацию водяных паров из смеси воздуха (процесс Н\— У). Участок II ограничен участком I и изотермой Непосредственное смешение наружного воздуха с параметрами Н2 и внутреннего У для достижения температуры fB.o требует увеличения доли наружного воздуха до {УО^УН-^Ьо- Поступающий в насыпь воздух имеет <p„.0 г< Фр, что вызывает дополнительную усушку продукции на Усушка предотвращается при искусственном

{НгК\) или изоэнтальпийном (НгКг) охлаждении наружного воздуха.

Основными результатами анализа динамики термодинамических процессов в животноводческих и птицеводческих помещениях являются полученные графоаналитические зависимости по расчету активных СОМ, конкретизированные области применения подогрева наружного воздуха, естественной и механической общеобменной вентиляции для различных климатических регионов (рис. 5). Правила их построения приведены в [17, 34]. Точка Л на пересечении кривой дефицита или избытка теплоты в помещении с зависимостями Gq или Gbj, определяет границу наружной температуры, при которой возможно поддержание расчетной („ за счет естественных факторов, и соответствует температуре /Ц. Наружные ограждения с пониженными значениями сопротивлений

Рис. 5. Графоаналитический анализ теплового, влажностного и воздушного балансов животноводческих помещений

теплопередаче вызывают повышение температуры воздуха (А 2), зона естественной вентиляции сужается на величину При увеличении сопротивления теплопередаче теплового контура границы зоны естественной вентиляции без подогрева наружного воздуха расширяются на (^-Сп)- Точка Б на пересечении Од с прямой возможного воздухообмена в помещении за счет естественной вентиляции <7др с определяет наивысшую наружную температуру СГ > ПРИ которой естественное давление Дре = Ар, + обеспечивает расчетный воздухообмен. Зона естественной вентиляции расширяется при уменьшении потерь давления воздуха в СОМ (Б,) и сужается при появлении дополнительного сопротивления (Б2). Зона естественной вентиляции расширяется при применении активной аэрации (зона между точками Б и В). Дополнительный воздухообмен Д(?е расширяет область естественной вентиляции до максимально возможной температуры гис. При более высокой температуре необходимо применение систем механической вентиляции.

Комплексные системы снятия перегрева в теплицах в теплый период года наиболее энергетически эффективны. На рис. 6 приведены процессы изменения состояния параметров воздуха в теплице с биомассой при работе систем водо-аэрозольного охлаждения (СВАО). Термодинамическое обоснование направленности процессов дано в [16]. При включении СВАО происходит адиабатное охлаждение воздуха до ср = 97...99% (на рис. условно до 100%). Если количество теплоты солнечной радиации превышает поглощенное при испарении капель

<р=100%

водного аэрозоля, то процесс прекращается в точке С. Понижение интенсивности солнечной радиации сопровождается снижением t„, СВАО отключается, параметры внутреннего воздуха переходят в состояние точки В. Дальнейшее регулирование параметров воздуха (точки В на линии Ву - Вд) осуществляется изменением кратности воздухообмена. Угловой масштаб в течение дня е, = Д/т / AGhoi является переменной величиной, в пик тепловых нагрузок е, = 3700.. .4800 кДж/кг.

По разработанной теплофизиче-ской модели нестационарные процессы тепломассопереноса в слое биологически активной продукции рассматриваются как процессы нагревания и охлаждения воздуха. В первом по ходу движения воздуха слое насыпей (корректирующем) воздух увлажняется от фво ДО фр» в следующем (основном) <рр ~ <рв = const. Количественно общие потери влаги в насыпях при <рр= const подчиняются зависимости (В.З. Жадан) W=Q/e, =const. В основном слое СРС или сохнущей травы, когда w^ > wv, значения q>„ не достигают 100% из-за наличия биологических тепловыделений (рис. 7). С другой стороны, если по какой либо причине первоначальный дефицит влажности (Ad) уменьшится и <рр отклонится вправо, то интенсивность испарения также уменьшится и гигроскопическое равновесие восстановится. Гипотетические процессы а/и ае противоречат физической сущности явлений тепломассообмена в биологически активных средах, для которых характерна эквидистантность значений <рр и <р = 100%, т.е. имеет место саморегулирующий характер формирования относительной влажности воздуха в основных слоях насыпей.

Задача нахождения динамики температурных полей в насыпях СРС при любом направлении продувки в процессе вынужденной конвекции (ВК) сводится к решению системы дифференциальных уравнений первого порядка для воздуха и продукции (каркаса) tK:

Рис. 6. Процессы изменения состояния воздуха в теплице с биомассой: I - область технологических температур в теплице

Рис. 7. Изменение состояния воздуха в основном слое сохнущей травы

с.Р.П^-мр.с.П^ + аА-О, (6)

c.p,(l-n)^«icpc-(/,-/.)■ (7)

при НУ для основного периода хранения и продувке «снизу вверх»: /t0= ь = шах - ti.mm)/h = Atx Jh~, при продувке «сверху вниз» tK0= /r max; 6 = - Att.0/ A; для периода охлаждения 6 = 0; ГУ: для всех случаев /во= = const, х = 0. В цикле естественной конвекции (ЕК) формирование температурных полей в рамках общепринятых допущений Буссинеска (иЕ = /Д/В.Е = const) описываются структурно идентичными системами уравнений.

Проведенный аналитический и численный анализ решений системы (6), (7) в безразмерных температурах YJx,z) и Yt(x,z) показал, что при продувке «снизу вверх» в период охлаждения насыпи происходит послойное охлаждение, в основной период хранения — равномерный по высоте (фронтальный) теплосъем. Конечное распределение температур в насыпи СРС в цикле ВК составляет:

'.(*.«)='«, (8) Псвр„м Пс^,« <!„

Установившаяся средняя конечная разность температур продукции и воздуха *„(*,«>)-fB(x,co)= q^/ап~ 0,05 "С = const пренебрежительно мала и в практической деятельности можно пользоваться любым значением U или tK.

В цикле ЕК в зависимости от разностей средних температур в насыпи СРС и в хранилище АгВЕ по высоте насыпей клубней устанавливаются стационарные распределения температуры и ее перепадов А/«:

'«srto+ OfitesLxv Af.=0,65V^A . (9)

Аналогичные данные получены для других видов СРС.

Обоснованы теплофизические границы отсутствия конденсации водяных паров при продувке «сверху вниз», при которой в основной период хранения снимаются пики градиентов температуры в верхних слоях насыпей, возникающие в период циклов ЕК [20]. Смена направлений продувок реверсивными системами вентиляции уменьшает время работы систем практически в два раза.

Определенное аналитически и представленное в диссертации в виде графических зависимостей максимальное время контакта воздуха с отрицательной температурой и СРС не противоречит биологическим и технологическим требованиям хранения. Данный факт подтвержден опытом эксплуатации CAB при буртовом хранении картофеля.

Исследования количественных значений допустимого термодинамического потенциала комплекса (t„ — <p„) наружного воздуха в суточном и годовом циклах показал: для проведения периода охлаждения в регионах с расчетной t„ < -20°С достаточно естественного холода; в климатических условиях с f„ > -20°С подаваемый в насыпь воздух требует искусственного охлаждения. В июне-июле месяцах параметры атмосферного воздуха отвечают теплофизическим требованиям, предъявляемым к воздуху как сушильному агенту травы (К^ > 0,85).

В период естественной конвекции стабилизационные переходные процессы формирования влажностных полей в насыпях СРС заканчиваются за 1,5...2,0 ч, относительная влажность воздуха близка к равновесной <рв = <рр = 97...99% как для картофеля, так и для кочанов капусты (рис. 8). В период вынужденной конвекции время релаксации полей относительной влажности воздуха не превышает 4...5 ч, в основном слое насыпи относительная влажность близка к равновесной (рис. 9).

100

95 90 85

1.5;2'0м \ Ч>.

/л 0,5м

а б

Рис. 8. Динамика относительной влажности воздуха в насыпях при ЕК: а - клубней, ф, о = 70 %; б - кочанов ф,.0 = 85 %

—* 1 1

- - п- ---------

* 1

1 1 0.5м 1

К 12 16 2(1 24

1 IV

-4— 1 Ч|,5»

1

а б

Рис. 9. Динамика относительной влажности воздуха в насыпях при ВК: а - клубней, <рв.о = 80 %; б - кочанов, фв 0 = 80 %

Аналитически выявлены области использования адиабатных вихревых труб (ВТ), в которых они, несмотря на низкий КПД, являются теплотехнически и технологически рациональными аппаратами по выработке холода и теплоты для СОМ овощекартофелехранилищ. Детальный анализ существующих теорий и принципов расчета вихревых энергоразделителей выявил необходимость экспериментального определения их характеристик по холоду и теплоте для разработки достоверных методик подбора. Общий вид исследованной ВТ и схема экспериментальной установки приведены на рисунке 10. Вихревая труба имела - - ' = 120 мм. Опыты проводились при абсолют-

Рис. 10. Схема установки: 1 - ВТ; 2 - мерная диафрагма; 3 - водяной дифманометр; 4 - образцовый манометр; 5 - ротаметр; 6 - лабораторные термометры

Рис 11. Характеристики Д/х = /, (ц) и ц Лгх Рис. 12. Характеристики Д?г =/, (ц) и (1 - ц) Мг

-/(ц) для давлений сжатого воздуха; =/(ц) для давлений сжатого воздуха:

1 -р\ = 5 ата; 2-/7," = 4 ата; 5 -/>; = 3 ата 1 -р\ = 5 ата; 2 = 4 ата; 3-р\=г ата

ных давлениях />,* = 0,5 МПа, 0,4 МПа и 0,3 МПа в диапазонах относительных массовых расходов холодного потока ц = <7Х / С = 0,05...0,95, горячего потока (1 - ц) = С7Г / С = 0,95...0,05. Результирующие термодинамические и теплотехнические характеристики холодопроизводительности рА/х и теплопроизво-дительности (1 - ц)Дгг приведены на рисунках 11 и 12.

В четвертой главе приводится теоретическо-экспериментальное обоснование разработанной методики расчета интенсивности процессов сопряженного тепло- и влагообмена в биологически активных средах на основе разности полных термодинамических потенциалов фаз (потенциала влажности Д0). Решения задач нестационарного тепломассообмена в таких средах на основе а-модели (шкалы потенциала состояния влаги в виде упругости водяных паров, химического потенциала) громоздки и не всегда допускают их простую интерпретацию. Разность полных термодинамических потенциалов фаз позволяет при рассмотрении процессов тепловлагообмена вместо системы уравнений состояния гетерогенной системы, каждое из которых определяет перенос отдельной фазы влаги, использовать построения единого вида и анализировать пределы переходных процессов влагообмена для взаимодействующих сред. Поток влаги с единицы поверхности продукции равен:

Л = ЫОпов- 0„) = ОеД0к. (10)

Потенциал влажности воздуха находится по соотношениям (В.Н Богословский) в, = -13,6 + 1,22?„ + 0,204(рв при 10 °С < /, < 20 °С и 6В = -4,01+ 0,488?в + 0,169<р„ при 0°С <ГВ< 10°С. Величина А0К с учетом разработанной теплофизи-ческой модели при нестационарном тепломассообмене находится по зависимости:

Д0К = 0,448 (епт- („) + 0,169 (<рпов- фв). (11)

Полученные теоретическо-экспериментальным методом значения коэффициентов массоотдачи в насыпях СРС приведены в таблице 1. Конечным резуль-

Таблица 1

Продукт I °Г •со, Фо, % Е(* 10"*, кДж/г о«, г/(м ч°В) ае™, г/(т ч°В)

Картофель 3,0 95 5944 8,66 12,37

Капуста 0,0 97 6385 4,75 11,60

Свекла столовая 0,5 95 6312 3,78 6,10

Морковь 0,5 95 6312 4,41 7,10

татом исследований явилась методика расчета суммарного количества теряемой продукцией влаги ](м> = /вЕК + у™ + в циклах естественной (ЕК) и вынужденной (ВК) конвекции при продувке насыпей. В период цикла ЕК продолжительностью (1 - Ка) величина теряемой насыпью объемом У0 влаги составляет Л = 0,169авУ0 (100 - фр )(1 - Кв )24. В период ВК продолжительностью Кв потери влаги, соответственно, в корректирующем (Укс) и основном (К.с) слоях равны: ^ =Ккс(0,448ДС +0Д69АсрвксЯ24 ; =0,169авУое(Ю0-%}к.24 . В диссертации приведен расчет потерь влаги сочного растительного сырья на основе теории потенциала влажности.

Кондиционной влажности травы соответствуют потенциалы влажности 9, приведенные в таблице 2. Впервые для злаковой (луговой) и бобовой (люцерна) рассыпной и прессованной травы построены кривые десорбции в координатах м'гр— 0, являющиеся

Таблица 3

Коэффициенты /= 15 °С / = 20 "С Г = 25 °С /=30°С

е,, кДж/кг 5065 4625 4185 3481

о«, кг/(т ч °В) 0,484 0,530 0,580 0,704

ав, кг/(м3 ч °В) при р„ = 110 кг/м3 0,0532 0,0583 0,064 0,0774

Рис. 13. Кривые десорбции злаковых (а) и бобовых (б) трав

Таблица 2

/, °С е,°в

Злаковые Бобовые

15 27...28 9,0...9,5

20 36...37 16,0...17,0

30 60 31,0...32,0

40 - 62,0...64,0

t.°C

15

/ /

/

460 500 540 580 620 660

а»,г/(т ч°В) Рис.14. Значения коэффициента а®

(.„'С

исходными характеристиками при расчете влагосьема в в процессе в процессе сушки травы (рис. 13).

Для диапазона температур г = 15... 3 0°С теоретическо-эксперимен-тальным методом определены коэффициенты влагоотдачи травы а&, ос-редненные по периоду сушки и ботаническим сортам травы (табл. 3, рис. 14).

дв,.св

-5 -1 -3 -2-1 0 1

U°C

з ■< Д9,.°В

У.

m¡i л

Рй

МП» ё

И

и

10 11 12 13 Д8,.°В

Д6,,СВ -I 01234367«» »> де,."в

Рис. 15. Зависимости Д9Т =J[t„, t^ <рн) при w-^ > щ при соответственно: /„=30 °С; /„=25 °С; /„=20°С; /„=15°С

В основном и корректирующем слоях сохнущей травы разность потенциалов влажности поверхности травы и воздуха соответственно равны:

Д9Х = 0,204(100 -<рр); (12)

Д9Т = 1,22(/пов - Q + 0,204(«рпо, - фв). (13)

На рисунке 15 приведены рассчитанные значения Д0т в сверхгигроскопической области сушки (ww > wr) при t = 30°С; 25°С; 20°С и 15°С. Следует избегать режимов работы САВ при параметрах наружного воздуха и травы, характеризующихся областью, лежащей на рисунке 15 слева от ординаты 0Т = 0 для предотвращения увлажнения продукции.

Применение потенциала влажности в качестве критерия контроля процесса сушки травы упрощает проведение и увеличивает точность замеров влажности травы из-за возможности фиксации двух легко замеряемых величин: массы и температуры. Этот метод контроля влажности травы с помощью разработанного термовлагощупа рекомендован для широкого практического внедрения.

Выявленные и обоснованные в результате теоретических и экспериментальных исследований особенности расчетов круглогодичных энергоэффективных СОМ производственных сельскохозяйственных зданий показаны в главе 5.

Для животноводческих помещений доказана достаточность производительности естественной вентиляции (горизонтальной и шахтной) при совместном учете гравитационного и ветрового давлений. В холодный период года ((„ < рис. 5), длящийся 8... 12 суток, при отсутствии подогрева приточного наружного воздуха в неотапливаемых помещениях возможно или понижение температуры до Г. = 4...5°С, или кратковременное снижение удельных расходов воздуха до 2,5...3,0 м3/(ч-ц), которые не отражаются на жизнедеятельности животных. В периоды года с > /нр (рис. 5) интенсивность естественной вентиляции увеличивается за счет активной аэрации.

В главе уточнены методики расчета систем естественной горизонтальной вентиляции через регулируемые проемы в наружных стенах и за счет инфильтрации воздуха через ограждения [17]. Последняя основана на физическом эффекте поровой инфильтрации. Количественно обоснованы необходимые условия включения всех наружных стен в режим устойчивой инфильтрации за счет относительно предсказуемого гравитационного давления Ар, и исключения влияния случайного по величине ветрового давления Ар, (рис. 16). Чтобы заветренная стена находилась в зоне устойчивой инфильтрации, необходимо в плоскости I суммарное избыточное давление (Ар! + Д р1) >0 (на графике т. Б должна совпадать с т. Д). При естественной вентиляции данный процесс возможен увеличением гравитационного давления, вызванного установкой вытяжной шахты высотой йш: Ар/'= (Л + йш)(р„- Р»)§- Количество наружного воздуха, поступающее в помещение через наветренную С^и заветренную стены, в окончательном виде составляет:

О; = Ар«Лг ■= [°.5(си -сзК2Рн + 0,5Л(РЯ - Р,)^ '(14> в! = Др„Л ¡К = 0,5МРН-Р»)^ЯИ. (15)

Воздухообмен целесообразно осуществлять из рабочей зоны. При такой компоновке системы (на рис. 16 показано пунктиром) обеспечивается удаление вредностей из зоны их образования, устойчивая инфильтрация через воздухопроницаемые наружные стены по принципу вытесняющей вентиляции.

В основу методик расчета режимов работы систем активной вентиляции овощекартофелехранилищ заложена разработанная теплофизическая модель процессов формирования температурных и влажностных полей в насыпях, комплекс энергетических преобразований в объемах хранилищ и буртов, подтвержденных результатами полупромышленных и натурных исследований. Методики расчетов САВ дифференцированы по периодам хранения, взаимоувязывают биологические и теплофизические требования к темпу охлаждения продукции и влажностному режиму насыпей, выявляют критерии оптимизации режимов работы систем в условиях использования естественного и искусственного холода.

Оптимальные значения удельных расходов воздуха в период охлаждения насыпей картофеля составляют:

717/AH>IVOOT> (3,89срс + 1,М04Дгот)/ДГо.

(16)

Коэффициент использования вентиляции К„ определяется двумя физически размерными параметрами щ= 104Дгот/дсрс, (м-°С)/кДж, Lv от ATJqcK,

(м С)/кДж, и при высоте насыпи /?,, до 6,0 м составляет:

Кв=2(1 + 0,25Лэф)/(1+1,5Хэф). (17)

Для здоровых клубней Lv от= 15...25 м3/(м3ч) (£ш= 22...36 м3/(т-ч)), для травмированных достигает Lvom= 35...45 м3/(м3ч) (Lm= 50...65 м3/(т-ч)). Рекомендуемые ОНТП-6-86 удельные расходы воздуха лежат в близких пределах и являются минимально допустимыми.

В основной период хранения оптимальные режимы работы САВ картофелехранилищ при температуре в нижней части хранилищ :

К!

йь

7 /

/ 7

/

г /

= 0,659срс/£ С'Р<3°С).

Kib- Графическая взаимосвязь К^

(16) (17)

4 Lv*

Рис. 17. Зависимость для расчета коэффициентов работы вентиляции в основной период хранения картофеля

tfcpc и /)р приведена на рисунке 17

(левая ордината). Режимы работы САВ буртов определяются по этой же методике. Общее время охлаждения кочана, расположенного в насыпи, находится суммированием времени охлаждения поверхности тн (внешняя задача) и кочана (внутренняя задача). Определение значений Кв проводится по разработанному графоаналитическому методу, пригодному для насыпей с й„< 3,0 м. Оптимизация режимов

работы САВ достигается при 1У=40...80 м3/(м3ч) (¿т= 100...200 м3/(гч». В диссертации приведены конкретные примеры расчетов.

Обоснованы принцип действия, особенности конструирования и разработаны методики расчетов реверсивных систем вентиляции сельскохозяйственных зданий. Для хранилищ показано, что в любых участках насыпей отсутствует конденсация влаги при выполнении условия:

, . <( | О01

к.шах ипл | ^ РЛв.о 'тп У

1Псвр,ы ак)

Выполнение данного условия дает возможность применять в хранилищах реверсивные системы активной вентиляции (РСАВ). Схема системы показана на рисунке 18. В период охлаждения (послойное охлаждение) интенсивность теплосъема увеличивается при поочередной смене направлений продувки практически в два раза. В основной период хранения система работает по схеме «сверху вниз», снижая температуру только нагретых в цикле ЕК верхних слоев насыпей. Время работы активной вентиляции снижается на 50%. Режимы работы РСАВ в период охлаждения КЦ= 0,5Кв = 0,5Дт„/ 24. В основной период хранения при реверсивной подаче воздуха в насыпь КЦ= 0,5 К^ (рис. 17, правая ордината).

В работе доказано, что при любом направлении продувки слоя сохнущей травы отсутствуют теплофизические причины возникновения зон конденсации в объеме слоя, имеет место равнозначность по эффекту сушки любого направления продувки. Для повышения интенсивности влагообмена в системе «сохнущая трава - воздух» рекомендуется чередование циклов естественной конвекции (нагрев слоя) и вынужденной конвекции (охлаждение и сушка слоя травы). Такой режим эксплуатации снижает необходимое время работы систем.

Разработанная методика расчета и подбора количества блоков вихревых труб промышленного изготовления различной холодо- и теплопроизводитель-ности (диаметром 10 мм, 15 мм, 30 мм при давлениях сжатого воздуха л - 5,0

ата, 4,0 ата, 3,0 ата), объединенных в блоки, применима в климатических зонах с /„ = —20°С, —30°С, —40°С. Наиболее приемлемым является секционное решение хранилищ (25-50-100 т каждая секция) с последовательной посекционной работой блока вихревых труб для снижения текущего расхода сжатого воздуха.

В шестой главе уточнен для конкретных климатических регионов графоаналитический метод расчета интегральной интенсивности сушки травы и производительности систем активной вентиляции с использованием /-¿-диаграммы влажного воздуха, позволяющий выявить общее время и режимы работы систем (рис. 19). В корректирующем слое при > и>г процесс 1-2 - изотермический (гипотетический); 1-3 - изоэнтальпийный; 1-4 - реальный процесс с учетом биологических тепловыделений, эквивалентный подогреву воздуха на А/в.0 (/-5). Когда и'тр< мг„ процесс заканчивается при равновесной влажности воздуха фР1 < срр (/-б). Предварительный подогрев воздуха (1-7) увеличивает его вла-гопоглощающую способность. В основном слое (постоянная скорость сушки) процесс идет по <рр (4-12). В период дождей общий расход теплоты на подогрев воздуха равен (2Д = (1ц - полезно используемая на сушку часть теплоты

бд.п = (^15-/14)1в/Рв.

Ч

\

Рис. 19. Расчет интенсивности и времени сушки травы

Минимальный расход воздуха для ассимиляции влаги при постоянной скорости сушки и в гигроскопической области составляет, соответственно:

(21)

(100-™г)/ч (юо-^Н '

J0}Gjww-wr)_103Gc{Wip-wJ " (m-wt)Ad? (юо-и^,,'

(22)

где G,p и Gc - первоначальные массы травы и заготовленного сена, кг, Ык и Adp - влагопоглощающие способности воздуха в области сушки травы и в области гигроскопической влажности, г/кг сух. в-ха; wK - первоначальная, гигро-

скопическая и кондиционная влажности травы и сена.

Минимальное время для получения сена кондиционной влажности т, ч, при непрерывной работе CAB производительностью ¿„, м3/ч, складывается из продолжительности периода сушки влажной травы ть ч, и периода досушки в гигроскопической области Т[, ч: т = т, +т2, где т, = GBXr/£„р„; т2 =GBr/LBрв. Из-за несовершенства воздухораздачи не полностью используется потенциал продуваемого воздуха по поглощению влаги. Поэтому расчетный расход воздуха систем активной вентиляции (1Сав ) необходимо увеличить по отношению к теоретически минимальному: ¿САВ =ALt. При решетчатых полах с подпольными каналами в сенохранилищах с негерметичными стенами величина А = 1,20... 1,25, при наличии в хранилище напольных воздухораспределителей А = ' " 1,8...2,0. Равномерность воздуш-

ного потока в слое сохнущей травы повышается при отсасывании воздуха через воздухораспределители, А ~ 1,20...1,25. В диссертации приведены примеры расчетов режимов работы и производительности установок САВ. Для высушивания травы неподогре-тым воздухом за 7...9 дней в климатических условиях Нечерноземной зоны общее время работы САВ должно составлять 60...80 ч, что достигается при 10... 12-часовой работе установки и удельных расходах воздуха 2000...2500 м3/ч на т сена.

Используя термодинамическую трактовку нанесения значений потенциала влажности 9 на /-¿/-диаграмму (В.Н. Богословский, А.Н. Гвоздков, М.Н. Кучеренко), разработана графоаналитическая методика расчета интенсивности влагоотдачи травой в процессе сушки вентилированием на /-¿-0-диаграмме влажного воздуха на основе градиента

I цДж/КГ

Рис. 20. Методика расчета интенсивности сушки травы на на /-rf-6-диаграмме влажного воздуха

потенциалов влажности. Общий подход к расчетам интенсивности влагоотдачи приведен на рисунке 20 [12,14].

В седьмой главе приведены результаты исследований по созданию энергоэффективных систем обеспечения микроклимата в теплицах. Для холодного периода года рассмотрены особенности расчета каждой из систем отопления: цокольной, шатровой, подпочвенной, надпочвенной, воздушной. Даны количественные характеристики основных составляющих теплового баланса теплиц.

Для теплого периода года разработана комплексная система снятия перегрева (КСОМ), работа которой заключается в дискретном включении пассивных и активных элементов систем обеспечения микроклимата в периоды увеличения интенсивности солнечной радиации [33]. Для каждого из 6 характерных режимов эксплуатации системы снятия перегрева выявлены схемы потоков полной теплоты и системы уравнений общих тепловых балансов. На рисунке 21 приведена схема тепловых потоков в теплице в теплый период года при работе СВАО с проветриванием и механической вытяжной вентиляцией (режим VI):

= £?ср - £то - 0ТП.П - (бвснг + бинф) - 0СЦ, - & = 0. (23)

В VI режиме возможно полное удаление излишков теплоты солнечной радиации, коэффициент обеспеченности параметров внутреннего воздуха в суточном и круглогодичном режимах эксплуатации теплиц, соответственно, К™ =1,0. Для получения отсутствующих величин кратностей воздухообмена в теплицах в теплый период года проведены аэродинамические испытания геометрически подобных блочных и трех-звенных теплиц в аэродинамической трубе. Получены аэродинамические коэффициенты с„,, для наветренных и заветренных сторон и треугольных шатровых покрытий при различных направлениях и скоростях обдува моделей. Наряду с общими эпюрами аэродинамических коэффициентов (например, при обдуве модели блочной теплицы поперек продольной оси, рис. 22), определены конкретные значения аэродинамических коэффициентов (в качестве примера на рис. 23 даны экспериментальные результаты , при направлении ветра вдоль теплицы).

При одностороннем открытии фрамуг, различных разностях температур (/„ - г») и скоростях наружного воздуха у„ проведена аналитическая оценка воз-духообменов в блочной теплице (т.п. 810-99) за счет ветрового Ару и гравитационного Ар, давлений при углах открытия фрамуг от 10° до 25°. Полученные ориентировочные значения кратностей воздухообменов п, ч-1, и расходов воздуха, м3/ч, (рис. 24) до проведения специальных исследований могут быть при-

Л,

т

/X

<3

¿4

«V

V и

X - С^техн у и

А С1,с1ух

(3>!Нф

Рис. 21. Схема тепловых потоков в теплице (режим VI)

1-1

Рис. 22. Эпюры аэродинамических коэффициентов при обдуве поперек продольной оси

4

:0_!9_18_п

-03

6 о

Рис. 23. Коэффициенты с,/, а - наветренная сторона (точки 36...32); заветренная сторона (точки 26...22); б - по длине модели теплицы (точки 31. ..27 и 21. ..17)

няты за основу расчета воздушного режима теплиц в теплый период года. В случае безветрия предусмотрена установка осевого вентилятора в вытяжной шахте.

Уточнены, экспериментально проверены и рекомендованы к практическому внедрению основные конструктивные, аэродинамические и гидравлические характеристики систем водоаэрозольного охлаждения воздуха в теплицах: тангенциальные (угловые) форсунки с диаметром с/ф = 3,5 мм; зависимость расхода распыливаемой форсункой воды (7В0Д, кг/ч, от давления ртд, кПа, в трубопроводах 2,9 ¡р^18; средний ради-

0 0.5 1*0 6 М ТГ5ЛГ« А» 5,0 ГГ Кр^:ьЛ.ч

Рис. 24. Кратности воздухообменов и расходы воздуха под действием Др, и при у„:-0 м/с;......- 5,0 м/с

ус распиливающей форсункой воды Гф = 1,0 м с высоты Аф= 2,5 м; шаг между форсунками = 2,0 м; диаметр трубопровода с1у = 20 мм; давление в напорном трубопроводе /?вод= 0,4...0,6 МПа.

Обоснованы и в натурных условиях подтверждены значения коэффициентов обеспеченности систем охлаждения воздуха в теплицах в течение суток - п)/И, где п - число часов превышения температуры воздуха в течение суток (рис. 25). Окончательные результаты определения и количественные показатели снижения температуры в каждом из режимов работы комплексной системы снятия перегрева Д/в приведены в таблице 4.

/ X Ill 22...23°С о

А-

t т k л

ч

УЧ \

Ч

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 часы суток

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 IS 19 20 часы суток

Рис. 25. Изменение температуры воздуха в теплице в период плодоношения в течение светового дня: 1 - наружного воздуха; 2 - внутреннего воздуха без работы систем снятия перегрева; 3 - при работе систем организованного проветривания (режим I); 4 — при совместной работе систем организованного проветривания и активной аэрации (режим II); 5 - при совместной работе систем организованного проветривания и механической вентиляции (режим III)-, 6 — при совместной работе систем организованного проветривания и СВАО (режим У); 7 — при совместной работе систем организованного проветривания, активной шахтной или механической вентиляции и СВАО (режим VI)

Таблица 4

Режимы работы I II III V VI

Л/., °с 6...7 10...11 14...15 22...23 до 28

! 0,567 0,60 0,63 0,833 1,0

Расчетный коэффициент обеспеченности температурного режима в теплый период года в годовом цикле эксплуатации теплиц определяется для периода плодоношения томатов и огурцов, который длится с 1 апреля по 1 августа: АТ™ =1-(лг™ -я™)/ДО™. Результаты определения коэффициентов обеспеченности ЛГ™ для периода плодоношения сведены в таблицу 5. Применение комплексной системы снятия перегрева в годовом цикле обеспечивает: увеличение сроков эксплуатации типовых зимних теплиц на 2,0...2,2 месяца; начало плодоношения на несезонное время (ноябрь-январь); повышение урожайности на 30% от текущего сбора.

Таблица 5

Режимы работы ком- / II III V VI

плексной системы

сут гГ\ сут „год об 120 0 0 120 0 0 120 6 0,05 120 3,0 0,25 120 120 1,0

В главе 8 показано, что степень совершенства СОМ имеет ярко выраженный социально-экономический характер. Дополнительно решаются проблемы повышения общей продуктивности и эффективности сельскохозяйственного производства, напрямую связанные с вопросами повышения продовольственной безопасности страны. Продуктивность животных и птиц, сохранность СРС в процессе хранения и питательных веществ при заготовке грубых кормов оцениваются обобщенными показателями, комплексно учитывающими факторы сохранности СРС (коэффициент эффективности хранения т^), повышения продуктивности животных и птиц (коэффициент эффективности содержания животных и птиц цж), повышения питательности грубых кормов (коэффициент сохранности питательных веществ в процессе сушки т|с.т). Разработаны и приведены методики количественного определения значений этих коэффициентов и их отдельных составляющих с экономической оценкой повышения коэффициентов обеспеченности [8].

Хранение картофеля и овощей с системами активной вентиляции приводит к снижению удельных затрат, уменьшению потерь продукции, увеличению вместимости хранилищ. Экономический эффект от оптимизации режимов работы САВ реконструированных хранилищ составляет от 47,8 до 516 руб./(ттод), эффект от перевода буртового хранения на активное вентилирование достигает 198,8 руб./(тгод).

При различных способах сушки травы удельные затраты минимальны при использовании систем активной вентиляции, работающих на неподофетом атмосферном воздухе. Подогрев воздуха на технологически оправданные 5 С в солнечном коллекторе снижает стоимость заготовленного сена на 328 pyö./т, аналогичный нагрев воздуха при сжигании дизельного топлива повышает стоимость заготовленного сена на 1812,0 руб./т по сравнению с сушкой непо-

догретым атмосферным воздухом.

Роль пассивных (объемно-планировочных) элементов СОМ дополнительно заключается в ориентации и выборе конструктивных решений сельскохозяйственных зданий для наиболее приемлемого обеспечения круглогодичной нормативной естественной освещенности и инсоляции в помещениях Косвенное влияние активных (инженерно-технологических) элементов СОМ при несоблюдении технологических температурно-влажностных параметров микроклимата сопровождается снижением долговечности зданий: круглогодичное накопление влаги в наружных ограждениях; ухудшение теплофизических показателей теплового контура; повышение интенсивности коррозии металлических конструкций и арматуры.

В диссертации рассмотрены некоторые разработки автора по проектированию и эксплуатации энергоэффективных неотапливаемых производственных сельскохозяйственных зданий, например, коровник на 500 голов дойного стада с беспривязным содержанием животных. За три сезона эксплуатации в холодный период года температура воздуха не понижалась ниже г„ = 6°С, вентиляция в холодный период года естественная горизонтальная и шахтная, в теплый период года - активная аэрация. Запроектирован и эксплуатируется птичник на 235 тыс. голов с клеточным содержанием. Максимальный воздухообмен в теплый период года составляет 2 256 ООО м3/ч, в холодный период года для борьбы с теплоизбытками в помещении воздухообмен составил 263 200 м /ч. Вытяжные системы механические, с обоих торцов птичника установлено по 21 вытяжному осевому вентилятору, на крыше установлено 12 вытяжных вентилятора. Приток воздуха осуществляется через воздухоприемные клапаны, расположенные в обеих продольных стенах.

Обязательным условием стабилизации параметров микроклимата в сельскохозяйственных зданиях и сооружениях является грамотная эксплуатация систем обеспечения микроклимата. Эксплуатационные затраты при этом не повышаются, но требуются определенные профессиональные навыки обслуживающего персонала по соблюдению технологических регламентов содержания животных, птиц, хранения сочного растительного сырья, сушки травы. Работники сельского хозяйства должны хорошо представлять возможности регулирования параметров микроклимата в реализации максимальной продуктивности животных, птиц и быть заинтересованными в их выполнении.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО Д ИССЕРТАЦИИ

1. Системный анализ производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений, как единых биоэнергетических комплексов с круглогодичными биологическими тепло- и влаговыделениями, и разработанные на этой основе теплофизические модели позволяют выделить юс в специальный класс зданий по нормированию, проектированию, конструированию и эксплуатации пассивных (тепловой контур) и активных (системы отопления и вентиляции) элементов систем обеспечения микроклимата.

2. Разработанная методология нормирования и расчета теплофизических характеристик теплового контура зданий позволяет: взаимоувязывать функциональное назначение и объемно-планировочные решения с биологической активностью животных, птиц, продукции; разработать динамику энергопотребления и условия его минимизации (в пределе до нулевого) системами обеспечения микроклимата.

3. Обеспечение параметров микроклимата при минимуме затрат энергии подтверждается новыми теоретическими результатами: аналитическая методика расчета температурного режима вентилируемых подземных сооружений с учетом текущей глубины промерзания грунта; графоаналитические зависимости по обеспечению параметрами микроклимата в круглогодичном цикле эксплуатации естественных источников энергии; в объеме теплиц в теплый период

года расчетный эффект снятия перегрева от солнечной радиации достигается комплексными системами, включающими пассивные (естественная вентиляция) и активные (системы водоаэрозольного охлаждения) элементы; формирование температурных полей в системе «биологически активная продукция -влажный воздух» в циклах вынужденной и естественной конвекции подчиняется законам конвективного теплообмена с учетом эффекта испарительного охлаждения; обоснованы теплофизические и технологические условия отсутствия конденсации водяных паров в насыпях при реверсивном режиме работы систем активной вентиляции, снижающем время работы систем до двух раз; в климатических условиях Нечерноземной зоны естественного холода достаточно для охлаждения сочного растительного сырья при хранении, параметры наружного воздуха в июне - июле месяцах отвечают теплофизическим требованиям, предъявляемых к нему как сушильному агенту при заготовке грубых кормов; адиабатные вихревые трубы являются теплотехнически, технологически и экономически рациональными аппаратами по выработке холода и теплоты для систем обеспечения параметров микроклимата хранилищ.

4. Интенсивность тепломассопереноса в системе «биологически активная продукция - влажный воздух» характеризуется разностью полных термодинамических потенциалов (потенциалов влажности). Разработанные методики инженерных расчетов влагоотдачи хранящимся сырьем и сохнущей травой базируются на полученных значениях коэффициентов массоотдачи, разностей потенциалов влажности, зависимостям десорбции в координатах «влажность травы - потенциал влажности».

5. Методики расчета, конструирования и эксплуатации энергоэффективных систем обеспечения микроклимата базируются на следующих положениях:

- в животноводческих неотапливаемых помещениях для круглогодичного поддержания допустимых температурно-влажностных параметров воздуха выявлена достаточность систем естественной вентиляции (горизонтальной, шахтной, активной аэрации), показаны области применения каждого вида по периодам года при совместном действии ветрового и гравитационного давлений;

- минимизация энергозатрат в птичниках в холодный период года достигается применением рециркуляции воздуха;

- оптимизация режимов работы систем активной вентиляции овощекарто-фелехранилищ, достигается при удельных расходах воздуха для картофеля и свеклы столовой 50...65 м3/(гч), для капусты 100...200 м3/(т-ч); для сушки травы неподогретым воздухом необходимы удельные расходы воздуха 2000.. .2500 м3/ч на 1 т сена.

6. Разработаны методические основы расчета и конструирования энергоэффективных установок активной вентиляции для сушки травы: графоаналитические методы расчетов с использованием /-«/-диаграммы и /-йМ)-диаграммы влажного воздуха позволяют оптимизировать производительность и режимы работы систем; определять величины потенциалов влажности воздуха в слое; находить количественные значения коэффициентов массопереноса; рассчитывать текущее количество влага, удаляемой из сохнущего материала; оценивать возможности и пределы протекания процессов влагообмена.

7. Методика расчета систем обеспечения микроклимата культивационных сооружений в теплый период года основывается на полученных в результате аэродинамических испытаний геометрически подобных моделей в аэродинамической трубе и аналитических расчетов интенсивностей воздухообменов в теплицах. Рекомендованы к практическому внедрению основные конструктивные, аэродинамические и гидравлические характеристики систем водоаэрозольного охлаждения воздуха. Коэффициент обеспеченности охлаждения воздуха в теплице комплексной системой снятия перегрева в течение суток достигает

= 1,0. Коэффициент обеспеченности охлаждения воздуха в годовом цикле эксплуатации при совместном действии систем водоаэрозольного охлаждения, активной шахтной и механической вытяжной вентиляции равен К™ = 1,0.

8. Степень совершенства систем обеспечения микроклимата и выбор рациональных путей их управления функционально связаны со снижением энергоемкости зданий и повышением эффективности товарного сельскохозяйственного производства: получены количественные показатели коэффициентов сохранности сельскохозяйственной продукции при хранении и сушке; разработаны методики экономической оценки повышения коэффициентов обеспеченности; удельный экономический эффект от оптимизации режимов работы систем активной вентиляции хранилищ достигает 390 руб./(т-год), при сушке травы -до 328 руб./т. Качественная оценка роли архитектурных, инженерных и технологических решений и выбора путей управления пассивными и активными системами обеспечения микроклимата включает факторы: круглогодичной естественной освещенности и инсоляции; снижения действия стресс-факторов; снижения удельного потребления корма; повышения продуктивности животных, птиц; повышения долговечности зданий и сооружений.

9. Результаты исследований и научных разработок, выполненных в рамках диссертационной работы, используются в учебном процессе при подготовке инженеров-строителей, в курсовом и дипломном проектировании, при чтении лекций по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха и холодо-снабжения.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ (знаком «*» отмечены публикации в изданиях, рекомендованных ВАК)

1. Бодров, М.В. Аккумулирование теплоты в теплонасосных установках / М.В. Бодров, Л.М. Дыскин // Научно-техн. конф. профес.-препод. состава и аспирантов «Строительный комплекс»: Тез. докладов, ч. 3. — Н. Новгород, ННГАСУ, 1996. - С. 79-81.

2. Бодров, М.В. Влияние давления сжатого газа на эффективность вихревых труб / М.В. Бодров, Л.М. Дыскин // Научно-техн. конф. профес.-препод. состава и аспирантов «Строительный комплекс-97»: Тез. докладов, ч. 2. - Н. Новгород, ННГАСУ, 1997. - С. 89-90.

3. Бодров M.B. Коэффициенты расхода вихревых труб / М.В. Бодров, JIM. Дыскин // Научно-техн. конф. профес.-препод. состава и аспирантов «Строительный комплекс-98»: Тез. докладов, ч. 5. - Н. Новгород, 1998. - С. 66-67.

4. Бодров, М.В. Методика исследования низконапорных вихревых труб / М.В. Бодров // Труды аспирантов ННГАСУ. - Н. Новгород, ННГАСУ, 1998 -С. 14-18.

5. Бодров, М.В. Процессы обработки приточного воздуха при круглогодичном хранении сочного растительного сырья / М.В. Бодров, В.И. Бодров// Известия Академии ЖКХ. Городское строительство и экология, 2000, №2. - С 28-37.

6. Бодров, М.В. Экспериментальное исследование вихревой трубы / М.В. Бодров // Научно-техн. конф. профес.-препод. состава и аспирантов «Архитектура и строительство-2000»: Тез. докладов, ч. 6. - Н. Новгород, ННГАСУ, 2000. -С. 56-58.

7. Бодров, М.В. Микроклимат зданий и сооружений / В.И. Бодров, М.В. Бодров, H.A. Трифонов, Т.Н. Чурмеева. - Н. Новгород: Изд-во «Арабеск», 2001 -395 с.

8. Бодров, М.В. Микроклимат производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений / В.И. Бодров, М.В. Бодров, Е.Г. Ионычев, М.Н. Кучеренко. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2008. - 623 с.

9. Бодров, М.В. Графическое исследование /-«i-9-диаграммы влажного воздуха / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Вестник Волжского регионального отделения РААСН, 2009, вып. 12. - С. 225-231.

10. Бодров, М.В. К вопросу интенсивности воздухообменов в животноводческих и птицеводческих зданиях / М.В. Бодров // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды. Материалы VII междун. конференции. — Волгоград, 2009.-С. 238-242.

11. Бодров, М.В. Нормирование теплотехнических характеристик наружных ограждений сельскохозяйственных промышленных зданий / М.В. Бодров // Сб. докладов третьей междун. научно-технической конф. «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - Москва: МГСУ, 2009. — С. 99-102.

12*. Бодров, М.В. Перенос влаги в процессе сушки биологически активного сырья / М.В. Бодров // Приволжский научный журнал, 2010, №1. - С. 52-58.

13. Бодров, М.В. Особенности охлаждения насыпи единичных кочанов капусты / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды. Материалы VIII междун. конференции в г. Самарканде. — Волгоград, 2010.-С. 231-237.

14. Бодров, М.В. Системы активной вентиляции для сушки биологически активного сырья / В.И. Бодров, М.В. Бодров, М.Н. Кучеренко, A.A. Юдинцев. — Н. Новгород: ННГАСУ, 2010.-148 с.

15. Бодров, М.В. Необходимость разработки теплофизической модели производственных сельскохозяйственных зданий / М.В. Бодров // Промышленная безопасность. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2010. - С. 171-174.

16*. Бодров, М.В. Термодинамические процессы в воздушном объеме теплиц в теплый период года / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Вестник ТГАСУ, 2010, №2.-С. 169-175.

17*. Бодров, М.В. Обоснование, выбор и расчет круглогодичных систем активной вентиляции животноводческих зданий / М.В. Бодров // Научный вестник ВГАСУ, 2010, №1. - С. 71-80.

18. Бодров, М.В. Влияние пассивных и активных элементов систем кондиционирования микроклимата на продуктивность животных / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Вестник Волжского регионального отделения РААСН, 2010, вып. 13. -С. 225-229.

19*. Бодров, М.В. Теплоустойчивость помещений сельскохозяйственных зданий /М.В. Бодров // Известия КазГАСУ, 2010, №1. - С. 181-186.

20*. Бодров, М.В. Анализ влияния способа продувки на тепловой режим насыпи картофеля при активной вентиляции / Ю.Я. Кувшинов, М.В. Бодров // Научно-технический журнал Вестник МГСУ, 2010, №3. - С. 152-156.

21*. Бодров, М.В. Научно-методическое обоснование выделения производственных сельскохозяйственных зданий в специальный класс по обеспечению параметров микроклимата / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Приволжский научный журнал, 2010, №3. - С. 64-70.

22*. Бодров, М.В. Эффективность применения вихревых воздухоохладителей в овощехранилищах / М.В. Бодров // Известия вузов. Строительство, 2010, №8.-С. 66-71.

23. Бодров, М.В. Теплофизические основы обеспеченности теплового режима неотапливаемых животноводческих зданий / В.И. Бодров, М.В. Бодров, А.Н. Самоявчев // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири. Сб. материалов научно-практической конференции. - Тюмень, 2010. - С. 22-26.

24*. Бодров, М.В. Интенсивность процессов тепломассопереноса в слое сохнущей травы / М.В. Бодров // Приволжский научный журнал, 2010, №4. - С. 135-141.

25. Бодров, М.В. Проектирование сельскохозяйственных зданий в цикле специальных дисциплин / М.В. Бодров // XIV междун. научно-методич. конф. «Проблемы многоуровневого образования». Н. Новгород, ННГАСУ, 2011. — С. 173-175.

26. Бодров, М.В. Нормирование и обеспечение параметров микроклимата в производственных сельскохозяйственных зданиях и сооружениях / М.В. Бодров // Инженерные системы. Журнал АВОК-Северо-Залад, 2011, №1. - С. 56-58.

27. Бодров, М.В. Вариант разумного компромисса / В.И. Бодров, М.В. Бодров // Журнал АВОК, 2011, №3. - С. 30-34.

28. Бодров, М.В. Роль архитектурно-планировочных решений при управлении параметрами микроклимата животноводческих помещений / М.В. Бодров // Промышленная безопасность. - ННГАСУ, 2011. - С. 87-98.

29 . Бодров, М.В. Эффективность применения инфракрасного газового отопления в животноводческих помещениях / М.В. Бодров II Приволжский научный журнал, 2011, №2. - С. 78-82.

30 . Бодров, М.В. Экологическое обеспечение параметров микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений / М.В. Бодров // Приволжский научный журнал, 2011, №2. - С. 123-129.

31 . Бодров, М.В. Методологические основы проектирования систем обеспечения параметров микроклимата производственных сельскохозяйственных зданий / М.В. Бодров, ЮЛ. Кувшинов // Научно-технический журнал Вестник МГСУ, 2011, №3, т. 2. - С. 234-239.

32 . Бодров, М.В. Эффективность использования солнечных генераторов при сушке травы / М.В. Бодров //Научный вестник ВГАСУ, 2011, №2.-С. 25-30.

33 . Бодров, М.В. Воздушный режим теплиц в теплый период года / М В Бодров // Вестник ТГАСУ, 2011, № 1. - С. 164-169.

34 . Бодров, М.В. Системы круглогодичной естественной вентиляции неотапливаемых животноводческих помещений / М.В. Бодров // Известия вузов Строительство. - 20 И, №3. - с. 73-75.

35 . Бодров, М.В. Рациональные области использования вихревых воздухоохладителей в сельскохозяйственных зданиях / М.В. Бодров // Известия КазГАСУ, 2011,№2.-С. 136-141.

36*. Бодров, М.В. Расчет вихревых энергоразделителей для систем холо-до- и теплообеспечения овощекартофелехранилищ / М.В. Бодров И Сб. докладов IV международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - Москва: МГСУ, 2011. - С. 38-41.

37*. Бодров, М.В. Эффективность систем обеспечения параметров микроклимата овощекартофелехранилищ / М.В. Бодров//Вестник ВСТГУ 2011 №4 -С. 105-109.

38. Бодров М.В. Параметры микроклимата автономных подземных сельскохозяйственных сооружений / М.В. Бодров // Инженерные системы. АВОК -Северо-Запад, 2011, №3. - С. 32 - 35.

39. Бодров, М.В. Требуемое сопротивление теплопередаче теплового контура производственных сельскохозяйственных зданий / М.В. Бодров // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды. Материалы IX международной конференции 17 - 22 мая 2011 г., г. Кошалин - Волгоград, 2011. - С. 289 - 293.

40. Бодров М.В. Отопление и вентиляция животноводческих и птицеводческий зданий / М.В. Бодров. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2012. - 138 с.

Бодров Михаил Валерьевич

НАУЧНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОРМИРОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано к печати ^"-¿^З. Г_. Бумага газетная. Печать трафаретная.

Формат 60x84/16. Объем 2,0 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № _.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ННГАСУ) 603950, Н.Новгород, Ильинская, 65 Полиграфический центр ННГАСУ, 603950, Н.Новгород, Ильинская, 65