автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров и разработка энергосберегающей установки локального инфракрасного и ультрафиолетового облучения поросят

а - И

Т. ^ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ВИЭСХ)

Нв правах рукописи

ЗАСЫПАЛОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

УДК 656.932.3.083.39:^36,4

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ ЛОКАЛЬНОГО ИНФРАКРАСНОГО И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПОРОСЯТ

Специальность 05.20.02 - электрификация сельскохозяйственного

производства

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в лаборатории электрооптических технологических установок Всесоюзного научно-исследовательского института электрификации сельского хозяйства

Научный руководитель: доктор технических наук, стариий

научный сотрудник Лямцов А.К.

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор технических

нзук, профессор Прицеп i.Г.

кзьдидат технических наук, старший научный сотрудник Сухарева Л.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский • и проектно-технологический институт механизации животноводства (ВНИ1ШЖ)

Защита диссертации состоится "jfé_" t^uQ¿<-<¡ 1992 г.

в -¿& — Ч. нэ засздании специализированного совета К 020.15.01 по присуждению учёной степени кандидата технических наук во Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 109^56, г. Москва, 1-й Веиняковский проезд, 2, ВИЭСХ.

С диссертацией мокко ознакомиться в библиотеке ВИЭСХ. Автореферат разослан " о^у^^хЛ 1992 г.

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, стерший научный сотрудник

Н.Ф.Молоснов

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

»^¿¿■Актуальность прбпемы. Резервы увеличения производства мяса в стране тесно связаны с сохранением и выращиванием здорового молодняка животных, чему монет способствовать широкое внедрение в практику технических средств локального обогрева.

Эффективность локального обогрева поросят доказана отечественным и зарубежным опытом.

Большой вклад в развитие сельскохозяйственной техники для локального обогрева молодняка животных внесли Б.К.Карпов, В.К. Мурзин, В.П.Муругов, Л.КЛямцов, С.Д.Растимеиин, ¿.К.Алфёрова, II.Ф.Кожевникова, Р.Н.Торосян и другие учёные. Предпокенные ими установки широко применяются для инфракрасного и ультрафиолетового облучения животных.

Разработанные облучатели и установки в основноч удовлетворяют требованиям зоотехнических норм. Вместе с тем молодняк остаётся негащпщённым от сквозняков, что приводит к простудным заболеваниям и гибели животных, а•применяемые Ж.излучатели мощностью 250 Вт на одно станкоместо в свинарнике-маточнике на 1^:0 маток приводят к годовому потреблению электроэнергии до 150 тыс.кВт.ч.

Для снижения расхода электроэнергии на локальный обогрев поросят и улучшения микроклиматических условий необходимо создать принципиально новые технические средства.

С этой цепью в диссертации предлагается использовать для эбогревэ поросят брудер с маломощными источниками ПК и УФ изпу-шшя. Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, но посредством полного ограждения зоны отдыха поросят с внутренний, отражающим инфракрасные лучи, споем можно съэкономить Ю 60Я электроэнергии, используемой в настоящее время для обогрева поросят инфракрасными излучателями. Широкому использованию )богрева н выращивания поросят в закрытых зонах отдыха препят-:твует ряд нерешённых проблем. В частности, .нет научно обоснованиях решений способа обогрева поросят с применением маломощного [нфракрасного источника, отсутствуют данные об ультрафиолетовом ¡блучении поросят в брудере, не разработаны инженерные методы ¡асчёта и конструирования брудера, не обоснованы параметры ПК и 'Ф источников.

Цепь и задачи исследования. Цепью работы является снижение асхода электроэнергии на локальный обогрев поросят.

В работе поставлены следующие задачи.

I. На основе анализа существующих способов и технических средств локального электрообогрева поросят в закрытых зонах отдыха обосновать применение для этих целей брудера и определить наиболее важные показатели, характеризующие его использование.

'¿. На базе исследования процессов теплоотдачи и теплопередачи, при суммарном воздействии ограждения зоны отдыха поросят и лучистого потока инфракрасного источника на теплопотери иолодняка, разработать математическую модель теплового баланса брудера с поросятами, методику выбора материала для изготовления корпуса брудера, обосновать конструктивные, энергетические и электрические параметры брудера и вывести зависимости, описывающие изменение тепловлакностных параметров воздуха под брудером, радиационной температуры ПК источника от теплопроводности метеривпа корпуса ■ брудера,. температуры воздуха в свинарнике и теплопотерь поросят.

3. Исследовать эпюры облучённости ИК ламп различной мощности и выбрать источник, удовлетворяющий заданным параметрам.

Исследовать процесс ьоздухообменз в брудере, обосновать рациональную площадь вентиляционных отверстий и место рэсполоке-ние их в корпусе брудера.

5. Провести ветеринзрно-зоотехническую и технико-экономическую оценку эффективности применения брудера в производственных условиях.

Научная нокизпэ. Теоретически :; экспериментально обоснована целесообразность применения брудера для локального обопевз и вы-ра.дивчния поросят от одного до 35-дневного ьозрастз.

Разработана мэтемзтическэя модель теплового бэцанса брудера с поросятами. Установлены аналитические зависимости, характеризующие создаваемые брудером комфортные условия от параметров среды помещения, возраста поросят, мощности ПК источника, теплопроводности стенки.

Определены рациональные соотношения конструктивных, теплотехнических и энергетических парэметров брудерз, обеспечивающие сбалансированность теплопотерь поросят.

Рззработана методика выбора материала корпуса брудера.

Экспериментальными и теоретическими исследованиями определены рекимы использования брудера в зависимости от температурно-вдакностных условий свинарника и возраста поросят. Новизна технического решения подтверждена авторским свидетельством.

Практическая значимость. Создана конструкция брудера, обеспечивающая необходимые микроклиматические условия поросятам при использовании Ж источника малой мощности. Рэзрзботан метод рас-

чёта энергетических и конструктивных параметров брудера.

Разработан и внедрён в производство комплект брудеров для свинарника-маточника на 120 станкомест и щит управления оптическими источниками. Применение комплекта брудеров позволяет снизить энергозатраты на по сравнению с существующими способами по-кзльного обогрева поросят установками типа ЙКУФ-1, ЛУЧ и др., не изменяя технологии содержания поросят в свинарнике-маточнике и зоотехнических норм их выращивания.

Исследование влияния нэ рост и развитие поросят содержания их в брудере покззздо увеличение прироста живой массы на 0,187 кг/гол, э сохранности поголовья нэ 11%.

Годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта брудеров в свинарнике-мзточнике на 120 станкомест составил 2090 руб., а в расчёте на один брудер - 17 руб.

Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы для разработки "Исходных требований на комплект брудеров для поросят-сосунов с 1"К обогревом и УФ облучением". Исходные требования утверкдены Госкомиссией СМ СССР по продовольствию и закупкам 5.06.91 г. и переданы на Сорокский завод технологического оборудования Молдавской ССР для проведения ОКР и освоения брудеров в серийном производстве.

Устзновка включена в "Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986 - 1990 гг", часть II, "Животноводство", дополнительный список (наука), пункт 67, позиция K.I2.I.

По материалам диссертации разработаны "Рекомендации по применению комплекта брудеров для ИК обогрева и УФ облучения поросят-сосунов?

Комплект брудеров прошёл испытания в производственных условиях совхоза "Свердловский" Мордовсой АССР и.совхоза "Курсаков-ский" Московской области.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации доложены и одобрены на конференции профессорско-преподавательского состава научных работников и аспирантов ЛСХИ (г.Ленинград, 1986 г.); на научно-технической конференции молодых учёных и специалистов ВИЭСХ (г.Москва, 1986 г.); в лаборатории электрооптических и технологических установок и на секции электроэнергетики и применения электроэнергии в сельском хозяйстве Учёного Созета ВИЗСХ (г.Москва, 1986-1992 гг).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 4 печатных работах и одном авторском свидетельстве.

Объём работы. Диссертация включэет введение, 4 главы и общие выводы; содержит 225 страниц машинописного текста, 18 таблиц, 18 рисунков, 8 приаоаений на 74 страницах, список используемой ' литературы из 104 наименований, в том числе 19 зчр.убежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности и краткое изложение работы. Сформулированы научная новизна, практическая значимость и основные положения,выносимые на защиту.

В первой главе проанализированы существующие способы обогрева поросят б закрытых зонах отдыха и особенности их эксплуатации в свинарниках-маточниках. Покзззна целесообразность применения брудера дня локального обогрева поросят. Критически рассмотрены результаты опытов обогрева поросят в закрытых зонах отдыха. Приведено классификация способов локального элзктрообогрева поросят. Сфориулнроьэны требования к способу обогрева поросят в брудере, тенденции его развития л пути совершенствования.

Существующие способы лок?ль::ого электрообогрева поросят очень энергоёмки, не защищают молодняк от сквозняков, недостаточно обеспечивают нормативную температуру в зоне отдыха и не отвечают современным требовтииям по поддержанию микрокл:;мттических условии нз уровне зоотехнических норм ь течение технологического цикла вырзщив:-ния животных. Спи предполагают поддерхание общей температуры свинарника-,мэточнпкэ нэ уровне 18...22°С, что приводит к термической перегрузке свиноматки, ухудшению её самочувствия, снижению молочной продуктивности и значительным энергозатратам.

Создрние и сохранение комфортных микроклиматических условий поросятам нз уровне зоотехнических норм, уменьшение расхода электроэнергии монет быть достигнуто путём внедрения новых технических средств, позволяющих реализовать прогрессивные способы обогрева. Предлагаемый брудер предназначен для создания поросятам комфортных микроклиматических условий, уменьшения энергозатрат нэ инфракрасный обогрев и ультрафиолетовое облучение животных.

Исходя из изложенного сформулированы цепь и задачи работы.

Во второй главе обоснованы параметры конструкции брудера, разработана математическая модель теплового баланса брудера с

поросятами, приведены аналитические уравнения по определению температуры, влажности воздуха внутри брудера и радиационной температуры М источника, необходимые для сбалансирования теплопо-терь кивотных, а такяе доказана эффективность применения брудера по энергозатратам..

Обоснование параметров конструкции брудера проведено на базе теории теплоотдачи тел различной формы. Выявлено, что наиболее рациональной формой для корпуса брудера является парэболоиднэя, в которой источник ИК излучения установлен в фокусе. При этом достигаются минимальные теплоотдача брудера, теплопотери поросят, мощность ИК источника и равномерное распределение лучистого потока в зоне отдыха молодняка. Это позволяет тэтае эффективнее использовать энергию ИК лзмпы для обогрева.

Теплоотдача корпуса брудера зависит от степени черноты внутренней поверхности стенки, коэффициента теплопроводности и толщины материала, скорости я температуры гнепнего потока воздуха и т.д. Аналитические выражения, описывающие воздействие перечпслзн-ных факторов на теплоотдачу брудера, очень слезны, содержат множество параметров, что делает их неприемлемыми для инженерных методов расчёта. Сделав допущения, что микроклиматическая среда внутри свинарника поддердивзется на уровне зоотехнических норм, поверхность корпуса брудера относится к "серым" телам, а кондук-тивные теплопотери поросят (около % от общих) и дополнительные (около'4% от общих) не учитываются с точки зрения ожидаемой погрешности при оценке других потоков тепла, получили в самом общем виде уравнение теплового баланса брудера с поросятами.

Раскрывая составляющие теплового баланса, пришли к системе трёх уравнений, определяющих теплопотери поросят конвекцией, лучеиспусканием и испарением.

Выразив составляющие баланса каждого из трёх уравнений тепло-физическими формулами и решив совместно систему относительно Ьв,

припли к уравнениям, позволяющим определить температуру, влагосодерязние воздуха внутри брудера и радиационную температуру инфракрасного источника, необходимые для компенсации теплопо-терь поросят:

\ъ = + 0,55'Ьп - 0,^3 л!

и =1,2 1ОП1-0',51СТ- 0,6991Б , ( I ) = <*н +0,840^

где Ь , оСв - температура и впагосодерканпе воздуха внутри с'ру-

дера, °С, г/кг; "Ьц. - радиационная температура, создаваемая ИК источником, °С| - температура коки поросят, °С; 1п - тем-

ОХ-

пература в свинарнике маточнике, С; д Ь - регламентируемый перепад температур внутренней стенки брудера и воздуха, °С; 1,опт - оптимальная температура для поросят, °С; с1н - влагосо-дерлание воздуха в свинарнике, г/кг? с(.уД - количество удаляемого еодяного пара вентиляционным воздухом из брудера, г/ч.

Формула (I) позволяет оценить тепловлахностные и энергетические характеристики брудера. Допустимое изменение известных параметров в формуле (I) принимали согласно зоотехническим нормам.

Из теории теплоотдачи тел различной формы известно, что при одних и тех же условиях окружающей среды и материала наименьшая теплоотдача наблюдается у тепа, имеющего меньшую площадь поверхности.

Следовательно, для того, чтобы сократить теплопотери брудера при заданных температуре воздухз внутри и вне его, коэффициенте теплопередачи стенки, необходимо уменьшить площадь поверхности брудера, не изменяя его основные размеры.

Так как значительную экономию в тепяодотерях имеют ограждения с планом, очерченным по кругу, то приняли основание брудера в виде окружности.

При определении формы, размеров брудера учитывали такие его параметры как отражателя оптического излучения, геометрические размеры оптических источников и поросят, площадь, занимаемую 10-12 поросятами при лежании, безопасное расстояние поросят от оптических источников.

Определили диаметр основания брудера 0,8 м и высоту 0,6 м. Согласно этим пзраметрам строили поверхности вращения различных кривых вокруг своей оси симметрии. Наиболее рациональной формой для брудерз по площади поверхности и оптическим свойствам оказался пзрабоаоид вращения (рис. I). При расположении КК источнике в фокусе параболоида обеспечивается направленное распространение лучистого потока и равномерное его распределение в плоскости лежания поросят.

Проводя аналитические расчёты с использованием нормативных данных и формул (I), усыновили энергетические, теплотехнические и микроклиматические параметры брудерз с поросятами различного возраста (табл. I). Согласно рзечётзм (табл. I), в брудере для восполнения теплопотерь поросят достаточно использования инфрак-

Таблица I

Энергетические, теплотехнические и микроклиматические параметры брудера с поросятами различного возраста

Возраст (недели) Вес, КГ Коп. гол. 1опг, "С Оопт, Вт и п5/ч и, °с V», ч/б и °с А а*, Вт <3яе>, 6т Аик, Ьт Рик, Ьт <5?Л

5огр <§ О ГР §0ГР 1о ОГР

0,8 С,2 0,8|0,2 0,8 0,2 0,8 0,2 0,8 0,2

ново-

рожд. 1,3 10 32 24 6,8 13 70 25,4 72 29 33 56 62 85 38 61 66 105 0,01 0,007

I ¿,5 10 30 62 15 18 70 25,6 85 46 46 79 92 125 31 64 53 109 0,01 0,007

2 3,7 10 23 ИЗ 27 18 70 ¿5 92 70 60 98 130 168 18 55 30 95 0 0

3 5,0 10 26 178 40 18 70 24,7 92 8 9 73 118 162 207 -16 29 0 50 0 0

4 6,5 10 24 289 50 18 70 24,7 91 108 83, 3137 191 245 -97 -44 0 0 0 0

5 8,0 10 23 321 60 18 70 24,6 92 123 93 152 216 275 -105 -46 0 0 0 0

1 опт - оптимальная температура для поросят, О. опт - теплопотери поросят при оптимальной темпера-

туре, Ь - количество вентиляционного воз духа, необходимого поросятам, п - температура и

влажность воздуха в свинарнике согласно зоотехнический норкам, "ЬБ, ЧРБ - температура и влажность

воздуха в брудере, 0. , Ояв - теплопотери поросят конвекцией, лучеиспусканием и явные (Ок+ йц), Оик» Рик - лучистое тепло ПК источнпкэ и его мощность, 5", Л -толщина и теплопроводность стенки

раснсго источника мощностью 60 Вт. Указанный ИК источник эффективно использовать в течение первых четырёх недель роста поросят. Выделяемого биологического тепла поросят и 5-недепьного возраста достаточно для обеспечения нормальных микроклиматических условий под брудером без применения ИК источникз.

Рис. I. Брудер для поросят: I - входное отверстие для порося^ 2 - корпус брудерз; 3 - приточные вентиляционные отверстия} 4 - защитная решётка; 5 - инфракрасный источник; 6 - вытляные вентиляционные отверстия; 7 - ультрафиолетовый источник

Площадь приточно-вытпкных отверстий вентиляционного воздуха брудера рассчитывали по методике систем вентиляции с тепловым побуждением, которая была разработана М.Д.Боданским. Тепловое побуждение тяги удаляемого вентиляционного воздуха кз брудера обеспечивается конвективным потоком от колбы ИК лампы, расположенной рядом с БЫТЯШЫМИ отверстиями под куполом брудера.

F, = L • ю

Fp

-л

4

2

т +

кМ

(^)

Fi-

( 3 )

m

где

F F2- площади приточных и вытяжных отверстий, м

i

Ь - количество' вентиляционного воздуха, необходимого поросятам, м5/ч; удельный зес т.оздухз свинарника и удаляемого ;:з

брудера, кг/м"5; дР*.- действующий б системе вентиляц.ш тепловой напор, кгс/м2; т - отношение ппоцадей сечения вытяжных и приточных отверстий, принятое равным 0,7 для ликвидации эффекта "дутья" холодного воздуха в зону лежания поросят.

Максимум производительности вентиляционной системы по "орму-ле (2) зависит от расстояния между нижними (приточными) и верхними (вытяжными) вентиляционными отверстиями. С учётом этого, а также эффекта "дутья" рзссчитэпи высоту расположения нижних вентиляционных отверстии в корпусе брудерз на уровне 0,?5 м, герхнп:: 0,5 м при средне»! количестве ъоздуха, необходимого поросятам разного Бозраста.

При определении теплотехнических характеристик корпуса брудера выяснили, что наиболее близкими по таким характеристикам являются полимеры. Предложена методика выбора полимера с использованием ЗВ!.1. Методика основана из выборе марки пластмассы наиболее близкой по указанным параметрам к эталонному материалу с использованием минимизирующего функционала.

д (к) а) 2 м Г(И1Мо)= I ) г (О

Г« (I) к'1

где XI ,Хс - характеристика сравниваемого и эталонного материала; Мв,МI - точки Евклидова пространства Ет, которым соответствует пластмасса с координатами (х", {зе^,..X ;

весовые функции, распределяющиеся по степени важности признака.

Применяя данный метод выбора марки полимерного материала для изготовления корпуса брудера, предъявляли эталонному материалу основные физико-механические, теплофизические и электрические свойства. Машинное сопоставление свойств эталонного материала и свойств материалов, находящихся в памяти ЭВМ, дало перечень полимеров, сопоставление которых с указанными свойствами привело к варианту использования в качестве полимера для брудера ударопрочного полистирола (0СТ-05-405-80).

При обосновании эффективности применения брудеров по энерго-з-тратам руководствовались следующими расчётами. Методом определения расхода теплоты на отопление свинарника с помощью тепловой характеристики здания при применении брудеров с маломощными ИК источниками вместо установок локального рбогрева (ИКУФ-1,■ЛУЧ и

др.) показано, что температура воздуха в свинарнике-маточнике снижается от расчётной 20°С на 0,?5°С и составляет 19,25?С, что не выходит за рамки нормируемого интервала 18-22°С. В приведённом сравнительном анализе учитывалось, что мощность и-ремим работы средств общего отопления одинаковы в обоих вариантах. Из этого следует, что применение брудеров не оказывает влияния на изменение мощности средств общего отопления, а это говорит об эффективности их использования с точки зрения экономии электроэнергии. '

В третьей главе экспериментальными исследованиями, моделируя процесс обогрева поросят в брудере, подтверждены аналитические расчёты, определены энергетические параметры ИК и УФ источников и теплотехнические характеристики брудера. Изучены роль и влияние конвективного потока от колбы ИК пампы на интенсивность воздухообмена. Определены КПД излучения лучистой энергии различных маломощных ИК ламп, суточное время УФ облучения поросят в брудере, а также эпюры распределения облучённости ИК и УФ источников.

Для определения рациональных параметров Ж источника изучалась зависимость радиационной температуры под ним от его мощности и высоты подвеса. Исследовались инфракрасные лампы ИКЗК 215-225 мощностью 60,75,100,150 Вт, изготовленные на Калашниковском элек-троламп:>]ом заводе по нашему техническому заданию.

Согласно 'аналитическим расчётам для сбалансирования теплодо-^ терь поросят в брудере, необходимо в зоне отдыха (площадью 0,25 м^) обеспечить превышение радиационной температуры над окрукающей средой порядка 4-5 градусов.

В результате экспериментальных исследований определены эпюры распределения ПК облучённости под ИК пампами (рис. 2) и,установлено, что источник мощностью 60 Вт при высоте подвеса 0,4 и обеспечивает указанное превышение радиационной температуры (табл. 2).

Таблица 2

Средняя радиационная температура и КПД излучения лучистой энергии ИК памп различной мощности

Наименование пампы Д "Ь Лучистый КПД, %

ИКЗК 215-225-60 : 4~12 449 ~

ИКЗК 215-225-75 . 5,2 44,7

ИКЗК 215-225-100 8,06 48,8

ИКЗК 215-225-150 11,04 47,1

Л-Ьц "С

о 5 10 15 20 ген

Рис. 2. Эпюры распределения радиационной температуры под ИК пампами при высоте подвеса 0,4 м; I - ИКЗК 215-225-сО; 2 - ИКЗК 215-225-100; 3 - ЗК 220-230-60; 4 - ЗК 220-230-40; 5 - ИКЗК 215-225-75; 6 - ИКЗК 215-225-150

Выявлено, что конвективный поток от ИК памп вызывает резко: повышение температуры воздуха по высоте в брудере и обеспечивает дополнительное побуждение к тяге воздушных потоков через вытяжные вентиляционные отверстия.

С учётом мощности ультрафиолетового потока от Уф ламп к их геометрических размеров для исследования (с целью применения в брудере) была взята лампа ЛУФТ-4 мощностью 4 Вт. Исследование распределения УФ облучённости под лампой (рис. 3) при высоте подвеса 0,4 м показало, что максимум 'эритемной облучённости составляет 30 мэр/м^. При данной мощности излучения суточное время УФ облучения поросят должно составлять 40-50 мин.

о

Е цэр/ц

тп \

40 20 0 20 40

о. см

Рис. 3. Эпюры распределения эритемлой облучённости под лампой ЛУФТ-4 при высоте подвеса 0,4 м

На основзкии результатов, полученных в ходе исследований, был ::зг.отовлен макетный образец брудера. Моделируя присутствие поросят в брудере в виде элпептических цилиндров с электронагревательными элементами мощностью до 10 Вт, экспериментальный путём получили параметры микроклимата в брудере в зависимости от возраста поросят и мощности ИК лампн.

Установлено, что отклонение микроклиматических параметров составляет Ь-Ь% от расчётных.

Наиболее комфортный тепловой режим и сбалансированность ?оплопотерь и теппопоступпений брудера получены при температуре воздуха помещения 18°С и мощности ИК лампы 60 Вт. При этом температура внутри брудера достигает 25...2б°С, а максимальный юздухоэбмен ¿8,5 м^/ч при площади вентиляционных отверстий: приточных - 0,0214 вытяжных - 0,017 м2.

Проведённые исследования подтвердили правильность теоретических выводов и позвонили рекомендовать брудер для оценки эффективности его применения при эксплуатации в типовом свинарнике-маточнике.

В-четвёртой главе приведены зоотехническая оценка, обоснование технико-экономической эффективности применения комплекта брудеров и результаты его внедрения.

Комплект брудеров представляет собой установку, содержащую 120 брудеров с одним общим пультом управления и предназначен для эксплуатации в типовом свинарнике-маточнике на 120 стэнкомест.

Оценка эффективности применения комплекта брудеров осуществлялась в сравнении с установками локального обогрева и ультрафиолетового облучения молодняка кивотных ИКУФ-I, ЭРЖО-1.

Зоотехническая оценка проводилась в производственных условиях свинофермы .совхоза "Свердловский" Мордовской АССР и совхо-зз "Курсаковский" Истринского района Московской облзсти- в течение 1988-1989 гг. Она предусматривала определение микроклиматических, параметров, создаваемых в брудере, прироста живой массы молодняка, сохранности поголовья и расхода электроэнергии.

Результаты зоотехнической оценки покэзапи, что применение брудеров возможно при существующей технологии выращивания поросят, полученные микроклиматические параметры под брудером соответствуют зоотехнический нормам, отмечено достоверное увеличение живой массы молодняка на 0,187 кг/гол и сохранности поголовья на 11% по сравнению с контрольной группой, микробная и пылевая загрязнённость воздуха в брудерах снизилась соответственно на 72 и

91?' по сравнению с воздушной средой свинарника. Разность по айвой массе одной головы между группами (0,187 кг/гол) достоверна для 3% уровня значимости. Достоверность различий в приростах ука-зыьйет на значимость вклада брудера в, комплексе с маломощными Ж и УФ источниками в повышение продуктивности "¿ньотиых.

Годовая экономия электроэнергии в расчёте на один брудер составила 867 кВт.ч.

"Внутрихозяйственный годовой экономический эффект от внедрения брудеров в расчёте, на один комплект составил ¿090 руб., а в расчёте на один брудер - 17 руб. при.сроке окупаемости дополнительных вложений 0,6 годэ.

В настоящее время продолжаются исследования в направлении совершенствования брудера и применения его в личных подсобных г фермерских хозяйствах, а также для других видов молодняка животных.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих способов и технических средств локального электрообогрева поросят показал, что поддержание температуры на уровне зоотехнических норм, сокращение расхода электроэнергии на обогрев может быть достигнуто путём внедрения принципиально ноеых технических средств, позволяющих реализовать прогрессивные способы ИК обогрева в сочетэшта с ограждением зоны отдыха молодняка (брудером).

2. Разработанная математическая модель теплового баланса брудера с поросятзми и полученные аналитические выражения позволяют определить температуру, влажность воздуха в брудере и радиационную температуру ИК источника, необходимые для компенсации теплопотерь животных.

3. Обоснованы конструктивные и энергетические параметры брудера, необходимые для размещения приплода одной свиноматки (10-12 поросят) и обеспечивающие применение маломощных источников :1К

и УФ излучения для сбалансирования теплопотерь ..швотных к ликвидации "солнечного голодания". Установлено, что наиболее удовлетворяет целям снижения энергоёмкости обогрева брудер параболоид-ной-формы. При этом достигаются минимальные теплоотдача брудера, теплопотери поросят, мощность ДС источника и равномерное распределение лучистого потока в зоне отдыха молодняка.

4. Разработанные методика и алгоритм выбора на ЭВМ полимера для изготовления корпуса брудера позволили определить его марку -ударопрочный полистирол.(0СТ-05-405-80).

5. Э^\'скт:.вн0сть и надёжность, рзботы брудера зависит от его конструктивных, энергетических параметров и температуры воздуха псмещения свинарника:

- дня размещения поросят (10-12 голов) и оптических источников необходимо, чтобы диаметр основания брудера составляя 0,8 м, а ¿ыс^та 0,6 м; '

- нормируемые микроклиматические параметры для поросят и компенсация теплонотерь животных могут быть достигнуты при тол-тшз стенок брудера 0,004 м, сечении вентиляционных отверстий

ь корпусе 0,0214 и^ для приточных и 0,017 м" для- вытяжных, использовании Ж лампы 1ЖЗК 215-225-60 мощностью 60 Вт при высоте под-ьеса-0,4 м, температуре помещения свинарника 18-20°С.

6. ликвидировать "солнечное гоподчние" поросят при содержании их в-брудере возможно применением УФ дампы ЛУФТ-4 мощностью

4 Вт на высоте подвеса 0,4 м и включением её на 40-50 мин в сутки.

7. Установлено, что:

- изменение напряжения на ПК лампе приводит к возможности установления температурного режима в брудере и компенсации теп-лопотерь поросят в соответствии с их воэрзстом;

- при расчёте теплового бзлацса брудера с поросятами и тепловых .характеристик материала для изготовления корпуса следует учитывать его теплоотдачу, составляющая 60...20 Вт/м^ для температур помещения соответственно 0...20°С;

- прерывистый рении обогрева поросят в соответствии с технологией выращивания животных (45 мин отдых - ИК лэмпа включена,

15 мин кормление - ПК лзмпз выключенэ) не приводит к сникешш температуры в брудере ниже зоотехнических норм, э восстановление оптимальной ощущаемой температуры достигается через 10 мин включения лампы.

8. Применение брудерз не изменяет технологии выращивания поросят, позволяет поддерживзть микроклиматические условия содержания животных ни уровне зоотехнических норм и снизить расход электроэнергии (по сравнению с установкой ИКУФ-1) на 53%.

9. Зоотехническая оценка показала положительное влияние брудера на жизнеспособность, рост и.развитие молодняка, параметры . микроклимата. Отмечено статистически достоверное увеличение прироста айвой массы на 0,187 кг/гол и сохранности поголовья на Щ. ■ (за технологический цикл выращивания 35 дней) по сравнению с . контрольной группой. Микробная и пылевая загрязнённость воздуха

в брудерах снизилась соответственно на 72 и 91$ по сравнению с

воздушной средой свинарника.При нормативной температуре воздуха свинарника- маточника I8°G средняя температура воздуха в брудере поддерживалась на уровне 27°С.

10. Внутрихозяйственный годовой экономически!': эффект от внедрения комплекта брудеров в сшшэрнпке-иэточнике на 120 стэнкомест составил 2090 руб. при сроке окупаемости дополнительных г-по-;:ений 0,6 годэ.

11. Проведённые теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать "Исходные требования из комплект брудеров для поросят-сосуноз с UK обогревом и УФ облучение«", утверждённые Госкомиссией CL! СССР по продовольствию и закупкам 5.Об.91г.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Лямцов А.К., Засыпапов В.Б. Технико-экономические предпосылки применения для обогрева поросят-сосунов брудерз. //Нэуч.-техн. бюл. по электрифик. с.х. BI13CX. Вып. 3(58). IL, 1986. С i-5.

2. Ззсыпалов В.Б. Энергосберегающий способ инфракрасного локального и ультрафиолетового облучения поросят-сосунов. //Тезисы докладов научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов. 30.01-01.02 1986 г.ЛСХИ. Л.,1986. С. 8.

3. А.с. 1340679, СССР, 1.1КИ AOI KI/üü. Домик для поросят-сосунов / Л.К.Лямцов, Р.Н.Торосян, В.В.Зэсыпэлов (СССР). "Опубл. в Б.И., 1987, №36, с 10.

4. Ззсыпалов В.В. Методика выбора материала корпуса брудера для поросят-сосунов. // Применение электроэнергии в технологических процессах с.х. производства. Научные труды ВКЭСХ , M., 1988, т. 71, с. 60-69 .

5.'Ззсыпалов В.В., Лямцов А.К.,' Торосян Р.Н. Брудер для поросят-сосунов с ÍIK обогревом и УФ облучением. //Техника в сельском хозяйстве. !.!., №2. С. 14-15.