Выбор потолочных вентиляторов в системе микроклимата животноводческих помещений

На основе литературного анализа выявили; что распределение воздушных потоков и температуры внутри поме­щения зависит от нескольких основных факторов: особенностей конструкции здания; внешних климатических условий; внутренних источников теплоты и работы системы вентиляции. Показали; что в животноводческих зданиях возникает температурный градиент по высоте помещения; который может достигать 6 градусов Цельсия и более. Провели оцен­ку возможного изменения температуры воздуха по высоте для различных животноводческих помещений. Установили; что применение потолочных вентиляторов позволит более равномерно распределять воздух; обеспечить нормативную скорость движения воздуха в рабочей зоне; снизить содержания вредных газов; микроорганизмов в местах нахождения животных. (Цель исследования) Разработать рекомендации по выбору потолочных вентиляторов в помещениях сельско­хозяйственного назначения для выравнивания температуры воздуха по высоте и равномерного распределения приточно­го воздуха с учетом нормирования скорости движения воздушных масс в местах расположения животных. (Материалы и методы) Изучили возможные подходы и модели описания распространения компактных струй и приточных струй от осевых потолочных вентиляторов. (Результаты и обсуждение) Показали область возможного варьирования производи­тельности потолочных вентиляторов при обеспечении нормативной подвижности воздушной среды в зоне нахождения животных в зависимости от высоты подвеса и диаметра лопастей вентилятора. Привели общие аналитические выраже­ния для описания модели распространения компактных свободных и стесненных воздушных струй. Показан характер распространения компактных стесненных воздушных струй для помещений с наиболее характерной высотой зданий. (Выводы). Полученное аналитическое выражение связывает параметры потолочного вентилятора и характеристику воз­душной струи с учетом нормативных значений скорости движения воздуха в рабочей зоне. Приведены расчетные зави­симости и рекомендации по определению количества потолочных вентиляторов для выравнивания температуры воздуха по высоте помещения.

1. Трунов С.С., Растимешин С.А. Экономия энергии при использовании потолочных вентиляторов в животноводческих помещениях // Вестник ВИЭСХ. 2016. N3(24). С. 35-37. EDN: WWWVCZ.

2. Khimenko A.V., Tikhomirov D.A., Trunov S.S. et al. Electric heating system with thermal storage units and ceiling fans for cattle-breeding farms. Agriculture. 2022. Vol. 12. Iss. 11. 1753. DOI: 10.3390/agriculture12111753.

3. Тимошенко В.Н., Петрушко И.С., Музыка А.А. и др. Особенности микроклимата в наиболее распространенных типах животноводческих помещений для содержания коров дойного стада в различные сезоны года// Научный вестник НУБиП. Серия: Технология производства и переработки продукции животноводства. 2015. N205. С. 388-398. EDN: UMFOVR.

4. Трофимов А.Ф., Музыка А.А., Москалев А.А. Особенности формирования микроклимата животноводческих помещений в зависимости от конструктивных решений // Вестник национальной академии наук Белоруссии. Серия аграрных наук. 2016. N2. С. 80-86. EDN: VZUJXB.

5. Leliveld L.M.C., Riva E., Mattachini G. et al. Dairy cow behavior is affected by period, time of day and housing. Animals. 2022. Vol. 12. Iss. 4. 512. DOI: 10.3390/ani12040512.

6. Flood C.A. jr., Koon J.L., Trumbull R.D., Brewer R.N. Energy savings with ceiling fans in broiler houses. Applied Engineeringin Agriculture. 1998. Vol. 14. Iss. 3. 305-309. DOI: 10.13031/2013.19382.

7. Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Хименко А.В. Моделирование теплового режима в зоне нахождения поросят при использовании ИК облучательной панели // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2023. Т. 70. N1(50). С. 66-74. DOI: 10.22314/2658-4859-2023-70-1-66-74.

8. Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Хименко А.В. Теп­ловой режим напольных энергоустановок в зонах содержания молодняка поросят // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2021. Т. 68. N3(44). С. 15-20. DOI: 10.22314/2658-4859-2021-68-3-15-20.

9. Тихомиров Д.А., Трунов С.С., Хименко А.В. Энерго­сберегающая система отопления с применением электрических тепловых аккумуляторов и потолочных вентиляторов // Техника и оборудование для села. 2022. N2(296). С. 34-38. DOI: 10.33267/2072-9642-2022-2-34-38.

10. Тимошенко В.Н., Музыка А.А., Коронец И.Н. и др. Mикро­климат основных технологических зон типовых молочно-товарных ферм и комплексов // Современные достижения и актуальные проблемы животноводства. 2023. С. 164-170. EDN: RYATRI.

11. Кирсанов В.В., Довлатов И.М., Комков И.В. и др. Современные подходы к системам обеспечения параметров воздуха в животноводческих помещениях // Техника и технологии в животноводстве. 2022. N4(48). C. 61-71. DOI: 10.51794/27132064-2022-4-61.

12. Кирсанов В.В., Баишева Р.А. Контроль и управление в сложной биотехнической системе молочной фермы // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. Т. 21. N5. C. 625-632. DOI: 10.30766/2072-9081.2020.21.5.625-632.

13. Андреев Л.Н., Салмина-Ольшко К.Б., Бикчантаева Р.А. Повышение качества макро- и микроклимата животноводческих помещений // Мир инноваций. 2018. N12. C. 122-127. EDN: URJGWS.

14. Широбокова Т.А., Шувалова Л.А. Энергетический анализ производства продукции животноводства // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. N1(61). C. 72-78. DOI: 10.48012/1817-5457_2020_1_72.

15. Chamberlain A.T. The use of supplementary lighting in dairy cow housing to increase milk production. Livestock. 2018. Vol. 23. Iss. 3. 130-138. DOI: 10.12968/live.2018.23.3.130.

16. Hempel S., König M., Janke D. et al. Uncertainty in the measurement of indoor temperature and humidity in natu­rally ventilated dairy buildings as influenced by measurement technique and data variability. Biosystems Engineering. Vol. 166. 58-75. DOI: 10.1016/j.biosystems­eng.2017.11.004.