Прогнозирование температуры теплоносителя в отопительной установке аэродинамического нагрева

Отопление животноводческих помещений способствует нормализации микроклимата. Применяемые в животноводческих помещениях электрокалориферные установки требуют периодической чистки трубчатых электронагревателей – они не вырабатывают нормативный срок службы и пожароопасны. Водяные и паровые калориферы отличаются высокой стоимостью монтажа и обслуживания. Альтернативой упомянутым калориферам может служить простая по конструкции, надежная и удобная в монтаже отопительная установка аэродинамического нагрева. В основе ее работы заложен роторный нагрев теплоносителя (воздуха) в теплоизолированной рабочей камере с двумя присоединительными патрубками, замкнутыми воздуховодом-теплообменником. Для исследования возможности использования установки аэродинамического нагрева в отопительных системах животноводческих помещений изготовлены ее опытный образец и макет помещения. Целью исследований являлась разработка математической модели прогнозирования температуры теплоносителя и температуры воздуха в отапливаемом помещении в зависимости от параметров установки, окружающей среды и характеристик ограждений помещения. В осенне-зимний период 2025 г. в Брянском ГАУ проведены исследования опытного образца отопительной установки аэродинамического нагрева с целью получения исходных данных для реализации полученной математической модели. Составлено уравнение теплового баланса установки за бесконечно малый промежуток времени. На основании решения полученного дифференциального уравнения построены искомые зависимости. Их анализ и сравнение с опытными данными показали, что полученная математическая модель позволяет прогнозировать температуру теплоносителя и температуру воздуха в отапливаемом помещении в зависимости от параметров установки, окружающей среды и характеристик помещения с точностью 3,4…6,2%. Результаты исследований позволят определять требуемые параметры отопительной установки в зависимости от заданной температуры в отапливаемом помещении.

1. Игнаткин И.Ю., Ерохин М.Н., Кирсанов В.В. Определение дальности распространения воздушной струи в струйной системе вентиляции животноводческих объектов // Агроинженерия. 2025. Т. 27, № 3. С. 23-32. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2025-3-23-32

2. Ильин И.В., Игнаткин И.Ю., Курячий М.Г. Влияние параметров микроклимата на продуктивность свиней // Перспективное свиноводство: теория и практика. 2011. № 3. С. 21-25. EDN: OKRQPR

3. Самарин Г.Н. Влияние параметров микроклимата на продуктивность кур-несушек // Птица и птицепродукты. 2007. № 2. С. 37-38. EDN: NAZAYH

4. Новиков Н.Н., Кольчик И.Е. Современное оборудование и технические средства обеспечения микроклимата на животноводческих фермах // Техника и технологии в животноводстве. 2020. № 1 (37). С. 81-88. EDN: MWDCET

5. Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Трунов С.С. Тепловые завесы в системах микроклимата животноводческих ферм // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 1 (34). С. 14-20. EDN: MMDITR

6. Тихомиров Д.А. Вентиляционно-отопительная установка модульного типа // Сельский механизатор. 2012. № 9. С. 32-33. EDN: PDEEGH

7. Шацкий В.П., Гулевский В.А., Осипов Е.Н. Пластинчатые охладители воздуха водоиспарительного принципа действия // Птицеводство. 2013. № 12. С. 35-37. EDN: PZEBLM

8. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Струйная модель притока вентиляционного воздуха из теплоутилизационной установки // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2018. № 2 (84). С. 28-32. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-2-28-32

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. № 2 (296). С. 34-38. EDN: LWUAFU

10. Самарин В.А., Самарин Г.Н. Теоретические основы энергосберегающей технологии формирования микроклимата в животноводческих помещениях // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2010. № 5. С. 36-38. EDN: MWLXFB

11. Ужик В.Ф., Чехунов О.А., Саенко Ю.В., Макаренко А.Н. Поиск инженерных решений по поддержанию оптимальной температуры в коровниках с прозрачной крышей // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2018. № 2. С. 34-39. EDN: XREBVJ

12. Маркарянц Л.М., Жиряков А.В. Безопасность электрокалориферных установок // Вестник Брянской ГСХА. 2011. № 6. С. 57-60. EDN: THKUHV

13. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Исаев С.Х. и др. Отопление животноводческих помещений установками аэродинамического нагрева // Техника и технологии в животноводстве. 2025. Т. 15, № 3. С. 41-47. EDN: XCAJXF

14. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Харченко Д.А. и др. Влияние режимов работы отопительной установки аэродинамического типа на температуру теплоносителя // Техника и технологии в животноводстве. 2026. Т. 16, № 1. С. 29-36. EDN: OWUDFE

15. Купреенко А.И., Безик Д.А., Исаев Х.М. и др. Температура сушильного агента при его рециркуляции в модульной сушилке аэродинамического нагрева // Вестник Брянской ГСХА. 2025. № 3 (109). С. 46-53. EDN: HAOZDI