Система обеспечения параметров воздуха в помещении для содержания крупного рогатого скота

Создание комфортных условий для животных обеспечивает их долголетие и высокую продуктивность. Искусственная вентиляция, включающая в себя приточную, вытяжную системы и систему управления, минимизирует влияние человеческого фактора на поддержание параметров микроклимата в помещении. Предлагаемая система обеспечения параметров воздуха в помещении для содержания КРС с беспривязным содержанием разрабатывалась на основе анализа систем вентиляции животноводческих помещений и исследований, доказывающих эффективность осушения воздуха в зимний период с помощью рекуперативного теплообменника. Система обеспечения параметров микроклимата создавалась с помощью программы автоматизированного проектирования «Компас» (САПР) компании «Аскон». Разработанная система обеспечения параметров воздуха в помещении для содержания КРС включает в себя: электрофильтр и фильтр грубой очистки; вентиляторы; пластинчатый теплообменник; турбодефлектор; датчики температуры, влажности, скорости воздушного потока; пылесборники; насос; бак с дезинфектантом; механизм заслонки приточного воздуха и рециркулируемого воздуха. Использование рекуперативной системы осушения при низких температурах наружного воздуха позволяет поддерживать в помещении относительную влажность воздуха в нормативных пределах (75…40%) и снижать концентрацию углекислого газа на 20…45%. Для обеспечения указанных параметров микроклимата без осушения воздуха необходимо 200 кВт тепловой мощности для подогрева приточного воздуха. Предлагаемая комбинированная энергосберегающая всесезонная климатическая установка обеспечивает мониторинг параметров микроклимата и энергосбережение за счёт применения турбодефлектора, обеззараживает вентиляционный воздух, осушает воздух в коровнике в зимний период и охлаждает летом, а также частично обеспыливает воздух электромагнитным фильтром.

1. Иванов Ю.Г., Кирсанов В.В., Юрочка С.С. Исследования параметров микроклимата в зоостанции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева // Доклады ТСХА. 2019. Вып. 291. Ч. V. С. 115. EDN: IFYIGH

2. Assatbayeva G., Issabekova S., Uskenov R., Karymsakov T., Abdrakhmanov T. Influence of microclimate on ketosis, mastitis and diseases of cow reproductive organs. Journal of Animal Behaviour and Biometeorology. 2022;10 (3):2230. http://dx.doi.org/10.31893/jabb.22030

3. Lovarelli D., Riva E., Mattachini G., Guarino M., Provolo G. Assessing the effect of barns structures and environmental conditions in dairy cattle farms monitored in Northern Italy. Journal of Agricultural Engineering. 2021;52(4):12-29.

4. Вторый В.Ф. Структура системы конверсии вредных газов из воздушной среды коровника // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2 (99). С. 286-295. https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10174

5. Довлатов И.М., Юрочка С.С. Разработка энергоэффективной системы микроклимата для беспривязного содержания дойного стада // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15, № 3. С. 73-80. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-3-73-80

6. Tomasello N., Valenti F., Cascone G., Porto S. Development of a CFD model to simulate natural ventilation in a semi-open free-stall barn for dairy cows. Buildings. 2019;9(8):183. https://doi.org/10.3390/buildings9080183

7. Волков А.И., Прохорова Л.Н., Большакова В.С. Технико-экономические показатели механизации и автоматизации базовых отраслей животноводства // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. 2019. № 21. С. 527-530. EDN: HIZNWU

8. Морозов Н.М. Развитие исследований по механизации и автоматизации животноводства // История науки и техники. 2019. № 12. С. 40-45. EDN: HNCLMJ

9. Тихомиров Д.А., Баклачян Р.А., Добровольский Ю.Н. Функциональная схема и исходные требования на комплект автоматического управления микроклиматом в животноводческом помещении // Агротехника и энергообеспечение. 2021. № 1 (30). С. 7-17. EDN: MEKSSM

10. Игнаткин И.Ю. Способ утилизации теплоты вытяжного воздуха с применением рекуперативного теплообменника // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (56). С. 151-157. EDN: XSVENN

11. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Струйная модель притока вентиляционного воздуха из теплоутилизационной установки // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионально 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

12. Myroniuk K., Voznyak O., Savchenko O., Kasynets M. Mathematical modeling of an air flow leakage with the jets interaction at the variable mode: Lecture Notes in Civil Engineering. 2023. Рр. 289-298. https://doi.org/10.1007/978-3-031-14141-6_29

13. García-Castillo J.L., Picón-Núñez M., Abu-Khader M.M. Improving the prediction of the thermohydraulic performance of secondary surfaces and its application in heat recovery processes. Energy. 2022;261:125-196. https://doi.org/10.1016/j.energy

14. Ильин И.В., Игнаткин И.Ю., Курячий М.Г. Ресурсосберегающая система отопления и вентиляции // Эффективное животноводство. 2011. № 9 (71). С. 42-44. EDN: WKKTAX

15. Архипцев А.В., Игнаткин И.Ю. Автоматизированная система микроклимата с утилизацией теплоты вытяжного воздуха // Вестник НГИЭИ. 2016. № 4 (59). С. 5-14. EDN: VYUQPX

16. Mohsenimanesh A., LeRiche E.L., Gordon R., MacKinnon I., Vander-Zaag A.C. Review: Dairy farm electricity use, conservation, and renewable productiona global perspective. Applied Engineering in Agriculture. 2021;37(5):977-990. https://doi.org/10.13031/aea.14621

17. Колотушкин А.Н., Юрочка С.С., Васина М.Ю., Довлатов И.М. Устройство автоматического регулирования качества воздуха в животноводческих помещениях // Агротехника и энергообеспечение. 2021. № 3 (32). С. 17-23. EDN: GWBZKJ

18. Sizova Y.V., Kucherenko M.N., Vasilieva L.A., Matveev V.Y., KotinA.I. Analysis of microclimate in livestock housing. International Journal of Advanced Science and Technology. 2020;29(3):3730-3736. http://sersc.org/journals/index.php/IJAST/article/view/5051

19. Mylostyvyi R., Chernenko O. Correlations between environmental factors and milk production of Holstein cows. Data. 2019;4(3):103. https://doi.org/10.3390/data4030103

20. Yan G., Shi Z., Cui B., Li H. Developing a new thermal comfort prediction model and web-based application for heat stress assessment in dairy cows. Biosystems Engineering. 2022;214:72-89. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2021.12.006

21. Игнаткин И.Ю. Способ осушения воздуха в коровниках // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2017. № 3 (79). С. 20-24. EDN: YTPHCH