WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 11 |

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 8 ] --

Поэтому научной задачей являются обоснование автомати зации поиска положения экономического баланса между суммой стоимостей эксплуатационных затрат на обогрев и на кормление птицы и расчетной ценой реализованной продукции, достижение экономически оптимального и энергетически рационального режима обогрева и кормления птицы, получение наивысшего значения эко номического критерия прироста прибыли. Другой задачей являются автоматизированная коррекция значений величин и параметров принятой для управления обогревом и кормлением математической модели продуктивности поголовья при изменении вида, породы, кросса или линии поголовья птицы, а также экспертная корректи ровка человеком-оператором режима обогрева в условиях дефицита энергетических и других ресурсов предприятия. В результате реше ния обеих задач устанавливаются такие значения ощущаемой тем пературы помещения и расхода корма, при которых обеспечивается наивысший на данный момент времени прирост прибыли от дейст вия обогрева и кормления птицы и всего помещения.

Результат достигается способом, включающим в себя изме рение и задание величины ощущаемой температуры помещения, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима обогрева по результату сравнения. Дополнительно измеряют кон центрацию аммиака и расход корма, формируют сигнал величины ощущаемой температуры помещения, периодически изменяют сиг нал сформированной величины ощущаемой температуры помеще ния в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим её заданными значениями. Вычисляют заданное значе ние расхода корма в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и от возраста поголовья, сравнивают измеренное и заданное значения расхода корма и по результату сравнения корректируют режим кормления птицы. Измеряют живую массу бройлера, формируют сигнал измеренного суточного прироста живой массы одной птицы, формируют сигналы текущей во времени расчетной и измеренной продуктивностей выращиваемых птиц. Сравнивают эти сигналы друг с другом, по результату сравнения корректируют значения сиг налов величин или параметров математической модели продуктив ности птицы. Таким образом, адаптируют математическую модель продуктивности птицы к конкретному виду, породе, линии или кроссу. При необходимости прекращают автоматизированную кор рекцию режимов обогрева и кормления птицы и задают значения сигналов ощущаемой температуры и дозы корма посредством экс перта-оператора.

Целевая функция оптимизации значения управляемого па раметра ощущаемой температуры tопопт в виде показателя суточного прироста прибыли П(tопз) (см. рис. 1) при переборе искусственно формируемых значений ощущаемой температуры помещения tопз, которые численно равны возможным измеренным значениям tоп в диапазоне между ее наименьшим tопз мин и наибольшим tопз макс задан ными технологическими значениями:

где С(tоп, tоп ) – экономия издержек, выигрыш в стои мости затрат энергии, полученный за счет частичного снижения продуктивности поголовья или за счет некоторого уменьшения цены реализованной в будущем продукции данной технологии Ц(tопмакс, tопопт), а также за счет прироста расхода корма К(tопмакс, tопопт) в ре зультате перехода от управления по критерию максимума продук ции с любыми затратами при значении tопмакс режима наивысшей продуктивности к управлению по критерию максимума прироста прибыли при экономически оптимальном значении tопопт управляе мого параметра.

Рис. 1. Иллюстрация технико-экономической эффективности обогре вательной технологии по критерию прироста прибыли в искусственно формируемом диапазоне изменения теплового режима: П – прогнози руемый расчетный прирост прибыли в результате управления обогре вом данной партии цыплят и данного птичника;

ПТ – изменение величины наивысшего прироста прибыли при изменении температу ры наружного воздуха tн;

ПА – изменение (уменьшение) величины наивысшего прироста прибыли при изменении (увеличении) концен трации аммиака;

ПК – изменение величины наивысшего прироста прибыли при изменении расхода корма Без измерения расхода корма и без управления его подачей в помещение недостаток кормов приведет к не предусмотренному в модели (1) падению продуктивности поголовья и к соответствую щим ошибкам при регулировании экономически оптимального ре жима обогрева.

Оператор (диспетчер цеха или всего предприятия) имеет возможность в качестве эксперта корректировать при складываю щейся ситуации с энергоносителями и с кормовой смесью на основе своего опыта заданное значение ощущаемой температуры помеще ния (изменять вручную уставку регулятора температуры и расхода корма). Автоматическая адаптация (приспособление) вида матема тической модели к конкретному виду поголовья осуществляется в результате корректировки расчетного значения продуктивности при умножении его на принятый коэффициент пропорциональности.

Значения этого коэффициента в конце каждых суток выращивания получают в результате непрерывных контрольных взвешиваний бройлеров в помещении.

Рис. 2. Функционально-структурная схема устройства: 1 – датчик ощу щаемой температуры;

2 – датчик температуры наружного воздуха;

3 – датчик температуры внутреннего воздуха помещения;

4 – датчик относи тельной влажности наружного воздуха;

5 – датчик относительной влажно сти внутреннего воздуха;

6 – вычислительный блок;

7 – блок управления;

8 – регулятор температуры;

9 – обогреватели;

10 – датчик концентрации аммиака;

11 – датчик расхода корма;

12 – блок задатчиков констант;

13 – элемент памяти;

14 – регулятор расхода корма;

15 – исполнительный эле мент расхода корма;

16 – элемент сравнения;

17 – блок оповещения;

18 – орган операторского управления заданием суточной дозы корма для пого ловья птицы в помещении;

19 – задатчик суточной дозы корма;

20 – пер вый управляемый ключ;

21 – датчик суточной продуктивности одного бройлера Вычислительный блок 6 (рис. 2) по данным измерений, за дания параметров климата, помещения, микроклимата, оборудова ния, поголовья и формирования tопз рассчитывает целевую функцию оптимизации П в выбранном диапазоне за цикл опроса системой автоматизации рассматриваемой биотехнической системы. Блок управления 7 устанавливает на задающем входе регулятора темпе ратуры 8 соответствующее режиму максимального прироста прибы ли производства значение сформированной величины ощущаемой температуры tопз опт. Обеспечивается экономически наилучшее для обогревательной технологии соотношение между получаемой про дукцией птицеводства и расходуемым на обогрев бройлеров энерго носителем любого вида. Вычислительный блок 6 рассчитывает так же значение прироста суточного расхода корма Ксут по соответст вующей математической зависимости с конкретными для выбран ной биотехнической системы значениями коэффициентов. С его второго выхода сигнал Ксут поступает на элемент памяти 13. На его выходе в течение суток формируется сигнал заданного расхода кор ма, который после сравнения с сигналом измеренного расхода корма обеспечивает коррекцию подачи корма в помещение с поголовьем для достижения более полного взаимного соответствия объекта управления и его математических моделей. В блоке задатчиков задаются региональные удельные цены на энергоноситель, на корм и на конечную продукцию предприятия, количество птицы в помеще нии и все остальные указанные коэффициенты в формулах и кон станты. Элемент сравнения 16 формирует разностный сигнал для оповещения персонала посредством блока оповещения 17.

Датчик суточной продуктивности одного бройлера 21 изме ряет реальное значение оценки массы одного бройлера и дает оце ночное значение измеренной массы всего поголовья в птичнике. За тем оно сравнивается с вычисленным в блоке 6 значением, опреде ляется коэффициент несоответствия оценочного измеренного и вы численного значений, и вводится поправка в расчетную математиче скую формулу определения продуктивности. Эти функции выполня ет адаптационная часть вычислительного блока 6 для уточнения ма тематической модели управления продуктивностью птицы.

Экспертное управление технологией обогрева и кормления заключается в процессе ввода дозы корма в условиях дефицита раз личных ресурсов оператором птичника, цеха или всей птицефабрики с помощью органа операторского управления 18 и с помощью за датчика суточной дозы корма 19. Первый управляемый ключ 20 по зволяет перейти в операторский режим управления кормлением птицы. Связь блоков 18 и 12 дает возможность оперативно вводить изменения значения численности поголовья в птичнике при выбра ковке павших и ослабленных цыплят. При адаптивно-экспертном управлении обеспечивается автоматизированная экономическая оп тимизация режима обогрева и кормления птицы, а оператор-эксперт своевременно использует накопленный производственный опыт.

1. Грабауров В.А., Савченко Е.И. Исследование математической модели биологического объекта биотехнической системы. – Ростов-на-Дону:

РИСХМ, 1986. – 6 с. Деп. во ВНИИТЭИагропром. №59. ВС – 87.

2. Методические рекомендации по управлению температурно влажностным режимом в промышленных птичниках при клеточном содержании бройлеров. – Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1985. – 58 с.

ЭНЕРГОЭКОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОБРУДЕР ДЛЯ АВТОМАТИ

ЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ЛОКАЛЬНОГО ОБОГРЕВА

ЦЫПЛЯТ

Д-р техн. наук А.В. Дубровин, д-р техн. наук С.А. Растимешин, В птицеводстве в конце прошлого века широко применялся конвективно-радиационный электробрудер для цыплят в виде ме таллического зонта с установленными в его верхней части трубча тыми электронагревателями /1/. Для существенного энергосбереже ния в свиноводстве был разработан брудер-домик для поросят сосунов в виде соприкасающегося с полом свинарника купола в форме половины параболоида вращения. Он изготовлен из прозрач ной пластмассы с установленными вблизи его вершины инфракрас ной и ультрафиолетовой лампами /2, 3/.

Современной научно-технической задачей продолжает оста ваться снижение энергопотребления брудера, снижение его массога баритных показателей и соответствующее повышение технологич ности обслуживания брудера. Другой важной задачей является рас ширение функциональных возможностей брудера при его работе в широком диапазоне изменения температуры внутреннего воздуха птицеводческого помещения. В результате снижается потребная мощность локального обогревателя и осуществляется экономия теп лоносителя от источника энергии за счет концентрации лучистой составляющей теплового потока от излучателя к птице только в пре делах зоны обогрева.

Данный технический результат обеспечивается применени ем теплоизолирующих шторок, отражающих лучи. Легче достигает ся выполнение первого условия теплового комфорта, которое за ключается в обеспечении заданного по технологии выращивания животного его уровня теплообмена. Вертикальные разрезы шторок позволяют животным или птице без особенных усилий выходить из под брудера, отклоняя или отгибая часть разрезанных участков шторки под действием своего тела, и так же входить в зону обогрева брудером, воздействуя на разрезанные участки шторки и отгибая их внутрь зоны обогрева. Без влияния тела животного шторки занима ют вертикальное положение и отражают инфракрасную теплоту внутрь зоны обогрева, одновременно предотвращая конвективные потери теплоты брудером за счет перемещения воздуха между зоной обогрева брудером и остальным пространством помещения. При этом кондуктивный теплообмен брудера с помещением снижен за счет использования теплоизолирующего материала шторок, конвек тивный – за счет разрезов шторок с наименьшим просветом или во все без просвета, лучистый – за счет отражающего инфракрасное излучение материала внутренней стороны шторок.

Другим положительным результатом применения брудера может быть повышение продуктивности и сохранности поголовья.

Данный результат также обеспечивается именно шторками с отра жающей тепловое излучение обращенной внутрь зоны обогрева сво ей поверхностью. Многочисленные отражения тепловых лучей с различных направлений приводят к равномерному лучистому обог реву практически всей поверхности птицы с многих направлений, что снижает неравномерность распределения температуры поверх ности цыпленка, которая может являться источником заболеваний.

Выполняется второе условие теплового комфорта, направленное в данном техническом решении на повышение равномерности инфра красного обогрева поверхности биологического объекта.

Результатом использования брудера также являются расши ренные функциональные возможности по применению в охлажден ном сверх нормативов помещении, поскольку его тепловой режим слабо зависит от тепловых свойств окружающей среды.

На рис. 1 при одинаковой мощности излучения облучателей в локальных обогревателях различных типов показаны:

- высокая облученность в пределах зоны обогрева брудером Езерк по сравнению с брудером-домиком с прозрачным для излучения и теплопроводящим материалом купола с меньшей облученностью Ебрудера-домика;

- еще большая экономия энергии по сравнению с тривиаль ным инфракрасным облучателем животных с еще меньшей облу ченностью ЕИК облучателя, который распространяет свою лучистую энергию далеко за пределы площади поверхности технологической зоны обогрева.

Достаточная для дыхания животных под брудером вентиля ция достигается и даже облегчается посредством вертикальных раз резов шторок, позволяющих к тому же широко известного, напри мер, в свиноводстве, явление: поросята лежат под локальным обог ревателем, высунув наружу лишь одни свои «пятачки». Вопросы применения брудера в условиях загрязнения отражающего покрытия шторок и механического воздействия на них птицы вполне решают ся использованием современных самоочищающихся в условиях на грева и механически достаточно прочных отражающих лучи тепло изолирующих покрытий, например, стеклоизола, пенофола и т.п.

Рис. 1. Иллюстрация энергетических преимуществ брудера Действующий макетный образец брудера предназначен для местного обогрева не менее 500 цыплят-бройлеров до трехнедельно го возраста при напольном выращивании молодняка птицы с авто матическим управлением тепловыми условиями в зоне обогрева.

Проектируемые технические параметры брудера:

- номинальное напряжение питающей сети, В..……………220±7,5%;

- установленная электрическая мощность, Вт……..........не более 400;

- длина волны максимума теплового излучения, мкм……..............3,0;

- форма обогреваемой поверхности……………..........прямоугольник;

- высота подвеса над поверхностью обогрева, м………………0,1-0,4;

- габаритные размеры, мм.....……………….не более 20001000400;

- масса, кг..........…………...………………………………...не более 20;

- ресурс работы, ч...........…….…………………………не менее 16000;

- количество обогреваемых цыплят, голов...………..….………до 500;

- неравномерность поля ощущаемой температуры, °С……..±2,0;

±1,5;

±1,0;

- относительная неравномерность поля ощущаемой температуры в зоне обогрева (мин/макс), отн. ед......………….33/37;

33,5/36,5;

34/36.

На рис. 2 изображен эскиз конструкции брудера, размещен ного над поверхностью пола 1. Корпус (зонт брудера) 2 выполнен из листовой оцинкованной жести. Теплоизоляционное волокно 4 в де сять слоев уложено на нижней внутренне поверхности зонта 2 и притянуто к нему отражателем теплового излучения 3, который из готовлен также из листа оцинкованной жести. Для прочности и же сткости конструкции зонта и отражателя каждый из них укреплен дюралюминиевыми уголками, расположенными крест-накрест. От ражатель держится на зонте посредством теплоизолирующих втулок 6, установленных на боковых внутренних поверхностях зонта. Сни зу к отражателю через втулки прикреплен низкотемпературный на греватель 5, изготовленный из токопроводящей дорожки внутри стеклотекстолитового листа. Для установки брудера на пол и для регулирования его высоты над полом к боковым наружным углам зонта 2 привернуты вертикальные опоры (металлические уголки) 7 с продольными прорезями.

Рис. 2. Эскиз конструкции брудера: 1 – поверхность пола;

2 – корпус брудера;

3 – отражатель;

4 – теплоизолятор;

5 – нагреватель;

6 – втул ка;

7 – опора (металлический уголок);

8 – шторка;

9 – винт крепления и регулировки высоты брудера и шторки;

10 – петля для подвеса бру дера и для подвода электричества;

11 – вертикальные разрезы штор ки;

12 – кожух регулятора температуры;

13 – кронштейн термисторного датчика температуры Теми же винтами прикручены теплоизолирующие шторки с продольными прорезями для регулирования их высоты и с верти кальными разрезами 11 для доступа под брудер обогреваемых цып лят-бройлеров и достаточно свободного выхода птицы из-под бру дера. Для подвеса брудера на тросе к потолку птичника с целью его подъема после цикла локального обогрева и для подвода к брудеру электричества на верхней части зонта предусмотрена металлическая петля 10 с установленным на ней электрическим разъемом.

Регулирование теплового режима в автономном варианте применения брудера производится тиристорным регулятором температуры, электронная плата которого установлена снаружи зонта в кожухе 12. Термисторный датчик температуры воздуха и частично теплового излучения размещен внутри брудера на кронштейне 13. В качестве устройства централизованного автомати зированного управления обогревом цыплят брудерами в птичнике может быть эффективно использовано разработанное в ГНУ ВИЭСХ дистанционное устройство контроля и управления «Инфоком» /5/.

При лабораторных испытаниях макета брудера (рис. 3…5) для измерений применялась термочувствительная имитационная модель животного (ИМЖ) в составе прибора ВИЭТ для оценки тепловых условий в зоне обитания цыплят.

Рис. 3. Основные места расположения ИМЖ под брудером и вне его На 100% площади 0,90,8 = 0,72 м2 макетного образца бру дера достигнутая наименьшая неравномерность обогрева составила (27,2°С – 26,1°С)/27,2°С = 0,041 или 4,1%, т.е. получено отклонение 27,2°С – 26,1°С = 1,1°С = (20,55)°С, соответствующее ±0,55°С по ощущаемой температуре, не достижимое во всех существующих инфракрасных и даже радиационно-конвективных обогревателях.

Рис. 4. Поля ощущаемой температуры и температуры воздуха под брудером и вблизи него при высоте нагревателя 0,40 м По энергетическим характеристикам поля облучения макет обогревателя значительно превышает аналогичные характеристики прототипа – брудера БП-1А – обеспечивая превышение температуры наружного воздуха под брудером на 5,6°С по ощущаемой темпера туре при наибольшей высоте брудера 0,4 м, причем позволяет обес печивать при уменьшенной в 1,0 кВт/132 Вт = 7,58 раза мощности электропитания требуемую по технологии выращивания цыплят температуру в зоне обогрева при пониженном на 5…6°С темпера турном фоне в производственном помещении при наименьшей при нятой высоте брудера 0,20 м (по рис. 4: tоп – tв = tmax = 26,6°С – 18,1°С = 8,5°С даже без цыплят под брудером с их тепловыделения ми), т.е. может способствовать значительной экономии тепловой энергии на обогрев птицеводческого помещения.

Разработанный макетный образец обогревателя удобен для технологического обслуживания поголовья (масса не более 12 кг), надежен в эксплуатации (нагреватель недоступен птице), обладает расширенными энергетическими и функциональными возможно стями, и на его основе можно создать опытный образец радиацион но-конвективного электрообогревателя цыплят (брудера).

Рис. 5. Измерение под брудером температуры воздуха, расчетной тем пературы поверхности цыпленка, ощущаемой температуры, мощности внутренних тепловыделений ИМЖ прибором ВИЭТ («Вычислитель ное устройство управления температурой»), созданным в ВИЭСХ в 1991 году и прошедшим в 1998 году государственные испытания Шторки брудера изготовлены из недорогого тканого мате риала, что позволяет, как вариант, просто менять их на новые в про цессе дезинфекции оборудования птицезала моющими растворами во время технологического перерыва. Жесткие опоры брудера ис ключают необходимость использования общепринятых подвесных тросовых устройств, не удобных при регулировании высоты подвеса электрообогревателей в птичнике.

Брудер обладает по сравнению с известными локальными обогревателями массогабаритными, энергетическими, технологиче скими и экономическими преимуществами, имея при этом расши ренные функциональные возможности по применению в охлажден ном сверх нормативов птицеводческом помещении, поскольку его тепловой режим слабо зависит от тепловых свойств среды птичника.

1. Рекламный проспект «Брудер БП-1А». – М.: Внешторгиздат, Изд.

№ П122/3086, 1986. – 1 с.

2. А.с. СССР №1340679. Домик для поросят-сосунов /А.К. Лямцов, Р.Н.

Торосян, В.В. Засыпалов // БИ. 1987. №36.

3. Засыпалов В.В., Лямцов А.К., Торосян Р.Н. Брудер для поросят сосунов с ИК обогревом и УФ облучением // Техника в сельском хо зяйстве. 1989. №2. С. 14-15.

4. Патент РФ 2278509. Брудер для обогрева сельскохозяйственных жи вотных /С.А. Растимешин, А.В. Дубровин, В.В. Борисов // БИ. 2006.

5. Рекламный проспект «ИНФОКОМ». – 2 с. www.ateweb.ru. ate@aport.ru.

ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИЯ

СБРОСНОГО ТЕПЛА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА

Д-р техн. наук Д.П. Лебедев, асп. М.П. Шаталов Цель работы. Одно из важных направлений экономии энерго ресурсов в производственных, сельскохозяйственных (животновод ческих) и жилых помещениях является утилизация тепла, содержа щегося внутри этих помещений. Степень покрытия дефицита мощ ности на обогрев животноводческих помещений за счет теплоутили зации зависит от их назначения и климатических зон. Так для север ных районов России этот дефицит может быть покрыт за счет утили зации тепла на 40-50%.

В ГНУ ВИЭСХ в таких теплотехнологиях использовались:

- теплоутилизационные установки сбросного тепла на базе пластинчатого перекрестноточного рекуперативного теплообменни ка из полимера;

- поддержание микроклимата на нормативном уровне в жи вотноводческом помещении путем последовательного соединения полимерного перекрестноточного теплообменника и газовоздушно го теплообменника подогревателя при отрицательных температурах приточного воздуха;

- автоматизированная система кондиционирования воздуха (АСКВ). АСКВ позволяет экономить до 80-90% энергии сбросного тепла воздуха животноводческого помещения и соответственно со кратить на 80-90% потребление энергии [1-3].

На рис. 1 показана принципиальная схема установки организа ции микроклимата с использованием утилизатора сбросной теплоты, обеспечивающего удаление влаги и аммиака из животноводческого помещения. На рис. 2 представлена I, d - диаграмма основных про цессов изменения параметров вытяжного и приточного воздуха в установке, рис. 1.

Базовым элементом установки является перекрестноточный рекуперативный полимерный теплообменник.

Исследования перекрестноточного рекуперативного полимер ного теплообменника в составе установки для утилизации сбросного тепла в диапазоне температур от +50 до –30 °С показали следующее:

- установлены и изучены режимы работы перекрестноточного те плообменника: сухой режим работы – при температуре стенки, tст аппарата выше температуры насыщения водяного пара, - ts;

режим конденсации влаги при tст ts tз (tз – температура замо раживания);

режим замораживания влаги tст tз;

- для условий tст ts термоанемометрическим методом определено влияние и установлено оптимальное значение угла между векто рами потоков вытяжного и приточного воздуха и габаритами диффузоров на распределение скоростей воздуха по каналам те плообменника;

- для перекрестноточных теплообменников имеет место эффект «холодного угла», т. е. появление в одном из углов аппарата об ласти пониженной температуры, где при tст= ts появляются пер вые капли влаги, происходит процесс конденсации при tст ts и процесс замораживания при tст tз. Все эти условия учитываются в методах расчета перекрестноточного теплообменника. Грани цы конденсации и замораживания вдоль потока вытяжного воз духа имеют сложную зависимость;

- знание границ области наиболее низкой температуры в «холод ном угле» позволяют существенно расширить эксплуатационные возможности теплообменника при пониженных температурах и исключить замораживания влаги путем ввода локального нагре вателя.

Рис. 1. Схема теплоутилизационной установки с рекуператив ным пластинчатым полимерным теплообменником перекрестного хо да: 1 - фильтр;

2 - вентилятор вытяжного воздуха;

3 - перекрестноточ ный полимерный теплообменник;

4 - вентилятор приточного воздуха;

5 - газовоздушный догреватель воздуха;

6 - нагреватель «холодного»

Рис. 2. Процесс утилизации тепла в I,d - диаграмме для системы с пла стинчатым перекрестноточным полимерным теплообменником Рис. 3. Теплоутилизационная установка:

1-Короб;

2-Полимерный теплообменник;

3-Приточный вентилятор;

4-Вытяжной вентилятор;

5-Газовоздушный теплообменник;

6-Нагреватель "холодного угла";

7,8-Клапаны;

9-Блок контроля на грева;

10-Блок контроля расхлода газа;

11-Датчики температуры и влажности;

12-Трубка отвода конденсата;

13-Датчик температуры.

В установках сбросного тепла изоинтальпийный КПД пере крестноточного теплообменника составил 38 %.

На рис. 3 [4] показана схема установки утилизации сбросной теплоты с перекрестноточным полимерным теплообменником для децентрализованных систем микроклимата, использующих в качест ве энергоносителя природный газ. В установке, вентиляторы 4 и при открытых створках 16 и 17 подают в помещение чистый воздух из окружающей среды и выводят загрязненный воздух из помеще ния. Приточный воздух проходит через перекрестноточный поли мерный теплообменник 2 и догревается в газовом догревателе 7 при сгорании газа в трубке 6 и нагреве его поверхностей. В соответствии с I,d - диаграммой (рис. 2), температура воздуха в помещении после догревателя 7 регулируется блоком 9 изменением расхода газа.

Для перекрестноточного теплообменника при пониженных температурах наблюдается эффект "холодного" угла, т.е. появление в одном из углов аппарата области пониженной температуры, где при ts = tст (рис. 2), появлялись первые капли влаги, при температуре стенки теплообменника tст ts влага конденсировалась, а при tст = t замерзала. Все эти условия необходимо учитывать в методах расчета перекрестноточного теплообменника.

Знание границ низкой температуры, позволяют существенно расширить эксплуатационные возможности теплообменника при пониженных температурах, исключить полное замерзание влаги путем ввода локального нагревателя 12.

По термопаре 13 блоком регулирования 14 меняется мощ ность на электронагревателе 12 в зависимости от интенсивности конденсации влаги и ее замерзания при пониженных температурах.

Размороженная влага на стенках теплообменника стекает по ним и выводится через трубку 15.

Эффективность теплоутилизационной установки сбросной теплоты оценивали по I,d - диаграмме путем определения энталь пийного коэффициента утилизации теплоты.

Экспериментально установлено, что для представленного типа установки - э=f(t) в выбранном диапазоне температуры (-5 … -25 °С) изменяется от 33 до 40,2 %.

1. Билека Б.Д., Гаркуша Л.К., Кабаков В.Я. Принцип формирования и выбора схем и оборудования когенерационных установок для комму нальной энергетики // Тезисы докладов Международной конференции «Проблемы промышленной теплоэнергетики». - Киев, 2005.

2. Седнин В.А., Седнин А.В., Борисенко Е.А., Шимукович А.А. Пробле мы внедрения когенерационных мощностей на объектах муниципаль ной теплоэнергетики республики Беларусь. Минск, 2006.

3. Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Энергосберегающее оборудование для обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях // Ана литический обзор: ФГНУ Росинформагротех, 2004.

4. Решение на выдачу патента РФ по заявке № 2006104214/12(004573) Установка для утилизации сбросного тепла животноводческих поме щений при отрицательных температурах приточного воздуха.

/Лебедев Д.П., Шаталов М.П.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ

ВЕНТИЛЯЦИОННО-ОТОПИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

На основании результатов проведенных исследований и в со ответствии с разработанным нами ранее техническим заданием соз дана энергоресурсосберегающая установка модульного типа с ути лизацией, очисткой и обеззараживанием воздуха методом озониро вания [1] и применением режима рециркуляции внутреннего воздуха для обеспечения микроклимата животноводческих ферм мощно стью 10 кВт и воздухопроизводительностью 1500 м3/ч.

Вентиляционно-отопительная установка (ВОУ) может быть применена на различных животноводческих и птицеводческих предприятиях для обеспечения требуемых параметров микроклима та, установленных нормами технологического проектирования, как в единичном (модульном) исполнении, так и в кратном 2,3,4 в зави симости от размера ферм и птицефабрик.

Она включает в себя следующие основные устройства: озона тор воздуха с трубопроводом подачи озона, теплоутилизатор из по лимерных материалов, два фильтра, установленные на всасывающих сторонах теплоутилизатора, электровентиляторы удаляемого и при точного воздуха, электрокалорифер, распределитель приточного воздуха, отводчик конденсата, приточный воздуховод, рециркуля ционный воздуховод с камерой смешивания, воздушная заслонка с приводом. Структурная схема создаваемой системы представлена на рисунке 1.

Принцип работы установки заключается в следующем. Отра ботанный внутренний воздух помещения с температурой 12…15С и влажностью 65…80% забирается через всасывающее отверстие теплоутилизатора (ТУ) с помощью вытяжного вентилятора (В2), проходит очистку в рулонном фильтре (Ф2), и охлажденный и осу шенный в процессе теплообмена, выбрасывается через открытую заслонку (Ш) на улицу. Наружный воздух забирается через приточ ное отверстие с помощью вентилятора (В1) и через ячейковый фильтр (Ф1) подается в теплоутилизатор (ТУ), где подогретый в процессе теплообмена, поступает в электрокалорифер (ЭК), в кото ром при необходимости дополнительно подогревается.

рециркуляция Наружный воздух Рис. 1. Структурная технологическая схема очистки, обеззара Теплоносители в теплоутилизаторе движутся в противопо ложном направлении. Теплообмен между внутренним и наружным воздухом происходит через пленочные теплообменные поверхности, устроенные в виде герметичных разделенных каналов. После элек трокалорифера приточный воздух подается в распределитель при точного воздуха (РПВ), где после смешивания с озоном, поступаю щего по трубопроводу от озонатора коронного разряда (ОЗ), направ ляется в места расположения животных.

В холодный период года, при значительном снижении тем пературы наружного воздуха и при условии, что теплоты, возвра щаемой утилизатором не достаточно для поддержания требуемой температуры в помещении, применяется частичная рециркуляция (10-30%) внутреннего воздуха. Воздушная заслонка (Ш) приоткры вается и обеспечивает подачу части отработанного воздуха в рецир куляционный воздуховод (РЦ). Одновременно с открытием воздуш ной заслонки озон подается в смесительную камеру рециркуляцион ного воздуховода, где происходит его интенсивное перемешивание с отработанным воздухом помещения. Здесь воздух под воздействием озона активно очищается и обеззараживается, и направляется в приточный воздуховод, где смешивается с наружным холодным, обеспечивая заданную воздухоподачу.

Утилизация теплоты выбросного воздуха, а также его час тичная рециркуляция с разработанной технологией очистки и обез зараживания методом озонирования, существенно снижает затраты энергии на подогрев приточного воздуха. Применение озонирования позволяет существенно снизить затраты на проведение дезинфекции помещений, где содержатся животные и птица, повысить чистоту удаляемого воздуха.

Установка имеет возможность согласованной работы с до полнительными устройствами обогрева и вентиляции помещений.

Одним из наиболее целесообразных направлений в повыше нии эксплуатационно-технологической надежности установки явля ется разработка эффективных способов регулирования воздухопода чи с применением частичной рециркуляции теплого внутреннего воздуха с предварительной его очисткой и обеззараживанием в зави симости от изменения температуры наружного воздуха и технологи ческих тепловлажностных нагрузок.

Применение этого способа регулирования режимов работы теплоутилизационного оборудования приводит к снижению затрат энергии на дополнительный подогрев приточного воздуха с помо щью калорифера, увеличению температурного диапазона работо способности установки без образования устойчивой наледи и снего вой шубы на теплообменных поверхностях теплоутилизатора, к по вышению значения удельного тепловозврата утилизационной уста новкой и обеспечению требуемого воздухообмена в помещении.

Сущность способа заключается в том, что в холодный пери од года посредством изменения соотношения потоков приточного и удаляемого воздуха на теплообменных пленочных поверхностях обеспечиваются температурные режимы, предотвращающие замер зание конденсата на них и образование наледи и снеговой шубы.

Баланс по притоку и выбросу достигается за счет рециркуляционно го устройства. Количество приточного воздуха регулируется в зави симости от технологических нагрузок с коррекцией по температуре наружного воздуха.

Температура внутреннего воздуха поддерживается в задан ных пределах за счет возврата теплоты утилизатором, частичной рециркуляцией внутреннего воздуха и регулирования мощности электрокалорифера.

Устройство работает следующим образом. В номинальном режиме выдерживается примерное равенство потоков удаляемого и приточного воздуха (рис.2, зона 1), рассчитанное из условия тепло влажностного баланса помещения для конкретной группы живот ных. Если температура приточного воздуха начинает падать ниже допустимой, по сигналу от терморегулятора подается напряжение на привод воздушной заслонки, который приоткрывает ее на опреде ленный угол и обеспечивает подачу части отработанного внутренне го воздуха в рециркуляционный воздуховод. Угол открытия заслон ки пропорционален температуре приточного воздуха. Чем меньше эта температура, тем больше угол открытия. Чем больше открыта заслонка, тем большее количество внутреннего воздуха подается в рециркуляционный канал.

Одновременно с воздушной заслонкой открывается электро магнитный клапан, установленный на трубопроводе подачи озона.

Озон поступает в смесительную камеру рециркуляционного возду ховода, где происходит его интенсивное перемешивание с отрабо танным воздухом помещения. Здесь воздух активно очищается, обеззараживается и подается в приточный воздуховод, где смешива ется с наружным холодным, обеспечивая заданную воздухоподачу.

Это приводит к повышению температуры приточного возду ха, что позволяет продлить работоспособность системы при низких наружных температурах tн, обеспечивая при этом практически мак симальный возврат теплоты Qут (зона 2).

Исходя из опытных данных и требований норм технологиче ского проектирования по воздухообмену и обеспечению кислоро дом животноводческого помещения, рециркуляция внутреннего воздуха не должна превышать 30-40%.

При дальнейшем снижении наружной температуры возмож но образование наледи и снеговой шубы на теплообменных поверх ностях теплоутилизатора. При этом снижается воздухообмен, умень шается производительность установки и нарушается режим ее работы. В этом случае должны быть предусмотрены дополнитель ные способы защиты теплообменных поверхностей от обмерзания.

Например, кратковременное автоматическое включение приточного вентилятора на реверсивный режим при работающем электрокало рифере (зона 3).

Тепловой поток, возвращаемый утилизатором, Q ут, кВт Рис. 2. Диаграмма режимов работы электротеплоутилизационной установки с рециркуляцией и озонированием внутреннего воздуха:

1 - номинальная работа теплоутилизатора;

2 - работа теплоутилизатора в режиме частичной рециркуляции внутреннего воздуха;

3 - работа теплоути В этом случае происходит эффективное оттаивание и очист ка теплообменных поверхностей.

При снижении температуры внутри помещения, когда теп лоты, возвращаемой утилизатором в режиме частичной рециркуля ции недостаточно, для ее поддержания в заданном диапазоне служит дополнительный подогреватель - электрокалорифер, подключаемый автоматически на требуемую ступень мощности. Мощность элек трокалорифера рассчитывается из уравнения тепловлажностного баланса.

Регулирование работы устройств очистки и обеззараживания воздуха, электротеплового и вентиляционного оборудования осуще ствляется автоматически по сигналам первичных преобразователей температуры (датчиков), либо в ручном режиме.

Автоматизация установленных способов регулирования и управления теплоутилизационной установкой с рециркуляцией и озонированием воздуха позволит реализовать указанные технологи ческие решения, повысить надежность ее работы и снизить текущие эксплуатационные затраты системы обеспечения микроклимата в целом.

Техническая характеристика ВОУ модульного типа с рециркуляцией и озонированием воздуха - номинальная воздухоподача – 1500 м3/ч (1800 кг/ч);

- производительность озонатора – до 1,5 г/ч;

- мощность озонатора – до 50 Вт;

- доля рециркуляционного воздуха – 0…30%;

- установленная мощность системы - 10 кВт;

- мощность электронагревателей (калорифера) – 9 кВт;

- мощность двигателей вентиляторов – 2х250 Вт;

- напряжение питающей сети - 380/220В;

- постоянная теплопроизводительности утилизатора – 130 Вт/С;

- масса оборудования – не более 130 кг;

- габаритные размеры – 2100х800х410 мм Предложенная система автоматического управления элек тротеплоутилизационной установки с рециркуляцией и озонирова нием воздуха полностью обеспечивает выполнение всех указанных режимов технологического процесса по созданию требуемого мик роклимата на животноводческих фермах.

Разработанная ВОУ модульного типа обеспечивает: сниже ние энергозатрат на подогрев приточного воздуха за счет утилиза ции и частичной рециркуляции внутреннего воздуха помещений;

высокий уровень автоматизации процессов утилизации и обеззара живания;

высокую степень санации, очистки, дезинфекции живот новодческих помещений и улучшение микроклимата содержания животных;

снижение затрат на проведение дезинфекционных меро приятий;

экологическую чистоту технологического процесса;

повы шение продуктивности и сохранности животных;

отличается не большими массогабаритными показателями.

Годовой экономический эффект от применения одной такой установки составляет около 25 тыс. рублей (в ценах 2007 г.).

1. Расстригин В.Н., Тихомиров А.В., Тихомиров Д.А., Першин А.Ф. Сис тема микроклимата с теплоутилизатором озонатором воздуха // Техни ка в сельском хозяйстве, 2005, №4, с. 7…10.

РАСЧЕТ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ РЕГЕНЕРАТОРА ДЛЯ УТИЛИ

ЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ

Д-р техн. наук И.П. Корнюхин, д-р техн. наук Л.И. Жмакин, канд. техн. наук И.В. Козырев, Н.Н. Страхова Для утилизации теплоты удаляемого из производственных помещений воздуха проще всего использовать рециркуляцию, т.е.

его частичную подачу в поток приточного воздуха перед калорифе ром. Если рециркуляция не допустима, то теплоту вентиляционных выбросов можно использовать для подогрева наружного воздуха во вращающихся регенеративных теплообменниках. В качестве насад ки в этих регенераторах применяется гофрированная алюминиевая лента с подложкой из такой же, но недеформированной ленты. В результате между ними формируются каналы для прохода воздуха.

Эта сдвоенная лента навивается на вал в форме спирали Архимеда.

Толщина лент мала – порядка десятков микрометров. Добавим так же, что такие теплообменники представляются перспективными и для регенерации теплоты воздуха, сбрасываемого из теплотехноло гических установок промышленных предприятий.

Кейсом и Лондоном [1] предложен метод расчета вращаю щихся регенераторов, в которых скорость вращения барабана учи тывается при помощи эмпирической поправки, зависящей от тепло емкостей теплоносителей и насадки. Хотя на первый взгляд такая форма поправки представляется довольно логичной, тем не менее, она не учитывает влияния интенсивности теплоотдачи. Кроме того, в качестве гипотезы в [1] используется представление коэффициен та теплопередачи как средневзвешенного по площадям поверхности теплообмена холодного и горячего каналов. В данной работе пред лагается метод расчета, свободный от таких предположений.

В отличие от регенераторов с неподвижной насадкой, где температура теплоносителей на выходе из насадки изменяется во времени, во вращающихся регенераторах, работающих в стационар ном режиме, их температура остается неизменной. В этом они схожи с рекуперативными теплообменниками. Более того, в тех же реко мендациях [1] по расчету вращающихся регенераторов для них со храняются те же, что и для рекуператоров, определения среднего температурного напора и эффективности теплообменника. Средние (среднеинтегральные) температуры каждого из теплоносителей tж1 и tж2 рассчитываются по среднему температурному напору теплоноси телей, их температурам на входе и выходе и не зависят от темпера тур стенок (см. [2]);

следовательно, они также будут неизменны во времени. Более того, среднелогарифмический напор совпадает [2] с разностью среднеинтегральных температур tж1 tж2 = tл. Но темпе ратура стенки (температура насадки) будет изменяться во времени.

Насадка регенератора выполняется из тонкой металлической фольги, и для нее число Био Bi = 1. При малых значениях числа Био температурное поле фольги практически однородно по толщине, и ее прогрев (охлаждение) определяется лишь закономер ностями теплоотдачи. При этом изменение энергии насадки опреде ляется величиной потока теплоты через ее поверхность, что позво ляет записать для каждой из частей (каналов) регенератора урав нение теплового баланса в виде где c и удельная теплоемкость и плотность насадки;

V и F – объ ем и площадь поверхности насадки;

t1 и t2 – температуры стенки на стадиях прогрева и охлаждения, соответственно.

где 1, 2 – времена омывания насадки горячим и холодным тепло носителями, соответственно. Учитывая определения (2), (3) и то, что V F = 2, преобразуем уравнения (1) к виду После осреднения по продольной координате эти уравнения не изменят своей формы, и в дальнейшем все значения температур в этих уравнениях рассматриваются как среднеинтегральные по дли не теплообменника.

Общие решения уравнений (4) и (5) имеют вид Температура стенки в регенераторе является непрерывной пе риодической функцией. В силу этого температура стенки на выходе из зоны нагрева должна быть равна температуре на входе в зону охлаж дения, а ее значение на выходе из зоны охлаждения должно совпа дать с соответствующим значением на входе в зону нагрева, т.е.

С помощью этих условий определяются значения констант в уравнениях (6), что позволяет представить температурные поля в обеих зонах в виде В качестве примера на рис. 1 представлено изменение темпе ратуры стенки регенератора рассчитанное по уравнениям (7) и (8) при Z1 = 0,8 и Z2 = 1,8 (рис. 1,а) и при Z1 = 1,8 и Z2 = 0,8 (рис. 1,б).

Оба графика построены при средних температурах горячего и хо лодного теплоносителей равных соответственно tж1 =10°С и tж2 = 12°С. Заметим, что в рассматриваемом случае поля температур в обеих зонах (зонах нагрева и охлаждения) нелинейны.

Рис. 1. Изменение температуры стенки в регенераторе Средние (среднеинтегральные) по времени значения темпера тур стенок в каждой из зон (каналов) определяются как Выполнив операции интегрирования с использованием фор мул (7) и (8), получим На основании этих формул можно представить разность температур стенки в обеих зонах в виде где параметр s определяется соотношением Рис. 2. Зависимость s(Z) нагрева и охлаждения исчезает. Это обстоятельство иллюстрирует ся также графиками рис. 3, построенными при относительно малых значениях Zi. Эти графики построены при тех же средних темпера турах теплоносителей, что и графики рис. 1. График рис. 3,а постро ен при Z1 = 0,2 и Z2 =0,4, а график рис. 3б – при Z1 = 0,4 и Z2 =0,2.

Температурные кривые на этих графиках практически линейны, так что средние температуры стенки в зонах нагрева и охлаждения сов падают.

Воспользуемся законами теплоотдачи Ньютона-Рихмана в обеих зонах Исключая значения температур стенок из уравнений (13) при помощи уравнения (11), получим Стоящая в числителе формулы (4) разность среднеинтегральных температур, как уже отмечалось выше, совпадает со среднеинте гральным (среднелогарифмическим) температурным напором [2]. В целом уравнение (14) совпадет с известным уравнением теплопере дачи рекуператора, если величину обратную знаменателю в этом уравнении отождествить с коэффициентом теплопередачи k нений (14) и (15) можно рассматривать как динамическое сопротив ление стенки регенератора, зависящее от частоты вращения бараба на. С ростом частоты вращения регенератора эта величина уменьша ется и может стать пренебрежимо малой при больших частотах. В практических расчетах можно считать, что динамическим сопротив лением можно пренебречь при Zi 0,3. Таким образом, как и в эм пирической поправке [1] c ростом частоты вращения регенератора ее влияние вырождается, но в отличие от рекомендаций [1] влияние теплоемкости теплоносителей не проявляется.

Рис. 3. Температура стенки регенератора при малых Z Представленные уравнения могут быть использованы при проведении как конструктивного, так и поверочного расчетов реге нератора. Уравнение теплового баланса регенератора имеет тот же вид, что и для рекуператора.

При проведении поверочного расчета после определения по формуле (15) величины коэффициента теплопередачи рассчитыва ется число единиц переноса N б = kF (Gc ) м [1, 2]. Затем по одному из уравнений для прямо- или противотока [2] находится величина эффективности теплообменника Е. Используя определение эффек тивности [1, 2], рассчитывают поток теплоты Q, а по уравнению те плового баланса находят значения температур теплоносителя на вы ходе из теплообменника.

Итак, предложен метод расчета вращающегося регенератора, не требующий введения эмпирических поправок на скорость вра щения. Теплообменник может быть использован при регенерации тепла уходящего воздуха в системах вентиляции производственных помещений.

1. Кейс В.М., Лондон А.А. Компактные теплообменники. – М.-Л.: Гос энергоиздат, 1962.

2. Корнюхин И.П. Тепломассообмен в теплотехнике текстильных произ водств. М.: МГТУ им. Косыгина, 2004.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ

ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ ДЛЯ ОБОГРЕВА ЖИВОТНОВОДЧЕ

СКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

Д-р техн. наук С.А. Растимешин, канд. техн. наук С.С. Трунов При выявлении области экономически целесообразного применения тепловых насосов (ТН) определяющими критериями являются коэффициент экономии топлива эт (отношение коэффи циентов полезного использования топлива кпи) и коэффициент экономии суммарных приведенных затрат эз (отношение суммар ных приведенных затрат на традиционную схему и схему с тепло выми насосами).

Применение этой техникаи экономически целесообразно при следующих условиях:

где тн, трад - коэффициенты полезного использования топлива теплонасосной и замещаемой традиционной отопительной систем;

вл, кот - КПД энергетической системы и котельной;

эс, тс - ко эффициенты, учитывающие потери энергии соответственно в элек трических и тепловых сетях;

т, скл - коэффициенты, учитываю щие потери топлива соответственно при его транспортировании и складировании;

m - коэффициент, учитывающий условия эксплуата ции котельной;

тн трад – коэффициенты, учитывающие экономию тепла соответственно теплонасосными и традиционными системами;

отср - средний в отопительном периоде коэффициент преобразова ния теплонасосной установки – отношение выработанной за этот период тепловой энергии к затраченной электроэнергии;

тс1 - ко эффициент, учитывающий потери в тепловых сетях центральных теплонасосных станций;

Птрад, Птн - суммарные приведен ные затраты на монтаж и эксплуатацию соответственно традицион ных и теплонасосных систем.

Как правило, капитальные вложения в теплонасосные стан ции больше, чем в традиционные устройства, поэтому выполнение условия (2) является необходимым предварительным требованием для последующего определения Приняв тн / трад = 1, определяют [ 1 ] минимально допус тимые средние коэффициенты преобразования теплонасосной уста новки:

Рис. 1. Зависимость минимально допустимых значений среднесезонных отопительных коэффициентов ТН срот min от коэффициента полезного использования топлива замещаемой традиционной системы 1 – при центрально установленных тепловых насосах (т.с. = 0,9);

2 – при автономной установке насосов (т.с. = 1) и при отсутствии авто матически действующих регуляторов (1 = 0);

3 – то же, при наличии этих регуляторов (1 = 0,2) На рис. 1 приведена зависимость значений срот min ТН от коэффициента полезного использования топлива замещаемой тра диционной системы отопления. Исходя из выработки электроэнер гии на элекутростанции ( эл =0,38 и эс = 0,85), можно определить, что при трад = 0,8 срот min = 2,75 при центрально установленных тепловых насосах ( тс = 0,9), а для автономных тепловых насосов срот min = 2,5 при отсутствии автоматически действующих терморе гуляторов ( тн = 0) и срот min = 2 при наличии терморегуляторов ( тн = 0,2). При трад = 0,6 соответственно получим срот min, равное 2,05;

1,8 и 1,5.

Значения отср определяют по формуле где Qт - годовая экономия тепловой энергии, расходуемой для отопления зданий;

Qэ - годовой расход электроэнергии на рабо ту теплонасосной установки;

где Q,Q,Q – годовое количество тепла, расходуемое соответст венно при температурах наружного воздуха ниже –15С, в интерва ле от –15С до –5С и при температурах наружного воздуха выше – 5С ;

1от, 11от, 111от - коэффициенты преобразования соответст венно этим трем интервалам температур.

С помощью формул (3) и (4) получены следующие значения срот :

а) при работе ТН воздух-воздух в режиме отопления, со вмещенного с вентиляцией и с подмешиванием рециркуляционного воздуха ( = 2,3) для условий Центра европейской части страны (количественное соотношение в смеси наружного и внутреннего воздуха 1:1, рециркуляционного воздуха и наружного воздуха 1:1);

б) то же, но при количественном соотношении в смеси на ружного и внутреннего воздуха на входе в горячий канал 1:0 и в смеси рециркуляционного и наружного воздуха на входе в холодный канал 1:1 – в обоих случаях отср соответственно равен 2,7 и 2,9;

в) в работе ТН воздух-вода в режиме отопления на рецирку ляционном воздухе при использовании в качестве низкопотенциаль ного теплоносителя воды с температурой на входе в холодный канал 18-20оС;

срот в обоих случаях равно 2;

г) то же, но при количественном соотношении внутреннего и наружного воздуха на входе в горячий канал 1:1, для Центра евро пейской части страны срот равно 3.

Указанные значения срот увеличиваются при повышении температуры теплоносителя – воды и увеличении доли наружного воздуха, а также при снижении рачетной отопительной нагрузки (за счет оптимизации уровня теплозащиты обслуживаемых зданий).

На основании приведенных значений срот и данных рис. можно считать, что уже в настоящее время область целесообразного применения ТН значительна. Экономический эффект от их приме нения тем больше, чем выше стоимость замещаемых традиционных систем. Так, при условии массового производства ТН и замещении ими отопительных систем (например, с котлами типа «Универсал») снижение приведенных затрат составит до 19% при оценке топлива по замыкающим затратам.

Организация массового производства и широкое внедрение тепловых насосов не только позволяет весьма значительно снизить расход топлива, но и обеспечивает экономический эффект. Очевид но, что исследование и разработка ОВС с использованием тепловых насосов совместно с электроотопительными приборами с аккуму лированием тепловой энергии является на сегодняшний момент ак туальной задачей.

Децентрализованный принцип использования тепловых на сосов на животноводческих объектах позволяет применять неболь шие по производительности (а, следовательно, и по цене) тепловые насосы, осуществляющие подогрев приточного воздуха, при этом догрев помещений до заданной температуры производится с помо щью распределенных по данному помещению электроотопителей аккумуляционного типа. Такая система позволяет максимально ис пользовать возобновляемую энергию (например, грунта) и дешевую «внепиковую» электроэнергию.

Таким образом, организация массового производства и ши рокое внедрение отопительных тепловых насосов и электроотопи тельных приборов с аккумуляцией тепла не только позволяет значи тельно снизить расход топлива на отопление, но и обеспечивает большой экономический эффект. Одновременно достигается и зна чительный экологический эффект – повышение чистоты воздушного бассейна нашей планеты.

1. Разработка и применение данного проекта позволяет: во первых, снизить расход тепловой энергии, затрачиваемой на ото пление животноводческих объектов на 15-20% за счет децентрали зованной выработки тепловой энергии по сравнению с централизо ванной;

во-вторых, как минимум в два раза уменьшить расход энер гии на подогрев приточного воздуха по сравнению с традиционным способом подогрева воздуха в калориферных установках;

в третьих снижаются затраты на отопление животноводческих помещений за счет использования внепиковой электроэнергии.

2. При наличии финансирования реализация данного проекта возможна, поскольку имеются наработки в области создания как те пловых насосов, так и злектроотопительных приборов с аккумуля цией тепла.

1. Перспективы применения тепловых насосов для теплоснабжения. Ч. 2.

Теплоэлектрические полупроводниковые тепловые насосы. - М.: ВНИ ПИэнергопром, 1988.

СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОЧИСТКИ

И РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА

Т.Н. Кузьмина (ФГНУ «Росинформагротех») В условиях постоянно растущих цен на энергоносители поиск пу тей энергосбережения является первоочередной задачей, решение ко торой позволит обеспечить минимальные затраты топливно-энер гетических ресурсов при максимальной продуктивности животных.

Одним из решений данной проблемы является использование регене рированного воздуха, удаляемого из животноводческих помещений.

Воздух, удаляемый из животноводческих помещений, насыщен не только пылью, различными микроорганизмами, но и химическими соединениями такими, как аммиак, сероводород, углекислый газ.

На выставке EuroTier-2006 были представлены различные как по своим возможностям, так и техническому исполнению систе мы очистки и регенерации воздуха.

Примером недорогого решения проблемы очистки воздуха от аммония, пыли и запахов являются устройства, включающие на боры форсунок и фильтров, монтируемые как в общем вытяжном вентиляционном канале, так и в секционном (рис. 1), например од ноименная установка фирмы VengSystem (Дания), система Scan Air Clean System фирмы Scan-Air b.v. (Нидерланды) и др.

Рис. 1. Схема установки VengSystem в общем вытяжном канале (а) и в секционном (б): 0 – секции;

1 – вертикальный канал;

2 – вентиляторы;

3 – го ризонтальный воздушный канал;

4 – водонепроницаемое перекрытие;

5, 8 – Установка VengSystem монтируется в вертикальном канале в коньке крыши. В нижней части вертикального канала расположены вентиляторы, отсасывающие воздух из секций помещения через за слонки, установленные в потолочных перекрытиях секций. Между двумя рядами форсунок располагаются ряды фильтров, количество которых определяется в соответствии с требованиями заказчика.

Отработанная вода, впитавшая пыль и все запахи, утилизируется.

Данная установка компактна, отличается низким уровнем энергопотребления, при ее работе отсутствует шум в секциях поме щений, в случае нарушения подачи электроэнергии не нарушает ре жима вентиляции помещений.

Системы, отличительной особенностью которых является очистка воздуха в вытяжных шахтах разрабатываются датскими фирмами Skov, Turbovent Environment A/S в сотрудничестве с науч ными учреждениями Дании - Aalborg University, University of South ern Denmark и The Danish Institute of Agricultural Sciences. С их по мощью можно уменьшить эмиссию запахов и пыли на 80%.

Основным элементом данных систем являются вытяжные шахты, оборудованные форсунками, через которые разбрызгивается вода, поглощающая аммиак, пыль и запах (рис. 2).

Эти устройства легко вписываются в уже существующие системы вентиляции. Процесс очистки протекает следующим обра зом: загрязненный воздух попадая в нижнюю часть шахты смешива ется с распыленной водой. Вентилятор, создавая разряжение в шах те, поднимает воздух, насыщенный влагой, выше, к разделительным заслонкам, установленным под определенным углом. При измене нии скорости движения воздуха в шахте вода оседает на ее стенки и стекает в лоток, из которого она поступает в блок регенерации (рис. 3).

Предлагается две схемы установки вытяжных шахт с системой Waterdrops – внутри помещения и в крыше. Монтаж по второй схеме является более дорогим, по скольку применение крышной вентиляции значительно удорожает проект.

Рис. 2. Схема вытяжной шахты с системой очистки воздуха Waterdrops (Turbovent Environment A/S, Дания): 1 – адаптер;

2 – разделительная заслонка;

3 – вентилятор;

4 – камера увлажнения;

5 – форсунка;

6 – лоток для загрязненной воды 1 – бак регенерированной воды;

2 – насос;

3 – блок фиксации азота;

4 – блок биологической очистки;

5 – материал для засевания микроорганизмами;

6 – бак-отстойник;

7 – фильтр;

8 – в навозный бак;

Наиболее перспективной является установка вытяжных шахт внутри помещения непосредственно в зоне обитания живот ных, что позволяет получить полную регенерацию воздуха в живот новодческом помещении.

Аналогичное оборудование предлагается фирмой HAKA (Германия). Это - очиститель НАКА-Abluftwscher (тип ЕSCH), рабо тающий по принципу тангенциального противопотока (рис. 4).

Управление процессом осуществляется через компьютерную систе му НАКА-LWS.

Водяной очиститель воздуха HelixX для децентра На начальной ступени очистки – физической (механической) – воздух проходит через первую фильтрующую стенку, изготовлен ную из используемой для вторичной переработки целлюлозы. Чтобы предотвратить высыхание и оседание пыли на фильтрующей стенке, на нее с помощью форсунок подается вода, которая, постоянно сте кая, увеличивает абсорбирующую способность.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 11 |
 




Похожие материалы:

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина В.А. Марков, Е.С. Иванов, Е.А. Лупанов Биоразнообразие и охрана природы Учебное пособие Рязань 2009 ББК 20.1я73 М26 Печатается по решению учебно-методического совета Государ ственного образовательного учреждения высшего профессиональ ного образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина в соответствии с ...»

«МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ РОМАН НОРДМЕДИЗДАТ САНКТ ПЕТЕРБУРГ 2010 Г. МАРЧЕНКОВ С.Я. ЛЮДИ ТОГДА БЫЛИ ДРУГИЕ. Санкт Петербург: Нордмедиздат, 2010. С.384. ISBN 978 5 98306 080 7 © МАРЧЕНКОВ С.Я., 2010 Оригинал макет подготовлен издательством НОРДМЕДИЗДАТ medizdat@mail.wplus.net Санкт Петербург, Лиговский пр., д.56/Г, оф.100. (812)764 79 31 Отпечатано с готовых диапозитивов в типографии “Турусел”. Бумага офсетная. Печать офсетная. Подписано в печать 28.05.2010 г. Тираж 50 экз. Объем 24 ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.