Динамические характеристики электрического теплоаккумуляционного обогревателя для животноводческих помещений

УДК 697.278:631.22 10.33267/2072-9642-2025-2-39-43

Д.А. Тихомиров, д-р техн. наук, чл.-корр. РАН, гл. науч. сотр., tihda@mail.ru;
А.В. Хименко, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., education.science@yandex.ru;
С.Н. Дудин, аспирант (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)

Аннотация

Представлены результаты исследования разработанного лабораторного образца комбинированного статического электрического теплоаккумуляционного обогревателя (ЭТО) со встроенным электрическим конвектором прямого нагрева для обогрева животноводческих помещений ферм КРС. Получены зависимости времени остывания теплоаккумулирующего сердечника (ТАС) от площади сечения регулируемой воздушной заслонки канала нагретого воздуха, изменения скорости движения воздуха через различные теплообменные поверхности. Определен коэффициент теплоотдачи ТАС к нагреваемому воздуху в зависимости от его скорости α = 16,6v1,53.

Ключевые слова

электрический теплоаккумуляционный обогреватель, теплоаккумулирующий сердечник, микроклимат, животные, скорость и температура воздуха, энергосбережение.

Список использованных источников

1. Тихомиров А.В., Маркелова Е.К., Уханова В.Ю. Топливно-энергетические ресурсы на базе энергоэкономных технологий и технических средств в сельском хозяйстве // С.-х. машины и технологии. 2015. № 5. С. 43-48.

2. Dincer I., Ezan M.A. (2018) Thermal Energy Storage Methods. In: Heat Storage: A Unique Solution For Energy Systems. Green Energy and Technology. Springer, Cham https://doi.org/10.1007/978-3-319-91893-8_3.

3. Трунов С.С., Дудин С.Н. Определение оптимальной доли использования теплоаккумуляторов в общем энергобалансе электротепловых установок фермы // Вестн. ВИЭСХ. 2017. № 4 (29). С. 13-20.

4. Каган Н.Б., Кауфман В.Г., Пронько М.Г., Яневский Г.Д. Электротермическое оборудование для сельскохозяйственного производства. М: Энергия, 1980. 192 с.

5. Стребков Д.С., Тихомиров А.В. Повышение энергоэффективности использования и экономия топливно-энергетических ресурсов в животноводстве // Вестн. ВНИИМЖ. 2017. № 2 (26). С. 56-64.

6. Довлатов И.М., Юрочка С.С. Разработка энергоэффективной системы микроклимата для беспривязного содержания дойного стада // С.-х. машины и технологии. 2021. Т. 15. № 3. С. 73-80.

7. Самарин Г.Н. Энергосберегающая технология формирования микроклимата в животноводческих помещениях // С.-х. машины и технологии. 2010. № 4. С. 34-37.

8. Растимешин С.А., Трунов С.С. Энергосберегающие системы и технические средства отопления и вентиляции животноводческих помещений. М.: ФГБНУ ВИЭСХ, ООО «САМ Полиграфист», 2016. 180 с.

9. Khimenko A.V., Tikhomirov D.A., Trunov S.S., Kuzmichev A.V., Bolshev V.E., Shepovalova O.V. Electric Heating System with Thermal Storage Units and Ceiling Fans for Cattle-Breeding Farms // Agriculture. 2022. Vol. 12. Iss. 11. 1753.

10. Khimenko A.V., Tikhomirov D.A., Vasilyev A.N., Samarin G.N., Shepovalova O.V. Numerical simulation of the thermal state and selecting the shape of air channels in heat-storage cells of electric-thermal storage // Energy Reports. 2022.Vol. 8. Iss. S9. P. 1450-1463.

11. Khimenko A., Tikhomirov D., Trunov S., Kuzmichov A. Theoretical studies of the thermal state of heat storage elements of the electric thermal storage in the modes of charging and heat output // E3S Web OF Conferences. 2021. Vol. 254. 07010.

12. Патент № 2638696 Российская Федерация. МПК F24H 3/04(2006.01) F24H 7/02(2006.01). Комбинированный теплоаккумуляционный электроотопительный прибор со ступенчатым нагревом теплоаккумулирующего сердечника : № 2016138606 : заявл. 29.09.2016 : опубл. 15.12.2017 / Дудин С.Н., Тихомиров Д.А., Трунов С.С., Ламонов Н.Г., Дудина Д.Н. // Заяв. и патентообладатель ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.

13. Тихомиров Д.А., Трунов С.С., Дудин С.Н. Теплоаккумуляционная электроустановка для нагрева воздуха // Сельский механизатор. 2019. № 8. С. 31-33.

Dynamic Characteristics of the Electric Heat-accumulating Heater for Livestock Buildings

D.A. Tikhomirov, A.V. Khimenko, S.N. Dudin (FGBNU FNATS VIM)

Summary

The article presents the characteristics and features of the laboratory sample of the combined static electric heat-accumulation heater (HAH) with a built-in electric direct heating convector for heating livestock buildings of the cattle farms. The dependencies of the cooling time of the heat-accumulating core (HAC) on the cross-sectional area of the adjustable air damper of the heated air channel and the changes in the air velocity through various heat-exchange surfaces were obtained. The heat transfer coefficient of the HAC to the heated air is determined depending on its velocity α = 16.6v1.53.

Key words

electric heat-accumulating heater, heat-accumulating core, microclimate, animals, air speed and temperature, energy saving.