Оценка эффективности применения воздушных завес в животноводческих помещениях ферм крупного рогатого скота

УДК 631.371: 697.382.4 10.33267/2072-9642-2024-3-8-13

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

Аннотация

Приведены рекомендации по выбору воздушных завес и расчету их параметров для животноводческих помещений ферм крупного рогатого скота (КРС). Разработаны структурная схема и модульная конструкция воздушной завесы с изменяемым вектором направления воздушной струи и регулируемой шириной щели. Получены экспериментальные данные скорости воздушной струи на выходе из завесы Vc для диапазона значений угла α (10-60°) между направлением выхода струи из щели завесы и плоскостью проема и значений ширины щели воздушной завесы bc (0,05-0,15 м) с учетом изменения скорости ветра Vw (1-5 м/с). По предварительным оценкам, использование предложенной конструкции воздушной завесы позволит на 10-15 % снизить энергетические затраты на поддержание требуемого микроклимата в животноводческих помещениях ферм КРС в холодный период года.

Ключевые слова

воздушные завесы, микроклимат животноводческих помещений, скорость воздушной струи, температура воздуха, энергосбережение.

Список использованных источников

1. Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Баклачян Р.А., Добровольский Ю.Н. Методология расчета и обоснование технологической схемы тепловой завесы // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. № 3 (32). С. 302-312.

2. Strongin A.S., Zhivov A.M. Energy Efficient Air Curtains for Industrial Gates in Cold Climates // E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 246. 08005.

3. Растимешин С.А., Трунов С.С. Энергосберегающие системы и технические средства отопления и вентиляции животноводческих помещений. М.: ФГБНУ ВИЭСХ, 2016. 180 с.

4. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. М.: Профиздат, 1990. 448 с.

5. Пат. № 2716299. Модульная тепловая воздушная завеса для защиты проемов ворот с изменяемым вектором направления воздушной струи и регулируемой шириной щели // Кузьмичев А.В., Тихомиров Д.А., Трунов С.С., Кузьмичев И.А., Ламонов Н.Г. // Заяв. и патентообладатель ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. Заявка 2019125012 от 07.08.2019; опубл. 11.03.2020.

6. Богословский В.Н., Новожилов В.И., Симаков Б.Д., Титов В.П. Отопление и вентиляция. М.: Стройиздат, 1976. Ч. 2. 439 с.

7. Li Q., Yao C., Ding L., Yu L., Ma W., Gao R., Zheng W. Numerical Investigation on Effects of Side Curtain Opening Behavior on Indoor Climate of Naturally Ventilated Dairy Buildings // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2020. Vol. 13. Iss. 5. P. 63-72.

8. 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.

9. Havelka Z., Kunes R., Kononets Y., Stokes J.E., Smutny L., Olsan P., Kresan J., Stehlik R., Bartos P., Xiao, M., Kriz P., Findura P., Roztocil D. Technology of Microclimate Regulation in Organic and Energy-Sustainable Livestock Production // Agriculture 2022. Vol. 12. Iss. 10. 1563.

10. Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства // С.-х. машины и технологии. 2021. Т. 15. № 4. С. 6-10.

11. 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.

Evaluation of the Effectiveness of Using Air Curtains in the Livestock Houses of the Bovine Cattle Farms

D.A. Tikhomirov, A.V. Khimenko, A.V. Kuzmichev (FGBNU FNATS VIM)

Summary

Recommendations are given for the selection of the air curtains and the calculation of their parameters for livestock houses of the bovine cattle farms. A block diagram and modular design of an air curtain with a variable direction vector of the air stream and an adjustable slot width have been developed. Experimental data on the speed of the air stream at the exit from the curtain Vc for the range of values of the angle α (10-60°) between the direction of exit of the air stream from the curtain slot and the opening plane and the data on the values of the air curtain slot width bc (0.05-0.15 m) taking into account changes in wind speed Vw (1-5 m/s) are provided. According to preliminary estimates, the use of the proposed air curtain design will allow a 10-15% reduction in energy costs for maintaining the required microclimate in livestock houses of the bovine cattle farms during the cold season.

Key words

air curtains, microclimate of livestock houses, air stream speed, air temperature, energy saving.