Электрифицированная система теплового комфорта поросят-сосунов в условиях неотапливаемого свинарника-маточника

• Автор: Епишков, Егор Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Технология выращивания поросят-сосунов и требования
к тепловому режиму
1.2. Классификация средств и систем локального обогрева поросят
1.3. Технические средства для локального обогрева
1.4. Температурный режим внутри современных свинарников-маточников
1.5. Анализ энергобаланса отапливаемых животноводческих помещений. Формирование научной гипотезы
1.6. Задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
РАЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА
ДЛЯ ПОРОСЯТ-СОСУНОВ В УСЛОВИЯХ НЕОТАПЛИВАЕМОГО
СВИНАРНИКА-МАТОЧНИКА
2.1. Программа обоснования рациональной СТК
2.2. Обоснование механизма достижения рационального уровня эффективности использования электроэнергии и формирование энергетической задачи СТК
2.3. Обоснование энергоэффективного способа создания теплового комфорта для поросят
2.4. Обоснование функциональной энергетической схемы рациональной СТК
2.5. Структурная схема СТК
2.6. Структурные элементы логова
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА
3.1. Разработка электронагревателя с равномерной плотностью потока теплового излучения
3.2. Обоснование конструктивной схемы лучистого теплогенератора
3.3. Обоснование размеров зоны гарантированного теплового
комфорта в логове

3.4. Обоснование системы регулирования теплового режима в СТК
3.5. Обоснование ожидаемой энергетической эффективности разрабатываемой СТК
3.6. Теоретическая оценка энергетической эффективности СТК
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА
4.1. Программа и методика экспериментальных исследований
4.2. Приборы и оборудование
4.3. Создание экспериментального образца СТК
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА
5.1. Лабораторные испытания СТК и её функциональных элементов
5.2. Результаты энерготехнологических испытаний СТК
5.3. Результаты экспериментальных исследований СТК
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ
СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОРОСЯТ В ПОДСОСНЫЙ ПЕРИОД
6.1. Основные источники ожидаемого экономического эффекта
от применения СТК
6.2. Выводы
Заключение
Список используемой литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. За последние 20 лет поголовье свиней в России снизилось с 75 до 9 миллионов голов [72]. Высокие результаты в свиноводстве в 80-е годы XX века были возможными благодаря строгому соблюдению технологий выращивания свиней и особенно молодняка. Считалось аксиомой, что для высокого результата необходимы два первостепенных условия: прочная кормовая база и оптимальный микроклимат, важнейшей компонентой которого является комфортный тепловой режим. Строгое соблюдение этих положений позволило при выращивании молодняка практически исключить простудные заболевания. Разработанные ветеринарно-санитарные требования [17], обязательные для всех сельхозпредприятий и свинокомплексов, предусматривают практически оптимальные тепловые режимы, которые создавались системами отопления свинарников-маточников за счет неограниченного расхода топлива и энергии. В условиях изобилия топливно-энергетических ресурсов и низких тарифов и цен на них в 80-е годы это было допустимо, так как практически не сказывалось на экономических показателях производства свинины.
Многократное увеличение цен на топливо и энергию в 90-е годы в корне изменило ситуацию в экономике. Продолжающийся интенсивный рост цен на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) сделал малоэффективным использование традиционных систем отопления. Возникла необходимость создания малоэнергоемких систем. С целью восстановления производства свинины принята «Федеральная целевая программа развития свиноводства на 2010-2015 гг.». Основой для формирования новых подходов к системам производства должен стать Федеральный закон № 28-ФЗ «Об энергосбережении» [1,2].
Под энергосбережением понимается реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических, экономических и иных

Пример расчёта отопления свинарника [1] показывает, что свободная теплота, выделяемая животными, составляет около 45% от мощности основного источника отопления и при расчёте мощности системы отопления она учитывается.
Современное состояние ограждающих конструкций свинарников-маточников по сопротивлению теплопередаче далеко не соответствует строительным нормам и правилам (СНиП). Конструкция этих ограждений выполнена так, что изначально допускает большие теплопотери. Количество окон таково, что потери через них составляют около 40% от общих тепловых потерь здания.
Для создания приемлемых условий необходимо разработать концепцию создания теплового режима в свинарниках, которая должна быть направлена на более эффективное использование теплоты, выделяемой животными. Для этого должно быть увеличено сопротивление теплопередаче во внешних ограждающих конструкциях (например, за счёт уменьшения площади окон и других мер и локализации тех частей пространства, которые требуют повышенной температуры). Это особенно касается мест, где расположен молодняк животных.
Свинарник-маточник относится к числу животноводческих помещений, где предлагаемые меры могут оказаться наиболее эффективными.
Взрослые поросята имеют сальный слой, за счёт которого комфортные тепловые условия для организма сохраняются и при температуре воздуха +14-16 °С. Такую температуру при нормальной теплоизоляции внешних ограждающих конструкций можно обеспечить подбором состава поголовья животных разного возраста, содержащихся в свинарнике.
Поросятам-сосунам необходима температура существенно выше (таблица 1.1). Они должны содержаться в локальном теплоизолированном пространстве.