Автоматизированная электротехнология централизованного локального и общего обогрева в птицеводстве

• Автор: Дубровин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 446 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ь
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Существующее положение в сфере научного обоснования и технической реализации методов, средств и систем автоматизации контроля и управлений тепловыми условиями окружающей среды при локальном обогреве теплокровного организма.

1.1. Субъективная и объективная оценка уровня теплового комфорта человека.

1.2. Методы оценки внешнего теплового воздействия и управления тепловым

влиянием среды на сельскохозяйственных животных и птиц.

1.3. Методы оценки энергетических и техникоэкономических преимуществ электротехнологий локального и общего обогрева в животноводстве и в птицеводстве.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. Методология рациональной автоматизации контроля тепловых условий среды обитания и управления режимом локального обогрева животных и птицы
2.1. Математическое моделирование теплообмена животного или птицы с окружающей средой при внешнем тепловом воздействии на организм.
2.2. Физическое моделирование теплообмена животного или птицы как метод создания технических средств автоматизированного контроля и управления локальным обогревом.
2.3. Возможности применения принятого методологического подхода к автоматизированному контролю и управлению тепловыми условиями среды
Ф обитания.
ГЛАВА 3. Разработка и анализ способов и устройств автоматизации контроля уровня теплового комфорта и управления режимом

локального электрообогрева
3.1. Технические решения автоматизации контроля и управления режимом обогрева в зоне размещения сельскохозяйственных животных
3.1.1. Многоканальный контроль стандартных тепловых факторов окружающей среды и управление по аддитивной математической модели
3.1.2. Контроль температуры физической модели животного и тепловых факторов среды и управление обогревом по выбранному параметру.
3.1.3. Управление внешним обогревом с контролем наличия животного в
зоне обогрева.
3.2. Перспективы разработок по автоматизированному контролю и управлению локальным электрообогревом.
ГЛАВА 4. Обоснование автоматизированной системы централизованного управления режимом локального электрообогрева с распределенным по помещению контролем.
4.1. Сравнительные показатели надежности децентрализованной и централизованной систем автоматизации локального обогрева.
4.2. Расчет пределов применимости централизованной системы обогрева брудерами по методу предельных отклонений параметра.
4.3. Информационный сравнительный анализ систем автоматизации распределенного контроля и централизованного управления режимами локального электрообогрева
4.4. Приоритетные системы автоматизированного контроля и управления локальным электрообогревом для промышленного птицеводства.
ГЛАВА 5. Энергетика и экономика взаимосвязанной электротехнологии
централизованного локального и общего обогрева и обоснование
экономичных и энергосберегающих технических решений.
5.1. Методика расчета энергопотребления автоматизированными системами локального электрообогрева и общего обогрева в помещении
5.2. Методика техникоэкономической оценки автоматизированной системы
контроля и управления локальным электрообогревом во взаимосвязи с автоматизированной системой общего обогрева.
5.3. Автоматизированная система взаимосвязанного контроля и управления локальным и общим обогревом по экономическому критерию
5.4. Технические решения энергосберегающего автоматизированного контроля и управления общим обогревом птицеводческих помещений
ГЛАВА 6. Экспериментальное исследование автоматизированной
электротехнологии централизованного локального и общего
обогрева и ее техникоэкономическая оценка
6.1. Лабораторные и хозяйственные испытания экспериментальных образцов системы с применением имитационной модели животного.
6.2. Производственная проверка экспериментальных образцов централизованной системы контроля и управления брудерами
6.3. Разработка аппаратуры для автоматизированного контроля и управления
обогревом по величине ощущаемой цыплятами температуры помещения
6.4. Формирование пространственноэнергетических характеристик локальных электрообогревателей молодняка животных и птицы.
6.5. Государственные испытания фрагмента автоматизированной системы контроля и управления локальным элсктрообогревом на основе вычислительного устройства управления температурой ВИЭТ.
6.6. Расчет техникоэкономической эффективности разработанной автоматизированной электротехнологии централизованного локального и общего обогрева в птицеводстве.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.л
ЛИТЕРАТУРА


На основе этих методов строилась модель климатической установки для животных 1, в которой экспериментально определялись температурные поля 0 и на основании опытов устанавливалось влияние микроклимата на физиологическое состояние и продуктивность животных 0. Математическое моделирование теплопроводности шерстного покрова разных животных 8, теплопотерь животных и птицы в помещениях 0 при практически недоступных в ходе технологического процесса измерениях температур стен, потолка и других ограждений ориентировано на априорно известные данные о теплопродукции. Поэтому в последнее время все большее значение приобретают методы прямой калориметрии организмов, дающие достоверное представление о размерах и о динамике теплопродукции. Динамические биокалориметры 3 рассчитаны на мелких животных и части их тела. Таким образом, проведенный аналитический обзор позволяет утверждать, что задача автоматизации контроля и управления локальным электрообогревом в сельскохозяйственном производстве требует прежде всего значительного массива информации о теплообмене жизотных и птицы, которая имеется лишь по ряду хорошо изученных видов сельскохозяйственного молодняка, например по цыплятам рис. При этом известные зависимости теплообмена организма животного или птицы в помещении без источников и поглотителей лучистой теплоты в области термонейтральной зоны учитывают влияние только температуры и скорости движения воздуха и являются линейными. Способ, реализованный в устройстве для инфракрасного электрообогрева поросят, основан на участии самого живого объекта в определении требуемого ему уровня теплового излучения и в управлении режимом обогрева 0, 6. Контакт реле замыкается при начатии животным клавиши переключателя и связывает средство локального электрообогрева с источником питания. Обеспечение комфортных тепловых условий невозможно в общем случае, т. Неконтактный контроль тепловых полей в животноводстве и в птицеводстве с применением тепловизоров ЯнтарьМТ и РубинМТ для регистрации теплообмена животных и с применением преобразователя ППТ2 с прибором МП3 для измерения величины радиационной температуры поверхности животного может быть использован и в связи с управлением локальным электрообогревом. В данной работе прямо утверждается необходимость разработки специальных приборов для автоматизированного контроля и управления локальным электрообогревом в сельскохозяйственном производстве. Исследования , 3 и др. Подобные методы контроля чреваты снижением точности и даже полной потерей управления при обогреве поголовья с высокой подвижностью и с малыми геометрическими размерами изза ограниченности поля зрении пирометрических преобразователей. Возникает проблема стоимости и затрат на обслуживание оптических систем пирометрических преобразователей 9. В устройстве применен двухпозиционный способ регулирования инфракрасного излучения, приводящий к
заметным пульсациям теплового потока и, соответственно, уровней теплового и зрительного дискомфорта поголовья. Таким образом, известные указанные и другие способы с участием животного в процессе регулирования тепловых условий технически неудобны при контактных измерениях на живом перемещающемся животном и недостаточно точны в настоящее время при неконтактных. Однако, эти замечания ни в коей мере не снижают перспективности этих методов прямого контроля теплового состояния выращиваемого поголовья при соответствующей разработке новых технологических и технических приемов. Теплофизическое моделирование по праву было высоко оценено и ис следователями теплообмена животных. Фелпс, Шнейдер и др Специальный калориметр мог терять теплоту только через кусок влажной овечьей кожи 7, м в диаметре. На поверхность этой кожи направлялся поток воздуха желаемой температуры, влажности и скорости. Температура калориметра удерживалась на уровне С. Количество электрической энергии, необходимое для поддержания заданной температуры в калориметре, служило показателем величины охлаждения кожи в диапазоне 8. По ней определены эквивалентные друг другу сочетания факторов, вызывающие одинаковую величину теплопотерь 0.