Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 10
1.1. Влияние микроклимата на состояние здоровья и продуктивность КРС 10
1.2. Системы вентиляции животноводческих помещений... 17
1.3. Состояние вопроса по разработкам систем естественной вентиляции 26
1.4. Проблема снижения вредных выбросов вентиляционными системами животноводческих помещений 38
1.5. Выводы, цели и задачи исследований 39
2. Анализ исходных данных для разработки систем естественной вентиляции .42
2.1. Процессы формирования воздушной среды в помещениях с естественной вентиляцией для содержания КРС 42
2.2. Анализ режимов работы СОМ в помещении для содержания КРС 52
2.2.1. Алгоритм расчета режимов работы системы обеспечения микроклимата с естественной вентиляцией 52
2.2.2. Анализ режимов работы СОМ в помещении для содержания КРС 54
2.2.3. Влияние режимов работы СОМ на объем вредных выбросов в атмосферу вентиляционными системами животноводческих помещений 58
3. Теоретическое исследование приточного устройства системы естественной вентиляции помещений для содержания КРС 61
3.1. Конструкция и принцип работы приточного устройства системы естественной вентиляции ..61
3.2. Разработка приближенной математической модели тепломассообмена приточного устройства 63
3.2.1. Принципы построения приближенной математической модели тепломассообмена приточного устройства . 63
3.2.2. Конвективный теплообмен в приточном устройстве 65
3.2.3. Лучистый теплообмен 72
3.2:4. Определение скрытой теплоты конденсатообразования 73
3.3. Расчет приточной струи истекающей под углом к горизонту 75
3.4. Анализ работы приточного устройства 77
4. Экспериментальное исследование приточного устройства системы естественной вентиляции животноводческого помещения 86
4.1. Методика исследования приточного устройства системы естественной вентиляции 86
4.2. Результаты экспериментального исследования 91
4.3. Обработка экспериментальных данных 97
4.4. Исследование приточного устройства в производственных условиях 102
5. Разработка предложений по обоснованию режимов работы сом с исследуемым приточным устройством и эффективность их применения .. 106
Общие выводы 113
Список использованной литературы 115
Приложения 128
- Состояние вопроса по разработкам систем естественной вентиляции
- Анализ режимов работы СОМ в помещении для содержания КРС
- Принципы построения приближенной математической модели тепломассообмена приточного устройства
- Исследование приточного устройства в производственных условиях
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важнейших условий повышения эффективности производства животноводческой продукции является создание и поддержание заданного микроклимата в помещениях ферм и комплексов. Актуальность данной работы, посвященной обоснованию технических средств и режимам работы систем обеспечения микроклимата (СОМ), обусловлена тем, что в большинстве типов помещений для содержания КРС оптимизация среды обитания животных обеспечивает повышение продуктивности с одновременным снижением расхода кормов, увеличение срока службы зданий, улучшение условий работы обслуживающего персонала. Большое значение в области исследований СОМ сельскохозяйственных объектов имеют работы Бородина И.Ф., Пчелкина Ю.Н., Мурусидзе Д.Н., Растригина В.Н., Лебедь А.А., Делягина В.Н., Самарина В.А. и др.
В современных помещениях для содержания КРС в основном применяются системы естественной вентиляции, основное преимущество которых по сравнению с механическими – отсутствие энергозатрат на привод вентиляторов. Вместе с тем, проводимые многочисленные обследования показывают, что состояние среды обитания животных в большинстве животноводческих помещений Северо-Запада неудовлетворительно. Одной из причин низкой эффективности многих решений по системам обеспечения микроклимата является необоснованность исходных данных по условиям применения всех элементов и режимам их работы. В связи с этим возникает задача исследований эффективности систем естественной вентиляции (СЕВ) современных помещений для содержания КРС.
Проведенные исследования являются составной частью работ, выполняемых в СЗНИИМЭСХ по теме НИОКР " работы 09.01.03 "Разработать машинные наукоемкие технологии конкурентоспособных приоритетных групп продукции животноводства", № госрегистрации 15070.5074001713.0068.0016
Цель исследования. Обоснование режимов работы и условий применения элементов систем естественной вентиляции в помещениях для содержания КРС.
Объект исследования. Системы обеспечения микроклимата с естественной вентиляцией помещений для содержания КРС.
Методы исследования. Исследования проводили с применением общеизвестных методик; графо-аналитического анализа процессов обработки воздуха на i-d диаграмме с использованием метода оптимальных режимов; методики построения приближенных математических моделей тепловоздушных процессов; методов математической статистики.
Достоверность результатов. Достоверность результатов подтверждается соблюдением современных методик исследований и хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, положительным результатом производственной проверки.
Научная новизна работы. Разработана приближенная математическая модель процессов тепломассообмена приточного устройства, позволяющая определить степень нагрева наружного воздуха, количество выделившегося конденсата и степень осушки внутреннего воздуха. Усовершенствована методика расчета режимов работы системы обеспечения микроклимата помещений для содержания КРС с учетом особенностей системы естественной вентиляции, позволяющая определять требования к площади приточных и вытяжных устройств при изменении климатических параметров внутреннего и наружного воздуха.
Практическая ценность исследования. Предложен метод расчета приточных устройств, обеспечивающих частичную утилизацию и осушку внутреннего воздуха, и позволяющих расширить температурные границы эффективной работы систем естественной вентиляции в помещениях для содержания КРС. Обоснование исходных данных для принятий решений по режимам работы и условиям применения элементов систем естественной вентиляции при разработке новых и реконструкции существующих помещений для содержания КРС.
Реализация результатов. Результаты исследования использованы в "Научно-обоснованных предложениях по применению энергосберегающих технических средств в системах обеспечения микроклимата помещений для содержания животных в реконструируемых фермах КРС" и "Предложениях по снижению содержания вредных веществ в вентиляционных выбросах животноводческих помещений", и при разработке проектных предложений по совершенствованию систем естественной вентиляции в помещениях для содержания КРС ряда хозяйств Ленинградской области.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены:
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов (СПбГАУ, СПб, 2005 г.);
на международной научно-практической конференции (ВНИИМЖ, г. Подольск, 2006 г.);
на международной научно-практической конференции «Экология и сельскохозяйственная техника» (ГНУ СЗНИИМЭСХ, СПб, 2007 г.);
на научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской государственной сельскохозяйственной академии (ЧГСХА, г. Чебоксары, 2006 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и содержит 20 таблиц, 47 рисунков. Состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 112 наименований, из которых 12 на иностранном языке и 8 приложений.
Автор выражает искреннюю признательность д-ру техн. наук, проф. Позину Г.М. за ценные советы при работе над диссертацией.
Состояние вопроса по разработкам систем естественной вентиляции
Общая направленность всех разработок по совершенствованию естественной вентиляции для животноводческих помещений заключается в решении круга задач, возникших. К этим задачам относятся: - поддержание температуры и относительной влажности воздуха внутри помещений в пределах зоогигиенических требований; - исключение зон переохлаждения животных потоками холодного приточного воздуха; - обеспечение стабильности функционирования систем естественной вентиляции во всем диапазоне наружных метеорологических условий. Одной из проблем холодного периода в помещениях с СЕВ является подача холодного свежего воздуха. Ниже рассмотрим некоторые способы подачи холодного воздуха в помещение.
За рубежом широкое распространение получил способ вентиляции помещений с помощью штор (рис. 1.З.). В этом случае предусматриваются проемы в стенах, длина которых практически равна длине помещения. Эти проемы закрыты занавесью из плотного материала. Предусматривается система открытия проемов путем наматывания или сматывания штор на вал с механическим автоматизированным приводом. Имеется небольшой опыт применения таких систем и в России. Такая система характерна для холодного содержания животных.
В последнее время широкое применение в нашей стране получили проекты с подачей воздуха через окна или над оконные щели. На рис. 1.4. показана система естественной вентиляции подачей воздуха через щели расположенные в верхней части продольных стен. Вытяжка осуществляется через шахту, конек или светоаэрационный фонарь.
Конструктивно отверстия могут быть выполнены круглыми, прямоугольными или в виде узких щелей над окнами. При отрицательных температурах-наружного воздуха имеет место значительный перепад температуры по высоте помещения. Особенно сильное переохлаждение нижней зоны происходит в ветреную погоду, когда с наветренной стороны происходит наддув воздуха внутрь помещения через приточные отверстия [34].
С целью предупреждения описанного отрицательного свойства естественной системы вентиляции существует значительное количество конструкций и способов организации притока внутрь помещения с естественной системой вентиляции. Наиболее простым средством смягчения ситуации является закладка приточных окон каким-то воздухопроницаемым материалом, например, соломой [28]. В этом случае снижается влияние ветра, но температурное расслоение внутри помещения сохраняется. Вместе с тем, пористый материал быстро сыреет и замерзает, в результате организованный приток воздухе прекращается.
Для предупреждения быстрого опускания холодного наружного воздуха в нижнюю зону помещения известно несколько конструкций приточных отверстий и способов подачи воздуха [13]. На рис. 1.5. показан способ подачи наружного воздуха внутрь помещения компактной струей через приточный патрубок 2, расположенный в верхней части стены 1 наклонно вверх, вблизи потолка 3. При таком способе подачи холодного воздуха приточная струя «налипает» на потолок и распространяется по нему на некоторое расстояние. Одновременно струя холодного воздуха подпитывается теплым внутренним воздухом за счет эжекции. Эжекция внутреннего воздуха в приточную струю интенсифицирует естественную конвекцию всего объема внутреннего воздуха, что уменьшает температурный градиент воздуха по высоте. Однако и при таком решении притока не исключается переохлаждение нижней зоны помещения, а так же отрицательного влияния ветра на процесс вентиляции.
Несколько дальше в изыскании рационального способа раздачи приточного воздуха пошли разработчики системы вентиляции «по - голландски» [113]. Эта система, рис. 1.7., предусматривает вытяжную шахту 6 с забором внутреннего воздуха 9 из нижней зоны помещения. Приток организован из зоны конька крыши посредством воздухозаборной щели 4, приточной тумбы 5, которая соединяется с приточной щелью 7, образованной крышей 2 и направляющей 8. Такое устройство уменьшает влияние ветра на приток и обеспечивает рациональное движение приточного воздуха. Поток приточного воздуха, выйдя из щели 7, налипает на потолок и опускается по нему наклонно вниз, увеличивая свою массу и повышая температуру за счет эжекции внутреннего воздуха. Отрываясь от потолка, приточный воздух быстро ассимилируется с внутренним воздухом и поступает в нижнюю зону помещения достаточно нагретым. Такое распределение приточного воздуха обуславливает интенсивную конвекцию внутреннего воздуха, что обеспечивает выравнивание температуры воздуха по высоте.
Анализ режимов работы СОМ в помещении для содержания КРС
Исходными данными при моделировании режимов работы СОМ на разработанной цифровой модели являются: температура и относительная влажность внутреннего воздуха; параметры наружного воздуха в виде таблицы возможных сочетаний температуры и влажности; тепло и влаговыделения животных; тепло-потери сквозь ограждающие конструкции.
Цель расчета - для каждого сочетания tH и срн определить минимально необходимые мощности нагрева и площади приточных и вытяжных устройств системы естественной вентиляции, обеспечивающие заданные параметры внутреннего воздуха при наименьших энергозатратах.
Полученные качественные закономерности, основанные на использовании критериев, характеризующих тепло-, влаговыделения животных, и соотношения между этими величинами позволяют прогнозировать параметры микроклимата внутри животноводческих зданий при изменении наружного климата. Они дают возможность в процессе проектирования и эксплуатации давать технико-экономическую оценку эффективности использования источников энергии, различных технических средств систем естественной вентиляции.
На основании разработанного алгоритма проведен анализ режимов работы системы обеспечения микроклимата (СОМ) с СЕВ секции телятника для содержания 192 телят в возрасте от 20 дней до 2-х месяцев. Содержание животных беспривязное, боксовое. Расчетная постановочная масса телят 40 кг, заключительная - 80 кг, плановый привес 20 кг/мес [79, 80, 81].
В таблице 2.1. представлена часть результатов расчета режимов работы СОМ для исходных данных, соответствующих расчетной тепловлажностной нагрузке телятника при изменении расчетной температуры внутреннего воздуха. Рассмотрено два варианта; 1) при заданной температуре te=15C и относительной влажности внутреннего воздуха рв=75%; и 2) при заданной температуре te=7C, и влажности рв=75%.
Анализ литературных источников (раздел 1.1.) и приведенные в таблице 2.1. результаты расчетов дают исходную информацию для принятия решений по выбору расчетных параметров внутреннего воздуха.
В таблицах 2.1. и 2.2. представлены результаты расчеты при использовании местного обогрева, т.е. основной задачей расчета было определение минимально го количества тепла и воздуха для поддержания заданных параметров внутреннего воздуха, в нашем случае при заданной температуре te=15C, te=7C, и влажности рв=75 %, и определение характеристик СЕВ при различных сочетаниях температур внутреннего и наружного воздуха.
Из таблицы 2.1. видно, что при расчетной температуре 15С максимальная мощность нагревателя составляет 54 кВт, суммарный расход энергии на нагрев составляет 89240 кВт-ч, а при расчетной температуре 7С мощность - 37 кВт, суммарный расход энергии - 19460 кВт-ч. Для поддержания заданных параметров количество воздуха, подаваемого в помещение, должно изменяться от 1600кг/ч до 7000кг/ч. На основе полученных при расчете данных (см. таблицу 2.1.) определяются суммарные площади поперечного сечения приточных и вытяжных устройств, таблица 2.2.
Из таблицы 2.2 видно, что поддержание в помещении более низкой температуры приводит к увеличению суммарной площади сечения как приточных, так и вытяжных устройств, что в свою очередь приводит к увеличению количества приточных и вытяжных устройств. Так, например, при наружной температуре -13С и внутренней - 15,3С суммарная площадь сечения приточных устройств составляет 0,45 м2, а при внутренней температуре 6,6С - 0,60м2, что почти в 1,5 раза больше. В теплый период года суммарная площадь сечения приточных устройств естественной вентиляции почти в 20 раз превышает площадь устройств холодного периода, что вызывает необходимость разделения системы на зимнюю и летнюю, а также необходимость регулирования в течении всего года.
Помещение с избыточными тепловыделениями В современных коровниках, как правило, не применяются средства обогрева. Для оценки параметров среды таких помещений проведен анализ режимов работы СОМ утепленного коровника без обогрева. В результате расчетов для данного объекта получен диапазон температур и влажности внутреннего воздуха при изменении температур наружного воздуха, и характеристики СЕВ (таблица 2.3).
Приведенные в таблице 2.3. данные показывают, что в рассматриваемом коровнике без применения обогрева или специальных средств (утилизация теплоты животных, осушка воздуха) оптимальные параметры внутреннего воздуха без обогрева можно обеспечить только при температуре наружного воздуха выше -7С. Для поддержания в данном помещении положительных температур внутреннего воздуха при наружной температуре ниже -23 С необходимо снизить воздухообмен ниже минимально необходимого из расчета удаления углекислого га- за, либо увеличить плотность содержания животных; однако, относительная влажность при этом составит около 100%. Этот режим для ряда районов, где вероятностная продолжительность стояния такой температуры небольшая (например, в Ленинградской области около 30 часов в году) можно рассматривать как экстремальный. Для поддержания в помещении оптимальных значений температуры внутреннего воздуха при самых низких температурах наружного воздуха должен предусматриваться дополнительный подогрев, хотя бы в варианте передвижного теплогенератора. Эти расчеты подтверждаются проводимыми натурными исследованиями в коровниках [47].
В таблице 2.3. показан характер изменения площади сечений приточных и вытяжных устройств при изменении перепада температуры наружного и внутреннего воздуха. Площадь приточных устройств СЕВ в летний период в 25 раз больше чем в зимний, что приводит к необходимости рассматривать отдельно СЕВ в летний и зимний период.
Принципы построения приближенной математической модели тепломассообмена приточного устройства
Анализ особенностей СОМ с естественной вентиляцией, как управляемого объекта, показывают, что в принципе невозможно и неверно давать конкретные технические решения по разработкам СОМ на все случаи жизни. Решения по созданию и совершенствованию СОМ конкретного объекта должны приниматься на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом исходных данных для каждого конкретного животноводческого помещения. Структура исходных данных для обоснования СОМ представлена на рис. 5.1.
Порядок принятии решений по техническим средствам и системе обеспечения микроклимата конкретного животноводческого помещения изменяется в зависимости от того, разрабатывается СОМ для нового строительства, когда имеется возможность принимать решения по всем частям проекта в соответствии с требованиями системного подхода [75] (см. рис. 5.1.), либо при реконструкции, когда на решения по СОМ накладываются существенные ограничения со стороны технологии и объемно-планировочных решений.
Мы исходим из того, что в условиях промышленного содержания ЖИ-. вотных параметры среды обитания не могут одновременно соответствовать комплексу требований со стороны животных для обеспечения максимальной продуктивности и качества продукции, санитарных требований, требований со стороны условий работы персонала, со стороны условий работы технологического оборудования и здания, экономические требования, экологические требования. Поэтому может идти речь только о создании наилучшего варианта для имеющегося комплекса исходных данных.
Рассмотрим пути совершенствование СОМ с естественной вентиляцией для телятника на 192 головы, анализ режимов работы, СОМ которого представлены в разделе 2.2. Цель реконструкции СОМ данного телятника, улучшение условий содержания животных, снижение энергозатрат. Оценка эффективности оптимизации режимов работы СОМ Как известно, максимальное снижение энергозатрат достигается путем реализации "идеальных" режимов (табл.2.1) при регулировании воздухообмена и мощности местного обогрева. На практике существенная экономии энергозатрат достигается при снижении установленной мощности системы отопления; однако, это приводит к увеличению продолжительности нахождения внутренних параметров воздуха ниже рекомендуемых значений и, следовательно, к снижению привесов. Для ориентировочной оценки экономии энергии и потерь привесов проведены расчеты при нерегулируемой установленной мощности обогрева (10, 15, 20 и 25 кВт) и нерегулируемом воздухообмене, минимально необходимом из условия удаления СОг. Данные о потерях привесов взяты из литературных источников [4, 7,21, 62]. Результаты расчетов представлены в таблице 5.1. При помощи данных, приведенных в таблице 5.1., можно принять обоснованные решения о мощности нагрева отопительной системы и дать исходную информацию для оценки рисков при отклонении параметров внутреннего воздуха. Это дает возможность конкретному хозяйству выбрать тот или иной путь, т.е экономить энергию и терять продуктивность, или увеличивать продуктивность при увеличении расхода энергии. Однако все это требует надежных данных о влияния параметров микроклимата на продуктивность. Сравниваемые системы отличаются в первую очередь устройством подачи наружного воздуха в помещение. Предлагаемая система позволяет за счет улучшения условий среды обитания: увеличить продуктивность; снизить расход кормов; снизить заболеваемость и падеж животных; увеличить срок службы зданий; снизить энергозатраты; улучшить условия труда обслуживающего персонала. Из-за нехватки достоверной информации дать надежную количественную оценку по большинству, приведенных выше, показателей сложно. Ниже приведены результаты расчета экономической эффективности, по-лучаемой только за счет осушки внутреннего воздуха. В таблице 5.3 представлены результаты расчета режимов работы базового варианта (без осушки) и нового варианта (с осушкой). Как видно из таблицы новый вариант характеризуется снижением расхода свежего воздуха за счет осушки при одновременном снижении влажности и мощности системы отопления. 1. Рассмотрены процессы формирования воздушной среды в помещениях для содержания КРС с естественной вентиляцией при изменении воздухообмена, температуры наружного воздуха, мощности местного обогрева и теплопотерь здания. Усовершенствован алгоритм расчета минимально необходимых расходов тепла и воздуха и соответствующих значений сечений приточных и вытяжных устройств систем естественной вентиляцией животноводческого помещения для всего диапазона изменения параметров наружного воздуха и различных расчетных значений параметров внутреннего воздуха. 2. Результаты анализа режимов работы системы естественной вентиляции отапливаемого телятника и неотапливаемого коровника, позволили определить исходные данные для обоснования конструкции и режимов работы приточных и вытяжных устройств: соотношение FMUH:FMaKC для телятника и коровника в холодный период - 1:2,5; в теплый период FMUH -FMOKC ДЛЯ телятника 1:5, коровника-1:10. 3. Разработанная приближенная модель процессов тепломассообмена позволила определить степень нагрева наружного воздуха, количество выделившегося конденсата и степень осушки внутреннего воздуха. 4. Результаты расчета режимов работы системы обеспечения микроклимата с исследуемым приточным устройством и без него, на примере коровника на 150 голов, показал, что применение исследуемого устройства позволяет, за счет осушки, снизить влажность внутреннего воздуха в среднем на 7%.
Исследование приточного устройства в производственных условиях
. При этом в замкнутом пространстве помещения создается циркуляция воздуха, подобная той, которую вызывает вентилятор. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, - пониженное давление (разряжение). Если в ограждении здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной - выходит из помещения, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и, соответственно, от величин возникающих разностей давления.
Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Кроме этого исследования в области естественной вентиляции показали, что биологическое действие воздуха обусловлено не только содержащимся в нем кислородом, но и аэростимулянтами - атмосферным озоном, легкими ионами и фитонцидами, т.е. свежестью воздуха [97]. При естественной вентиляции денатурации воздушной среды не происходит, в отличие от механической, связанной с использованием протяженных воздуховодов, металлических лопастей и корпуса вентилятора, что вызывает снижение свежести воздуха.
Существует достаточно большое количество конструктивных решений средств подачи наружного воздуха в помещение и удаления из помещения загрязненного воздуха [73, 74, 97]. Используя, те или иные конструктивные решения по способам подачи и удаления воздуха реализуют желаемые способы организации воздухообмена (см. рис. 1.1.).
Вместе с тем, многолетний опыт эксплуатации животноводческих помещений с естественными системами вентиляции свидетельствует о том, что микроклимат в таких помещениях по некоторым параметрам не соответствует зоогйгиеническим, санитарным и строительным требованиям, и прежде всего, в холодный период года. Это обусловлено низким термическим сопротивлением ограждений и отсутствием средств подогрева приточного воздуха.
В то же время животноводческое помещение имеет тепловые ресурсы, которые можно использовать на подогрев приточного воздуха: вентиляционный воздух, навозные массы, тепло охлаждаемого молока, тепло холодильных установок, тепло нижних слоев грунта, тепло близко расположенных водоемов, солнечную энергию и др. [6, 12, 43]. Энергетические ресурсы животноводческого помещения складываются из тепловыделений животных, составляющих основную массу вторичного тепла животноводческого помещения, и тепловыделений технологического оборудования. В зависимости от вида животных, внешних метеорологических факторов, массы животного, его физического состояния, продуктивности, качества и количества съеденного корма в организме животного образуется различное количество тепла. По данным А.А. Кудрявцева [36], характеризующим выделение тепла крупным рогатым скотом, прирост теплопродукции на 1 кг сухого вещества потребленного корма составляет 3300-3500 кДж и выше. Кроме тепла выделяемого животными, в животноводческом помещении имеет место выделение тепла навозом и подстилкой в результате происходящих в них биохимических процессов [12]. Исходя из этого, при разработке естественной вентиляции большое внимание уделяется решению проблемы рационального использования тепла, выделяемого в животноводческом помещении. Известно несколько путей, направленных на энергосбережение и соответственно на нагрев приточного воздуха (рис. 1.2.) [9].
Исследованиям систем естественной вентиляции уделяется большое внимание, как для промышленных объектов, так и для сельскохозяйственных зданий. Исследования СЕВ для сельскохозяйственных объектов проводились в основном до 90-х годов, известны работы Егиазарова А.Г., Юргенсона Л.К., Щуцкого А.И., Шведова В.В., Максимова Н.В., и др.
В настоящее время стали появляться отечественные публикации о работах по микроклимату в сельскохозяйственных зданиях, ведущихся в ВИЭСХ, МИИСП, ВНИИМЖе и др. Исследования направлены на решение задачи снижения энергозатрат, как путем разработки специальных устройств утилизации, так и на формулирование подходов к оптимизации систем. Решению вопроса энергосбережения путем применения устройств утилизации тепла посвящены работы отечественных специалистов Бородина И.Ф., Мурусидзе Д.Н., Расстригина В.Н., Самарина В.А., Самарина Г.Н., Тихомирова Д.А., Тесленко И.И. и др. В настоящее время разработано достаточно большое количество теплоутилизаторов для животноводческих помещений. Однако, технически утилизация теплоты внутреннего воздуха животноводческих помещений является достаточно сложной проблемой по следующим обстоятельствам: температурный потенциал внутреннего воздуха низок (10 - 20С), большие объемы подачи воздуха; высокая влажность и наличие в нем газов, вызывающих образование агрессивных по отношению к металлу веществ. Известны также системы энергосберегающей вентиляции, обеспечивающие осушку и очистку внутреннего воздуха с одновременной утилизацией скрытой теплоты парообразования образовавшегося конденсата в количестве 2500 кДж/кг. В частности теплообменная вентиляция Турушева В.А. [90], обеспечивающая подогрев приточного воздуха за счет утилизированной теплоты внутреннего воздуха и частичную осушку внутреннего воздуха в объеме выделившегося конденсата. Достоинство таких систем в том, что они позволяют: обходится только приточными системами, снижать объемы подачи приточного воздуха пропорционально количеству сконденсировавшейся влаги, утилизировать часть теплоты внутреннего воздуха. Такой принцип создания энергосберегающих систем вентиляции может быть обеспечен путем применения тепловых насосов или путем использования распределенных теплообменников, совмещенных с приточными воздуховодами. Последний принцип достаточно прост конструктивно и имеет достаточно высокие эксплуатационные показатели. Однако, в большинстве этих разработок в качестве побудителя движения воздуха используются вентиляторы.
Среди работ, посвященных обоснованию работы СЕВ, и в частности организации воздухообмена, представляет интерес публикация Стяжкина В.И и Сосновского Е.Л. [87],. в которой рассмотрены процессы воздухообмена при различных системах естественной вентиляции.
Тенденции зарубежных научных исследований в области микроклимата состоят в обосновании конкретных технических решений по элементам системы обеспечения микроклимата при помощи детальных сравнительных полевых исследований экспериментальных объектов, с использованием современной измерительной техники. Увеличение количества измеряемых факторов для характеристики среды обитания - поведенческие характеристики животных, замеры запахов, содержание пыли, шума. Углубленное исследование экологических показателей.
