Отопительно-вентиляционная система животноводческого помещения

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Коротинский Виктор Андреевич Вербило Андрей Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Отопительно-вентиляционная система животноводческого помещения, содержащая вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения, вдоль продольных стен которого над рядами животных расположены распределительные воздуховоды, входы которых соответственно двух крайних через зональные калориферы и двух центральных непосредственно присоединены к магистральному воздуховоду, подключенному входом к выходу приточного вентилятора, вход которого через основной калорифер сообщен с наружной средой, отличающаяся тем, что она снабжена патрубкамивоздуховодами, количество которых равно числу вытяжных шахт, и устройством их вертикального перемещения, которое содержит оборудованный подшипниками и барабанами 60782010.04.30 вал, мотор-редуктор, шкивы с осями вращения и тросы, а в правых стенках шахт выполнены отверстия, при этом патрубки-воздуховоды установлены в шахтах с возможностью вертикального перемещения и тросами через расположенные в шахтах шкивы, к стенкам которых прикреплены их оси вращения, и отверстия в правых стенках шахт присоединены к барабанам вала, расположенного в верхней зоне помещения около шахт параллельно продольным стенкам помещения, прикрепленного через подшипники к железобетонным плитам крыши и передней поперечной стенке помещения и присоединенного к выходу мотор-редуктора, установленного на задней поперечной стенке помещения. 2. Отопительно-вентиляционная система животноводческого помещения по п. 1, отличающаяся тем, что патрубки-воздуховоды выполнены из коррозионно-стойкого материала, например тонколистовой оцинкованной стали, или поливинилхлорида, или прессованного полиэтилена.(56) 1. Драганов Б.Х. и др. Применение теплоты в сельском хозяйстве. - Киев. Виша школа, 1983. - С. 94. 2. Герасимович Л.С. и др. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства. Минск Ураджай, 1993. - С. 242-243. Предлагаемое техническое решение относится к отопительно-вентиляционным системам помещений для дойных коров и откорма крупного рогатого скота. Известна конструкция отопительно-вентиляционной системы помещения для дойных коров 1. Известная система содержит две группы вытяжных шахт, попарно расположенные в правой и левой частях помещения, вдоль продольных стен которого в верхней зоне размещены два приточных воздуховода, входы которых присоединены через магистральный приточный воздуховод к выходу приточного вентилятора, вход которого через калорифер сообщен с наружной средой. Известная система работает следующим образом. В холодный период года приточный вентилятор непрерывно подает предварительно подогретый в калорифере наружный воздух в помещение через распределительные воздуховоды. Приточный воздух впитывает в себя водяные пары и вредные газы, поступающие в воздушную среду помещения от животных, и удаляется в наружную среду через вытяжные шахты. Система обеспечивает поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещения регулированием теплопроизводительности калорифера в зависимости от отклонения температуры воздушной среды от нормируемого значения путем изменения расхода горячей воды через калорифер поддержание нормируемой влажности воздушной среды регулированием воздухопроизводительности приточного вентилятора в зависимости от отклонения влажности воздушной среды от нормируемого значения. К недостаткам работы известной системы следует отнести неравномерность подачи свежего воздуха животным и температуры воздушной среды по ширине зоны животных. Неравномерность подачи свежего воздуха животным обусловлена выпуском воздуха двумя воздуховодами, расположенными в центральной зоне помещения вдоль продольных стен, только в сторону продольных стен. В результате этого недостаточное количество приточного воздуха поступает животным, находящимся в центральной зоне помещения. Неравномерность температуры воздушной среды по ширине зоны животных обусловлена неравномерностью теплопотерь воздушной средой помещения по ширине помещения. Так, теплопотери частью воздушной среды, контактирующей с оборудованными окнами продольными стенами, перекрытием и первой зоной пола, больше теплопотерь 2 60782010.04.30 части воздушной среды, контактирующей с четвертой зоной пола и перекрытием, и поэтому температура воздушной среды в зоне животных, стоящих около продольных стен,ниже на 24 С температуры воздушной среды центра помещения, что сказывается отрицательно на расходе кормов, здоровье и продуктивности животных. Наиболее близкой к заявляемой конструкции отопительно-вентиляционной системы является зональная система, содержащая вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения, вдоль продольных стен которого над рядами животных расположены распределительные воздуховоды, входы которых соответственно двух крайних через зональные калориферы и двух центральных непосредственно присоединены к магистральному воздуховоду, подключенному входом к выходу приточного вентилятора,вход которого через основной калорифер сообщен с наружной средой 2. Эта система работает следующим образом. Часть наружного воздуха, подогретого в основном калорифером, подается вентилятором в распределительные воздуховоды, расположенные в центральной зоне помещения, а вторая часть наружного воздуха дополнительно подогревается зональными калориферами и поступает в распределительные воздуховоды, расположенные около наружных стен. В результате этого компенсируются дополнительные теплопотери воздушной средой, контактирующей с продольными стенами, перекрытием и первой зоной пола, что приводит к выравниванию температуры воздушной среды по ширине зоны животных. Недостатком этой известной системы являются большие затраты тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды в зоне животных в холодный период года. Большие затраты тепловой энергии на поддержание температуры в зоне животных обусловлены удалением теплого воздуха из верхней зоны помещения через расположенные на большой высоте (2,53 м) вытяжные шахты, а не из зоны животных. Удаление теплого воздуха из зоны животных связано с необходимостью увеличения высоты шахт до зоны животных (1,51 м от уровня пола), что затрудняет обслуживание животных. Задачей предлагаемой полезной модели является снижение затрат тепловой энергии отопительно-вентиляционной системой на поддержание нормируемой температуры в зоне животных в холодный период года. Задача решается тем, что известная отопительно-вентиляционная система животноводческого помещения, содержащая вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения, вдоль продольных стен которого над рядами животных расположены распределительные воздуховоды, входы которых соответственно двух крайних через зональные калориферы и двух центральных непосредственно присоединены к магистральному воздуховоду, подключенному входом к выходу приточного вентилятора,вход которого через основной калорифер сообщен с наружной средой, снабжена патрубками-воздуховодами, количество которых равно числу вытяжных шахт, и устройством их вертикального перемещения, которое содержит оборудованный подшипниками и барабанами вал, мотор-редуктор, шкивы с осями вращения и тросы, а в правых стенках шахт выполнены отверстия, при этом патрубки-воздуховоды установлены внутри шахт с возможностью вертикального перемещения и тросами через расположенные в шахтах шкивы, к стенкам которых прикреплены их оси вращения, и отверстия в правых стенках шахт присоединены к барабанам вала, расположенного в верхней зоне помещения около шахт параллельно продольным стенкам помещения, прикрепленного через подшипники к железобетонным плитам крыши и передней поперечной стенке помещения и присоединенного к выходу мотор-редуктора, установленного на задней поперечной стенке помещения. Для того чтобы патрубки имели минимальный вес и имели большой срок службы в агрессивной воздушной среде животноводческого помещения, они выполняются из тонколистовой оцинкованной стали, или поливинилхлорида, или прессованного полиэтилена. 3 60782010.04.30 Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема отопительно-вентиляционной системы при расположении ее в помещении, план на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - электрическая схема автоматического управления устройством вертикального перемещения патрубками-воздуховодами. Отопительно-вентиляционная система содержит вытяжные шахты 1, установленные на коньке двухскатной крыши помещения 2, вдоль продольных стен 3 которого над рядами 4 животных расположены распределительные воздуховоды 5, 6, 7, 8, входы которых соответственно двух кратных 5 и 8 через зональные калориферы 9 и 10 и двух центральных 6 и 7 непосредственно присоединены к магистральному воздуховоду 11, подключенному входом к выходу приточного вентилятора 12, вход которого через основной калорифер 13 сообщен с наружной средой. Для снижения затрат тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры в зоне животных в холодный период года отопительно-вентиляционная система снабжена патрубками-воздуховодами 14, количество которых равно числу шахт, и устройством их вертикального перемещения, которое содержит вал 15, оборудованный подшипниками 16 и барабанами 17, мотор-редуктор с редуктором 18 и элетродвигателем 19, шкивы 20 с осями вращения и тросы 21, при этом в правых стенках шахт 1 выполнены отверстия 22. Работа устройства вертикального перемещения патрубков-воздуховодов автоматизирована. Для этого система дополнительно снабжена автоматическим выключателем 23,магнитным пускателем с катушкой 24 и контактами 25, 26, 27 магнитным пускателем с катушкой 28 и контактами 29, 30, 31 программным реле времени 32 с контактами 33 и 34 нижним 35 и верхним 36 концевыми выключателями, установленными в шахте 1. Работает заявляемая отопительно-вентиляционная система следующим образом. Наличие в системе патрубков-воздуховодов 14 и устройства их вертикального перемещения позволяет использовать систему в течение суток в двух режимах дневном и ночном. Дневной режим работы системы осуществляется с 6.00 часов утра до 20.00 часов вечера. В 6.00 программное реле времени 32 замыкает на время контакт 34, при этом срабатывает магнитный пускатель с катушкой 28, который размыкает контакт 29, тем самым предотвращает срабатывание магнитного пускателя с катушкой 23, и замыкает контакты 30 и 31. В этом случае к электросети подключается электродвигатель 19 редуктора 18 и при помощи тросов 21, наматываемых на барабаны 17 через шкивы 20, начинается перемещение патрубков-воздуховодов 14 из нижнего положения в верхнее. Перемещение продолжается до тех пор, пока один из патрубков не нажмет на верхний конечный выключатель 36. В этом случае прекращает работать электродвигатель 19 редуктора 18,так как от электросети отключается катушка 28 магнитного пускателя и он размыкает контакты 30 и 31 и замыкает контакт 29. Перемещение патрубков-воздуховодов из нижнего положения в верхнее позволяет обслуживающему персоналу осуществлять беспрепятственный уход за животными. В это время приточный вентилятор 12 подает часть подогретого воздуха в основном калорифере 13 приточного воздуха непосредственно в помещение 2 через распределительные воздуховоды 6 и 7, а вторую часть, дополнительно подогретую в зональных калориферах 9 и 10, - через воздуховоды 5 и 8, в результате чего обеспечивается одинаковая температура в зоне животных по ширине помещения. Подогретый приточный воздух, поступивший в помещение 2, впитывает в себя водяные пары и вредные газы, поступающие в воздушную среду от животных, и удаляется в наружную среду через шахты 1, расположенные на высоте 2,53 м от уровня пола, и патрубкивоздуховоды 14, находящиеся в шахтах 1 в верхнем положении. Дневной режим работы системы продолжается до 20.00 часов вечера. В 20.00 часов вечера реле времени 32 крат 4 60782010.04.30 ковременно замыкает контакт 33, при этом срабатывает магнитный пускатель с катушкой 24, который размыкает контакт 25 и замыкает контакты 26 и 27 к электросети подключается электродвигатель 19 редуктора 18, и начинается процесс опускания патрубковвоздуховодов 14 в зону нахождения животных на уровень 1 м от пола помещения 2. Процесс опускания продолжается до тех пор, пока не сработает нижний конечный выключатель 35. При нажатии патрубком-воздуховодом на выключатель 35 он отключает от сети магнитный пускатель с катушкой 24, и последний размыкает контакты 26 и 27 и замыкает контакт 25. При этом прекращает работать электродвигатель 19 и процесс опускания патрубков-воздуховодов в нижнее положение прекращается. Отопительно-вентиляционная система в ночное время работает, как и в дневное, но удаление теплого воздуха из помещения с 20.00 до 6.00 утра осуществляется через шахты 1 и патрубки-воздуховоды 14, находящиеся в зоне животных на высоте 1 м от уровня пола. В этом случае теплый воздух прежде, чем поступать в патрубки-воздуховоды 14 и из них в шахты 1 и затем в наружную среду, движется по зоне животных, которые лежат на полу. В результате этого снижаются затраты тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры в зоне животных в ночное время. В отличие от дневного режима работы системы, когда теплый воздух удаляется из помещения через шахты 1, расположенные на высоте 2,53 м от уровня пола. В 6.00 утра реле времени 32 замыкает на время контакт 34, и процесс работы отопительно-вентиляционной системы повторяется. Таким образом, в процессе работы заявляемой отопительно-вентиляционной системы животноводческого помещения происходит достижение поставленной технической задачи снижение затрат тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры в зоне животных в холодный период года за счет более полного поступления теплого воздуха в зону животных в ночное время при помощи патрубков-воздуховодов и устройства их вертикального перемещения, которыми оборудована система. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5