RU2658786C1 - Livestock premises heating and cooling system - Google Patents
Livestock premises heating and cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658786C1 RU2658786C1 RU2017124169A RU2017124169A RU2658786C1 RU 2658786 C1 RU2658786 C1 RU 2658786C1 RU 2017124169 A RU2017124169 A RU 2017124169A RU 2017124169 A RU2017124169 A RU 2017124169A RU 2658786 C1 RU2658786 C1 RU 2658786C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- room
- cooling
- heat exchanger
- mode
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 244000144972 livestock Species 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 12
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Housing For Livestock And Birds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области к области сельского хозяйства, а именно к оборудованию для создания микроклимата в животноводческих помещениях, например в коровниках.The invention relates to the field of agriculture, namely to equipment for creating a microclimate in livestock buildings, for example in cowsheds.
Известна система для отопления и вентиляции животноводческих помещений, содержащая калориферные установки, в которых контролируется температура воздуха животноводческих помещений, для отопления и вентиляции применяют системы с калориферными установками. При этом на технологический процесс создания микроклимата расходуется до 70% всей тепловой энергии, расходуемой на животноводческих фермах. (Растимешин С.А., Трунов С.С. Энергосберегающие системы и технические средства отопления и вентиляции животноводческих помещений. - М.: ФГБНУ ВИЭСХ, ООО «САМ Полиграфист», 2016. - 180 с., ил.).A known system for heating and ventilation of livestock buildings, containing air heaters, in which the air temperature of livestock buildings is controlled, for heating and ventilation systems with air heaters are used. At the same time, up to 70% of all thermal energy spent on livestock farms is spent on the technological process of creating a microclimate. (Rastimeshin S.A., Trunov S.S. Energy-saving systems and technical means for heating and ventilation of livestock buildings. - M .: FGBNU VIESH, LLC SAM Polygraphist, 2016. - 180 p., Ill.).
Недостатком системы является то, что не предусмотрены устройства для охлаждения воздуха, только за счет обогрева и вентиляции помещения не представляется возможным соблюдать оптимальный микроклимат в коровниках.The disadvantage of the system is that there are no devices for cooling the air, only due to heating and ventilation of the room it is not possible to maintain the optimal microclimate in the cowsheds.
За счет относительно больших тепловыделений животных на протяжении длительного периода года температура воздуха в помещении, например, коровника будет превышать оптимальное значение (+20 °С), в связи с чем помещение коровника необходимо не только обогревать, но и охлаждать.Due to the relatively large heat dissipation of animals over a long period of the year, the temperature of the air in the room, for example, of the barn will exceed the optimum value (+20 ° C), and therefore the barn should not only be heated, but also cooled.
Известны промышленные кондиционеры, которые позволяют решать вопрос отопления и охлаждения воздуха в животноводческих помещениях (Д.Н. Мурусидзе, А.М. Зайцев, Н.А. Степанова и др. Установки для создания микроклимата на животноводческих фермах. - Изд. 2-е переработанное и доп. М.: Колос, 1979).Industrial air conditioners are known that allow solving the issue of heating and cooling air in livestock buildings (D.N. Murusidze, A.M. Zaitsev, N.A. Stepanova and others. Installations for creating a microclimate in livestock farms. - Vol. 2 revised and ext. M: Kolos, 1979).
Недостатками промышленных кондиционеров является то, что они сложны, требуют высоких капитальных и эксплуатационных затрат и, как показывают технико-экономические расчеты, их использование в животноводческих помещениях экономически не целесообразно.The disadvantages of industrial air conditioners are that they are complex, require high capital and operating costs, and, as shown by technical and economic calculations, their use in livestock buildings is not economically feasible.
Известна установка, основанная на способе испарительного охлаждения воздуха (Лебедь А.А. Микроклимат животноводческих помещений. - М.: Колос, 1984).A known installation based on the method of evaporative air cooling (Lebed A. A. Microclimate of livestock buildings. - M .: Kolos, 1984).
Недостатком известной установки является то, что она обеспечивает незначительное (на 3…4°C) снижение температуры воздуха в помещении, повышает относительную влажность воздуха и может быть применена в южных районах с жарким климатом.A disadvantage of the known installation is that it provides a slight (3 ... 4 ° C) decrease in air temperature in the room, increases the relative humidity and can be used in southern areas with a hot climate.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является система для создания микроклимата на базе комбинированной электрокалориферной установки, в которой приточный вентилятор, электрокалорифер и теплообменник - охладитель воздуха объединены в единую установку (патент РФ 130375, МПК F24F 5/00, опубл. 20.07.2013 г. Бюл. №20).Closest to the technical nature of the present invention is a system for creating a microclimate based on a combined electric air heater, in which the supply fan, electric air heater and heat exchanger - air cooler are combined into a single installation (RF patent 130375, IPC F24F 5/00, published on 07.20.2013 Bul. No. 20).
Недостатками известной системы является то, что она не удовлетворяет требованиям параметров микроклимата животноводческого помещения, особенно в отношении охлаждения воздуха помещения. Это вызвано относительно небольшой подачей приточного воздуха и, как следствие, относительно малой производительностью установки по холоду. Кроме того, установка характеризуется высокими эксплуатационными затратами, поскольку на отопление помещения с помощью электрокалорифера затрачивается электроэнергия (как известно достаточно дорогим энергоносителем), потребление которой происходит по свободному графику.The disadvantages of the known system is that it does not meet the requirements of the microclimate parameters of the livestock building, especially with regard to cooling the room air. This is due to the relatively small supply of supply air and, as a consequence, the relatively low installation capacity in the cold. In addition, the installation is characterized by high operating costs, since electric energy is used to heat the room using an electric air heater (as is known by a rather expensive energy carrier), the consumption of which occurs on a free schedule.
Исследования отечественных и зарубежных авторов свидетельствуют о перспективности применения геотермальных систем микроклимата. Подобные системы работают на принципе использования относительного постоянства температуры толщи земли. Это обеспечивает значительное снижение эксплуатационных затрат на энергию для обеспечения нормативного температурного режима в животноводческом помещении (Бабаханов Ю.М., Степанова Н.А. Оборудование и пути снижения энергопотребления систем микроклимата. Россельхозиздат, 1986).Studies of domestic and foreign authors indicate the prospects of using geothermal microclimate systems. Such systems operate on the principle of using relative constancy of the temperature of the earth. This provides a significant reduction in operating energy costs to ensure the normative temperature regime in the livestock building (Babakhanov Yu.M., Stepanova N.A. Equipment and ways to reduce the energy consumption of microclimate systems. Rosselkhozizdat, 1986).
Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективной энергосберегающей системы обогрева и охлаждения животноводческих помещений с обеспечением нормативных параметров воздушной среды в животноводческих помещениях при одновременном снижении эксплуатационных затрат на энергоносители.The objective of the invention is the creation of an effective energy-saving system for heating and cooling livestock buildings with the provision of regulatory parameters of the air in livestock buildings while reducing operating costs for energy carriers.
В результате использования предлагаемой системы появляется возможность отапливать животноводческое помещение, обеспечивая требуемые параметры микроклимата с помощью емкостного электроводонагревателя, потребляющего электроэнергию в часы действия льготного тарифа на электроэнергию, а охлаждать животноводческое помещение, используя геотермальную энергию с помощью зонда, помещенного в обсадную трубу, зарытую в землю. Такое сочетание установок существенно снижает затраты на энергоносители.As a result of using the proposed system, it becomes possible to heat the livestock building, providing the required microclimate parameters using a capacitive electric heater consuming electricity during the hours of the reduced electricity tariff, and to cool the livestock building using geothermal energy using a probe placed in a casing buried in the ground . This combination of plants significantly reduces energy costs.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что система обогрева и охлаждения животноводческих помещений, содержащая установленный в помещении теплообменник в комплекте с вентилятором, работающий в режиме обогрева или охлаждения помещения, согласно изобретению содержит емкостной электроводонагреватель для нагрева теплоносителя в режиме обогрева помещения и зонд для охлаждения теплоносителя в режиме охлаждения помещения, при этом в режиме обогрева помещения теплообменник с помощью трубопроводов соединен с центробежным насосом, трехходовым клапаном в положении отопления, входной трубой емкостного электроводонагревателя, а выходная труба электроводонагревателя соединена с обратным клапаном через тройник с регулятором температуры и затем с теплообменником, в режиме охлаждения помещения трехходовой клапан находится в положении охлаждения и соединен с входной трубой зонда, помещенного в обсадную трубу, зарытую в землю, а выходная труба зонда через тройник и регулятор температуры соединена с теплообменником, автоматическое управление режимами работы осуществляется контроллером и регулятором температуры.The above technical result is achieved in that the heating and cooling system of livestock buildings, comprising a heat exchanger installed in the room complete with a fan, operating in the heating or cooling mode of the room, according to the invention comprises a capacitive electric heater for heating the coolant in the heating mode of the room and a probe for cooling the coolant in the room cooling mode, while in the room heating mode the heat exchanger is connected via pipelines to centrifugal by a sucker, a three-way valve in the heating position, the inlet pipe of the capacitive electric heater, and the output pipe of the electric heater is connected to the non-return valve through a tee with a temperature controller and then to the heat exchanger; in the room cooling mode, the three-way valve is in the cooling position and connected to the inlet pipe of the probe placed in casing pipe buried in the ground, and the probe outlet pipe through a tee and temperature controller connected to the heat exchanger, automatic control of operating modes fected controller and temperature controller.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема системы обогрева и охлаждения животноводческих помещений.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of a heating and cooling system for livestock buildings.
Система обогрева и охлаждения воздуха животноводческих помещений содержит помещение 1, в котором установлен теплообменник 2 в комплекте с вентилятором 3, предназначенный для обогрева или охлаждения воздуха в помещении, например коровника; циркуляционный насос 4, который осуществляет циркуляцию теплоносителя по элементам системы с требуемой производительностью и соответствующим давлением, емкостной электроводонагреватель 5 для нагрева теплоносителя, трехходовой клапан с электроприводом 6, который меняет режим работы системы с обогрева помещения на охлаждение, обратный клапан 7 для перекрывания движения теплоносителя в емкостной электроводонагреватель 5 при работе системы в режиме охлаждения, тройник 8, регулятор температуры 9, который осуществляет регулирование температуры воздуха в помещении на заданном уровне; зонд 10 образует петлю охлаждения, помещенную в обсадную трубу 11, зарытую в землю, контроллер для управления системой. 12.The heating and cooling air system of livestock buildings contains a
В режиме обогрева электроводонагреватель 5 через выходную трубу 13 соединен через обратный клапан 7, тройник 8 и регулятор температуры 9 соединен с теплообменником 2, который через выходную трубу 14, циркуляционный насос 4, трехходовой клапан 8 и входную трубу 15 соединен с емкостным электроводонагревателем 5.In the heating mode, the
В режиме охлаждения зонд 10 соединен через трубу 16, тройник 8, регулятор температуры 9 соединен с теплообменником 2, который через выходную трубу 14, циркуляционный насос 4 и трехходовой клапан 6 соединен с входной трубой 17. Регулятор температуры 9 соединен с датчиком температуры 18, установленным в помещении.In cooling mode, the
Работает система обогрева и охлаждения животноводческого помещения следующим образом.The heating and cooling system of the livestock building operates as follows.
В режиме обогрева помещения 1, нагретый в электроводонагревателе 5 теплоноситель с помощью центробежного насоса 4 проходит через обратный клапан 7, тройник 8 и регулятор температуры 9 попадает в теплообменник 2, где отдает тепловую энергию воздуху помещения 1, нагнетаемого электровентилятором 3.In the mode of heating the
Обратный тракт теплоноситель проходит через центробежный насос 4, трехходовой клапан 6, установленный в положение «обогрев» и снова в электроводонагреватель. 5. Потребление электроэнергии водонагревателем осуществляется в то время, когда действует льготный тариф, определяемый электроснабжающей компанией.The return path of the coolant passes through a centrifugal pump 4, a three-way valve 6, set to the "heating" position and again into the electric heater. 5. Electricity is consumed by the water heater at a time when the preferential tariff determined by the electricity supply company is in effect.
Количество нагретого теплоносителя регулируется автоматически с помощью регулятора температуры 9 от датчика температуры, установленного в помещении 1.The amount of heated coolant is automatically adjusted using the temperature controller 9 from the temperature sensor installed in
Режим работы, т.е. «обогрев» или «охлаждение» устанавливает контроллер 12 в зависимости от температуры в помещении 1. Так, если температура воздуха в помещении меньше +10°C, контроллер 12 с помощью трехходового клапана 6 устанавливает режим отопления помещения 1, а поддерживается температура на заданном уровне регулятором температуры 9.Mode of operation, i.e. “Heating” or “cooling” sets the
Если температура воздуха в помещении больше +20°C трехходовой клапан 6 переключается в режим охлаждения.If the room temperature is above + 20 ° C, the three-way valve 6 switches to cooling mode.
В этом режиме, нагретый в теплообменнике 2 теплоноситель, движение которого осуществляет центробежный насос 4 с помощью трехходового клапана 6 направляется к зонду 10, представляющего собой петлю и з пластиковой трубы. В зонде теплоноситель за счет геотермальной энергии остывает и на выходе достигает температуры грунта. Охлажденный теплоноситель через тройник 8, регулятор температуры 9 попадает в теплообменник 2, где охлаждает проходящий через него воздух помещения 1.In this mode, the coolant heated in the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124169A RU2658786C1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Livestock premises heating and cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124169A RU2658786C1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Livestock premises heating and cooling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2658786C1 true RU2658786C1 (en) | 2018-06-22 |
Family
ID=62713626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017124169A RU2658786C1 (en) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | Livestock premises heating and cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2658786C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2738527C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-12-14 | Михаил Николаевич Чванов | Heat pump system for heating and cooling of rooms |
| RU2789873C1 (en) * | 2021-09-27 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | System for heat and water supply of process operations in the livestock building |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055464C1 (en) * | 1993-02-19 | 1996-03-10 | Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром" | Hothouse |
| RU123909U1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-01-10 | Ирина Георгиевна Васильева | DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE REGIME OF POTATO STORAGE USING THE HEAT PUMP |
| RU2474780C1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Thermal control device based on wraparound heat tube |
| RU130375U1 (en) * | 2012-12-18 | 2013-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | COMBINED PLANT FOR HEATING AND COOLING OF AIR FOR AIR IN ANIMAL BREEDING |
-
2017
- 2017-07-07 RU RU2017124169A patent/RU2658786C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2055464C1 (en) * | 1993-02-19 | 1996-03-10 | Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского и проектного института "Гипронисельпром" | Hothouse |
| RU2474780C1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Thermal control device based on wraparound heat tube |
| RU123909U1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-01-10 | Ирина Георгиевна Васильева | DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE REGIME OF POTATO STORAGE USING THE HEAT PUMP |
| RU130375U1 (en) * | 2012-12-18 | 2013-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | COMBINED PLANT FOR HEATING AND COOLING OF AIR FOR AIR IN ANIMAL BREEDING |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2738527C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-12-14 | Михаил Николаевич Чванов | Heat pump system for heating and cooling of rooms |
| RU2789873C1 (en) * | 2021-09-27 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) | System for heat and water supply of process operations in the livestock building |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101790015B1 (en) | Heating-cooling and drinking water system for livestock facility | |
| CN109564438B (en) | Reduction in return temperature in district heating and increase in return temperature in district cooling | |
| CN204948942U (en) | Warmhouse booth's temperature control system | |
| JP6373663B2 (en) | Air conditioning system | |
| US10066858B2 (en) | Method of heating a building | |
| RU85989U1 (en) | COMBINED HEAT SUPPLY SYSTEM | |
| US20160161142A1 (en) | Water Driving Pump and Temperature Control System Involving Regulation of Temperature Differential | |
| KR101641947B1 (en) | Heating and cooling devices, and control method of heat storage operation thereof | |
| RU2658786C1 (en) | Livestock premises heating and cooling system | |
| EP2041496B1 (en) | An arrangement and a method for changing the temperature of a first and a second fluid located in two separate receptacles | |
| US7628337B2 (en) | Secondary heating system | |
| JP5152914B2 (en) | Facility horticulture heating system | |
| RU2710010C2 (en) | Device for temperature control in greenhouse | |
| DE102013007880A1 (en) | Water-air-water heat pump | |
| JP2015169367A (en) | Air conditioning system and control method of air conditioning system | |
| RU75015U1 (en) | INSTALLATION FOR HEAT SUPPLY, COOLING AND VENTILATION OF PREMISES | |
| KR20060092455A (en) | Control method of air-conditioning system of facility cultivation house and farm | |
| RU130375U1 (en) | COMBINED PLANT FOR HEATING AND COOLING OF AIR FOR AIR IN ANIMAL BREEDING | |
| Bahan et al. | Application of heat pumps in the design of heating and conditioning systems | |
| RU130052U1 (en) | COOLED ELECTRIC HEATER | |
| RU2737808C1 (en) | Device for creation of thermal conditions in areas of young animals keeping with variable generation of level and direction of heat flow | |
| KR100355145B1 (en) | A regenerative cooling and heating apparatus using midnight electricity and the method thereof | |
| KR20110108459A (en) | Air heat hot air system | |
| US20240280277A1 (en) | Building air ventilation systems and methods | |
| AU2021104152A4 (en) | Special summer cowshed ventilation and cooling device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190708 |