Хлыстунов Виктор Федорович, профессор кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции АПК», доктор технических наук, старший научный сотрудник
347740,г. Зерноград, Ростовская обл., ул. Ленина, 14
Khlystunov, Victor F., professor of the Treatment Process Equipment for AgroIndustrial Complex Department, Dr.Sci. (Eng.), Senior Research Scholar
347740, Zernograd, Rostov Region, ul.im. Lenina, 14
Брагинец Сергей Валерьевич, ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук
347740,г. Зерноград, Ростовская обл., ул. Ленина, 14
Braginets, Sergey V.,Senior Research Scholar, Cand.Sci. (Eng.)
347740, Zernograd, Rostov Region, ul.im. Lenina, 14
Токарева Анна Николаевна, доцент кафедры «Теплоэнергетика и информационно-управляющие системы», кандидат технических наук
347740, г. Зерноград, Ростовская обл., ул. Ленина, 21
Tokareva, Anna N.,associate professor of the Heat Power Engineering and Information Management Systems Department, Cand.Sci. (Eng.)
347740, Zernograd, Rostov Region, ul.im.Lenina, 21
Попенко Александр Юрьевич, магистрант кафедры «Теплоэнергетика и информационно-управляющие системы»
347740, г. Зерноград, Ростовская обл., ул. Ленина, 21
Popenko, Alexander Y. ,undergraduate of the Heat Power Engineering and Information Management Systems Department
347740, Zernograd, Rostov Region, ul.im.Lenina, 21
Introduction. Matters of selection and use of units for exhausted air heat utilization in the barn room are considered. The work objective is rationale for choosing the number of heat recovery devices that provide the greatest economic benefit when operating in the room for 400 animals.
Materials and Methods. Determination of the number of energy-saving equipment units is due to several factors. The key one is the ever varying amount of air exchange in the barn depending on the outer air parameters. At this, the operating conditions in the southern regions of the country are taken into account. Mathematical models describing dependence of the technical-and-economic indices on the number and operating period of the disposal plants are proposed. The correlationregression analysis of the dependences obtained is made. The technical-and-economic assessment of the use of heat exchangers is carried out on its basis. Contour plots of the objective functions of the electric power consumption and operating costs are presented depending on the operating period and the capacity of energy-saving plants. A comparison method is used to identify the most efficient performance of the heat exchanger with the varying value of air exchange.
Research Results. The desired number of heat exchangers, which provide the required air exchange in the livestock house, is determined. New mathematical models are developed for calculating the efficiency of utilization facilities taking into account the capacity and operating period. Dependences of the change in running costs on the performance efficiency of the utilizers are established. The number and type of the heat recovery units is determined. When these utilizers are in use, the greatest net present value is achieved.
Discussion and Conclusions. The results obtained can be used to develop energy-saving systems under stock-rearing. The proposed mathematical models for calculating operational costs allow for a pre-feasibility study on the use of plate heat exchanger in livestock buildings.
Введение. В статье рассмотрены вопросы выбора и использования установок утилизации теплоты отработавшего воздуха в помещении коровника. Цель исследования — обоснование выбора количества теплоутилизаторов, обеспечивающих наибольший экономический эффект при эксплуатации в помещении на 400 голов.
Материалы и методы. Определение количества единиц энергосберегающего оборудования обусловлено рядом факторов. Основной из них — непрерывно меняющаяся величина воздухообмена в коровнике в зависимости от параметров наружного воздуха. При этом учитывались условия эксплуатации в южных районах страны. Предложены математические модели, описывающие зависимости технико-экономических показателей от числа и продолжительности работы утилизационных установок. Проведен корреляционно-регрессионный анализ полученных зависимостей. На его основе выполнена техникоэкономическая оценка использования теплообменников. Представлены контурные графики целевых функций затрат электроэнергии и эксплуатационных затрат в зависимости от продолжительности работы и пропускной способности энергосберегающих установок. Использован метод сравнения для выявления наиболее эффективного по производительности утилизатора теплоты с учетом меняющейся величины воздухообмена
Результаты исследования. Определено необходимое количество теплообменников, обеспечивающих требуемый воздухообмен в животноводческом помещении. Разработаны новые математические модели для расчета эффективности использования утилизационных установок с учетом производительности и продолжительности работы. Установлены зависимости изменения эксплуатационных затрат от производительности утилизаторов. Определено количество и типоразмер теплоутилизаторов, при использовании которых достигается наибольший чистый дисконтированный доход
Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы для разработки энергосберегающих систем при разведении крупного рогатого скота. Предложенные математические модели расчета эксплуатационных затрат позволят провести предварительное техникоэкономическое обоснование целесообразности использования пластинчатых теплоутилизаторов в животноводческих помещениях.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.