RU2229155C1 - Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в отраслях промышленного животноводства и птицеводства. Способ включает измерение и задание ощущаемой животными температуры, сравнение измеренной и заданной величин. В зависимости от изменяемого сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении вычисляют стоимость затрат энергии на обогрев, по результатам вычислений определяют наименьшую суммарную величину стоимостей затрат и соответствующий ей сигнал величины температуры, по которому корректируют режим обогрева помещения. Устройство содержит датчики температуры и влажности в помещении и задатчики параметров, соединенные с регуляторами обогрева и тремя вычислительными блоками, выходы которых соединены со входами сумматора, соединенного со входом блока управления, соединенного с регулятором общего обогрева. Изобретение позволяет оптимизировать процесс совместного общего и локального обогрева сельскохозяйственных животных. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям общего обогрева животноводческих и птицеводческих помещений и локального обогрева сельскохозяйственного молодняка, и может быть использовано в отраслях промышленного животноводства и птицеводства.

Известны способы и устройства общего и локального обогрева, предназначенные для раздельного автономного задания и автоматического регулирования температуры воздуха в помещении и температуры в зонах локального обогрева молодняка, основанные на строгом выполнении норм технологического проектирования животноводческих и птицеводческих предприятий. Примером осуществления является обеспечения в помещении для напольного выращивания бройлеров требований норм ОНТП-4-88 и аналогичных, которые предписывают в первые три недели выращивания поддерживать с погрешностью не более ±1,0°С температуру под брудером 35...26°С, температуру воздуха 28...22°С, уменьшая указанные величины в данных диапазонах с возрастом поголовья.

Автоматическое оборудование для общего и локального обогрева реализует операции измерения температуры воздуха и температуры в зоне обогрева, задания их нормативных по возрасту поголовья значений и регулирования режимов соответственно общего и локального обогрева. Примером осуществления устройств по данным способам обогрева являются разнообразные комплекты обогревательного и отопительного автоматического оборудования для птичников-бройлеров, свинарников-маточников, телятников на фермах крупного рогатого скота, в том числе комплект из 40 электробрудеров типа БП-1 с автономными регуляторами температуры РТБ-1 для технологического оборудования ЦБК-20 в птицезале на 20 тысяч бройлеров, который оснащен автоматической станцией "Климат-3М" для отопления и вентиляции производственного помещения.

Недостатками указанных способов и устройств их осуществления является невозможность непрерывного во времени достижения минимально возможных эксплуатационных затрат и соответствующих им рациональных затрат энергии на эти два чрезвычайно энергоемких энергетических процесса. Причиной является отсутствие учета технико-экономических характеристик процессов общего и локального обогрева, в том числе наружных климатических факторов, параметров теплозащиты животноводческого помещения, энергетических характеристик применяемой системы локального обогрева.

Известны способы и устройства обогрева сельскохозяйственных животных, включающие измерение величин тепловых параметров среды обитания, вычисление величины комплексного показателя теплового комфорта животного в виде числа градусов ощущаемой животным температуры помещения или аналогичного показателя, задание технологического значения этого показателя, сравнение вычисленной по результатам измерений величины с ее заданным значением и регулирование обогрева животных.

Примером осуществления этих способов и устройств являются технические решения по А.С. СССР №1690638 //БИ, 1991, №42, №1690639 //БИ, 1991, №42, №1785619 //БИ, 1993, №1, №1800473 //БИ, 1993, №9, №1821110 //БИ, 1993, №22, в которых обогрев животных производится по вычисленной величине теплового потока от внешних источников теплоты и по вычисленной величине ощущаемой животным температуры в зоне обитания. Достоинствами их является обеспечение животному условий теплового комфорта и, соответственно, режима достижения наивысшей его продуктивности при прочих равных факторах.

Недостатками перечисленных и аналогичных технических решений являются высокие затраты, связанные с большим расходом тепловой энергии при одном только общем обогреве помещения с животными, и невозможность обеспечения непрерывного во времени режима минимальных затрат при совместном общем и локальном обогреве поголовья.

Причинами являются: в первом случае - высокая потребная мощность системы общего обогрева, во втором случае - отсутствие экономически обоснованной связи режимов работы системы локального обогрева при комфортной технологической температуре в зонах обогрева молодняка и поддерживающей нормативно заданный и одинаковый для различных климатических зон, для различных помещений, для различных систем локального обогрева температурный фон в помещении системы общего обогрева.

Задачей изобретения является минимизация эксплуатационных затрат на технологии общего и локального обогрева, достижение экономически оптимального и энергетически рационального совместного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных.

В результате использования изобретения устанавливается такое значение температуры воздуха в помещении, при котором обеспечивается наименьшая сумма затрат на энергию для общего и локального обогрева и от потерь продуктивности поголовья при дополнительном снижении температурного фона в помещении от его нормативного значения, соответствующего режиму наибольшей продуктивности поголовья по нормативным требованиям к величине технологического значения температуры воздуха.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем измерение и задание величины ощущаемой животными температуры в зонах локального обогрева, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима локального обогрева по результату сравнения, измерение величины температуры воздуха в помещении и задание ее нормативного наименьшего и наибольшего значений, регулирование режима общего обогрева, дополнительно измеряют величины температуры наружного воздуха, относительных влажностей наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении, формируют сигнал величины температуры воздуха в помещении, периодически изменяют сигнал сформированной величины температуры воздуха в помещении в диапазоне между наименьшим и наибольшим заданными значениями температуры воздуха в помещении, в зависимости от изменяемого сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении вычисляют стоимости затрат энергии на локальный и на общий обогрев и стоимость затрат от потерь продукции животноводства, по результатам вычислений определяют наименьшую суммарную величину стоимостей указанных затрат и соответствующий ей сигнал сформированной величины температуры воздуха в помещении, сравнивают соответствующий наименьшей суммарной величине стоимостей сигнал сформулированной величины температуры воздуха в помещении с измеренной величиной температуры воздуха в помещении и по результату сравнения корректируют режим общего обогрева животноводческого помещения.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве экономичного взаимосвязанного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных, содержащем датчики ощущаемой температуры в зоне локального обогрева, температуры внутреннего воздуха в помещении, задатчики возраста поголовья, технологически допустимых наименьшей и наибольшей температур воздуха в помещении, заданной величины ощущаемой температуры, нормативной температуры воздуха, регуляторы температуры локального и общего обогрева, локальные обогреватели и калориферы, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева соединен с первым входом регулятора температуры локального обогрева, выход датчика температуры внутреннего воздуха соединен с первым входом регулятора температуры общего обогрева, причем выход задатчика величины ощущаемой температуры подключен ко второму входу регулятора температуры локального обогрева, выход которого соединен с локальными обогревателями, к выходу регулятора температуры общего обогрева подключены калориферы, при этом устройство дополнительно содержит датчики температуры наружного воздуха, относительной влажности внутреннего и наружного воздуха, задатчика времени опроса, сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении, констант, первый, второй и третий вычислительные блоки, сумматор, блок управления, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева дополнительно соединен с первым входом второго вычислительного блока, выход датчика температуры наружного воздуха подключен к первому входу первого вычислительного блока, выходы датчиков относительной влажности внутреннего и наружного воздуха соединены соответственно со вторым и с третьим входами первого вычислительного блока, четвертый вход которого подключен ко второму входу второго вычислительного блока, к первому входу третьего вычислительного блока, к первому входу блока управления, к выходу задатчика сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задатчиков технологически допустимых наименьшей и наибольшей температур воздуха в помещении и задатчика времени опроса, выход которого дополнительно подключен к пятому входу первого вычислительного блока, к третьему входу второго вычислительного блока, ко второму входу третьего вычислительного блока, третий вход которого соединен с выходом задатчика нормативной температуры воздуха и с шестым входом первого вычислительного блока, четвертый вход третьего вычислительного блока соединен с выходом задатчика возраста поголовья и со входами задатчиков нормативной температуры воздуха и заданной величины ощущаемой температуры, выходы задатчика констант подключены к соответствующим дополнительным входам первого, второго и третьего вычислительных блоков, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, своим выходом связанного со вторым входом блока управления, а второй выход второго вычислительного блока подключен к седьмому входу первого вычислительного блока, выход блока управления соединен со вторым входом регулятора температуры общего обогрева.

Устройство также содержит дифференцирующий усилитель, вход которого является вторым входом блока управления, а выход дифференцирующего усилителя соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой является общей шиной устройства, а ее выход через дифференцирующую цепь, выпрямитель и ждущий мультивибратор подключен ко второму входу управляемого ключа, первый вход которого является первым входом блока управления, а выход управляемого ключа через элемент памяти соединен с выходом блока управления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером.

Задача оптимизации (минимизации) эксплуатационных затрат при общем и локальном обогреве поголовья - поиск экстремума целевой функции в виде зависящих от искусственно сформированной величины температуры внутреннего воздуха в помещении t $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{3}}{\text{в}}$ , °С, расчетных суммарных издержек производства при локальном и общем обогреве в условиях дополнительного снижения внутренней температуры t_в, °С, по отношению к нормативной температуре внутреннего воздуха t $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{норм}}{\text{в}}$ , °С, - решается следующим образом.

По (3) целевая функция оптимизации:

где

и

- стоимости тепловой энергии на общий обогрев помещения и электрической энергии на локальный электрообогрев молодняка, руб.;

- стоимость дополнительных потерь продукции в результате минимизации зависящих от

издержек производства, руб. Следовательно, величина

входит в расчет оптимальной величины

_опт как обычная составляющая себестоимости.

Составляющие (1) рассчитываются по достаточно известным формулам. Например, стоимость энергозатрат в системе общего обогрева

где Ц_э - удельная цена тепловой энергии для данного региона страны, руб./кВт-ч; Q_o(t $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{з}}{\text{в}}$ ) - мощность системы общего обогрева помещения, кВт; T_опр - время опроса объекта управления (помещения с локальным и с общим обогревом) разрабатываемой системой автоматизации, ч;

Q_пm(

) - мощности теплопотерь с нагретым воздухом в отопительно-вентиляционной системе птичника, теплопотерь через внешние ограждения помещения, теплопотерь инфильтрацией через притворы ворот и дверей, системы локального обогрева, тепловыделений поголовья, кВт, причем

где Т_ц - возраст поголовья, сут.; N_бp - число бройлеров в птицезале, гол.; γ_в - плотность сухого воздуха, г/кг, γ_в ≈ 1,17 г/кг; L - воздухообмен на 1 ц живой массы бройлеров, м³/ч, L=70...100 м³/ч; t_н - наружная температура, °С; d_вн(

), d_н(t_н) - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г/кг; F_огpi - площадь поверхности i-го ограждения, м²; R_оогpi - сопротивление теплопередаче i-го ограждения здания, м²·°С/Вт; к - общее количество ограждений здания, отн. ед.; G_инф - удельное количество инфильтрующегося в помещение через его притворы воздуха, кг/ч; N_л - число локальных обогревателей в помещении, шт., для комплекта оборудования птицезала на 20 тыс. гол. бройлеров N_л=40 шт. Здесь следует учесть, что

где φ_вн, φ_н - относительные влажности внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха, %;

,

– влагосодержание насыщенного воздуха при расчетной внутренней и измеряемой наружной температурах воздуха, г/кг.

Стоимость энергозатрат в системе локального обогрева с инфракрасным электрообогревателем в форме люстры из четырех облучателей типа ЛИКИ

где Ц_ээ - удельная стоимость электроэнергии в конкретном регионе страны, руб./кВт-ч;

- мощность одного электрообогревателя, кВт.

Стоимость потерь продукции при дополнительном снижении

от нормативной величины

в течение времени опроса системой автоматизации

где Ц_бр - закупочная цена мяса бройлеров на конкретной птицефабрике, руб./кг, Ц_бр ≈ 35...40 руб./кг; Δm $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{1}}{\text{бр}}$ (t $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{з}}{\text{в}}$ ) - потеря живой массы одного бройлера при отклонении

сторону снижения от

, кг; Т_ло - длительность периода локального обогрева, ч, для бройлеров по ОНТП Т_ло=504 ч; η_ло - вводимый для объективной оценки эффективности локального обогревателя коэффициент полезного действия обогревателя брудерного типа по поведению поголовья, отн. ед., η_ло=(Т_бр/(Т_бр+Т_корм+Т_моц), Т_бр - время нахождения птицы под брудером, ч; Т_корм - продолжительность кормления и поения бройлеров (в случае размещения кормушек и поилок вне зоны обогрева), ч; Т_моц - продолжительность моциона поголовья вне брудера, ч. При η_ло=1 поголовье все время находится под брудером, и потери продукции отсутствуют. Непривлекательность конструкции брудера для поголовья, представляющаяся опасной поголовью конструкция брудера даже при низких температурах воздуха в помещении t_в приводит к случаю η_ло=0 и к большим потерям продукции, поскольку поголовье находится вне брудера. Такое поведение животных (птицы) также соответствует случаю отказа системы локального обогрева, когда они в полной мере подвержены влиянию только температуры воздуха в помещении t_в, и потери продукции животноводства (птицеводства) чрезмерны.

Данный показатель η_ло легко определяется хронометрированием и может служить дополнительной технико-экономической характеристикой конструкции брудера, позволяющей проводить более полное сравнение их вариантов и осуществлять экономически обоснованный выбор рационального локального обогревателя и экономически эффективное управление процессами общего и локального обогрева.

В соответствии с заявленным способом в технологическом диапазоне температур воздуха в помещении от заданного наименьшего t_{в мин} до заданного наибольшего t_{в макс} формируют сигнал величины

, изменяют его значение в пределах указанного диапазона (t_{в мин}...t_{в макс}), по математическим зависимостям (1)...(11) вычисляют величины f₂(

), определяют наименьшую из них f₂(

)_мин и соответствующую ей величину

_опт; которую используют в качестве экономически обоснованного заданного значения температуры воздуха в помещении при регулировании общего обогрева по результату сравнения ее с измеренной величиной температуры воздуха в помещении t_в (см. фиг.1).

Расчет суммарных затрат f₂(

) при использовании предложенного способа показывает, что для расположенного в Московской области типового птичника на 20 тыс. голов бройлеров снижение температуры воздуха t_в по сравнению с ее нормативным значением

на каждый 1°С дает экономию указанных суммарных затрат на технологии общего и локального обогрева в течение года ориентировочно на 6 тыс. руб. Расчет проводился по интегральным за год характеристикам данных технологий с учетом интегральной зависимости времени стояния наружной температуры t_н в течение года для данной климатической зоны (см.: СНИП П-Л. 6-72. Строительная климатология и геофизика. Основные положения проектирования. М.: Стройиздат, 1973), т.е. при расчете время опроса Т_опр соответствует времени совместной за год работы систем общего и локального обогрева, т.е. ориентировочно 1500 часам в календарном году.

Уменьшение времени опроса до, например, единиц часов и минут и автоматизация измерительных, вычислительных, логических и регулирующих операций способа повышает его точность и его технико-экономическую эффективность. Следовательно, применение способа является экономически эффективным и одновременно способствует рациональному энергосбережению.

Таким образом, по результатам измерения t_oп, t_н, φ_вн, φ_н и по заданным величинам

,

, G_инф, Ц_э, Ц_ээ, Ц_бр, Т_опр, Т_ло, η_ло легко рассчитать результирующую величину f₂(

), найти любым известным методом поиска оптимальных решений минимум функции f₂(

) в диапазоне изменения сформированной величины

и соответствующее найденному экстремуму оптимальное минимальное значение

(см. фиг.1), после чего подать эквивалентный величине

электрический сигнал на задающий вход регулятора общего обогрева помещения. Эти функции как раз и выполняет разработанная система для автоматизированного контроля и управления локальным и общим обогревом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.

На фиг.1 приведена иллюстрация способа. На фиг.2 приведена общая схема устройства по способу. На фиг.3 изображена общая схема блока управления устройства. На фиг.4 показаны временные диаграммы работы устройства по способу.

На фиг.1 показано, что при существующей технологии общего обогрева (

=

) и при применяемых локальных обогревателях с невысоким коэффициентом полезного действия по поведению поголовья (η’_ло=0,57) имеется минимум издержек производства

который легко обнаруживается в соответствии с заявленным способом.

Применение обогревателей брудерного (полузакрытого) типа с повышенным η’’_ло=0,96 позволяет в соответствии со способом снизить температурный фон в помещении до величины

=

и при этом уменьшить существующие при действующей технологии зависящие от величины t_в эксплуатационные затраты на величину разности

–

Случай использования идеально привлекающих поголовье брудеров с

(аналогичный практический пример: часть птицезала с цыплятами с кормушками и поилками выгораживается и закрывается полиэтиленовой пленкой. Этот вариант известен в практике промышленного птицеводства, но является чрезвычайно неудобным для технологического обслуживания и своевременной выработки слабого и павшего поголовья и потому связан с высокими трудозатратами и опасностью инфекций и, соответственно, с большой вероятностью отхода всего поголовья) дает возможность в полном соответствии со способом понижать температуру воздуха в помещении до величины

соответствующей, например, наивысшей производительности труда обслуживающего персонала. При этом издержки снижаются до величины

, т.е. существенно уменьшаются по сравнению с принятой технологией общего обогрева на величину разности

-

.

Устройство для осуществления способа содержит датчики ощущаемой температуры в зоне локального обогрева 1, температуры внутреннего воздуха в помещении 2, задатчики возраста поголовья 3, технологически допустимых наименьшей 4 и наибольшей 5 температур воздуха в помещении, заданной величины ощущаемой температуры 6, нормативной температуры воздуха 7, регуляторы температуры локального 8 и общего 9 обогрева, локальные обогреватели 10 и калориферы 11, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева 1 соединен с первым входом регулятора температуры локального обогрева 8, выход датчика температуры внутреннего воздуха 2 соединен с первым входом регулятора температуры общего обогрева 9, причем выход задатчика величины ощущаемой температуры 6 подключен ко второму входу регулятора температуры локального обогрева 8, выход которого соединен с локальными обогревателями 10, к выходу регулятора температуры общего обогрева 9 подключены калориферы 11, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчики температуры наружного воздуха 12, относительной влажности внутреннего 13 и наружного 14 воздуха, задатчики времени опроса 15, сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении 16, констант 17, первый, второй и третий вычислительные блоки 18, 19 и 20, сумматор 21, блок управления 22, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева 1 дополнительно соединен с первым входом второго вычислительного блока 19, выход датчика температуры наружного воздуха 12 подключен к первому входу первого вычислительного блока 18, выходы датчиков относительной влажности внутреннего 13 и наружного 14 воздуха соединены соответственно со вторым и с третьим входами первого вычислительного блока 18, четвертый вход которого подключен ко второму входу второго вычислительного блока 19, к первому входу третьего вычислительного блока 20, к первому входу блока управления 22, к выходу задатчика сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении 16, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задатчиков технологически допустимых наименьшей 4 и наибольшей 5 температур воздуха в помещении и задатчика времени опроса 15, выход которого дополнительно подключен к пятому входу первого вычислительного блока 18, к третьему входу второго вычислительного блока 19, ко второму входу третьего вычислительного блока 20, третий вход которого соединен с выходом задатчика нормативной температуры воздуха 7 и с шестым входом первого вычислительного блока 18, четвертый вход третьего вычислительного блока 20 соединен с выходом задатчика возраста поголовья 3 и со входами задатчиков нормативной температуры воздуха 7 и заданной величины ощущаемой температуры 6, выходы задатчика констант 17 подключены к соответствующим дополнительным входам первого, второго и третьего вычислительных блоков 18, 19 и 20, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, своим выходом связанного со вторым входом блока управления 22, а второй выход второго вычислительного блока 19 подключен к седьмому входу первого вычислительного блока 18, выход блока управления 22 соединен со вторым входом регулятора температуры общего обогрева 9.

Устройство для осуществления способа также содержит дифференцирующий усилитель 23, вход которого является вторым входом блока управления 22, а выход дифференцирующего усилителя 23 соединен с первым входом схемы сравнения 24, второй вход которой является общей шиной устройства, а ее выход через дифференцирующую цепь 25, выпрямитель 26 и ждущий мультивибратор 27 подключен ко второму входу управляемого ключа 28, первый вход которого является первым входом блока управления 22, а выход управляемого ключа через элемент памяти 29 соединен с выходом блока управления 22.

Устройство работает следующим образом. В соответствии с возрастом поголовья Т_ц в задатчике 3 на выходах задатчиков 6, 7 формируются сигналы

и

, первый из которых подается на задающий второй вход регулятора температуры локального обогрева 8, а второй - на шестой вход первого вычислительного блока 18 для участия в вычислении величины сигнала Q_пm(

) по математической зависимости (7) способа и на третий вход третьего вычислительного блока 20 для участия в вычислении величины ΔП(

). Сигнал сформированной величины

формируется на выходе задатчика 16 в течение времени опроса Т_опр, задаваемого задатчиком 15, и в пределах диапазона значений

, ограниченного величинами t_{в мин} и t_{в макс}, установленными в задатчиках 4 и 5. Величина

участвует во всех вычислительных процедурах, поэтому сигнал

подается на соответствующие входы всех трех вычислительных блоков 18, 19 и 20, на другие соответствующие входы которых с выходов задатчика констант 17 подаются постоянные и заранее установленные величины сигналов для реализации математических зависимостей из формул (1)...(11) способа. Время опроса Т_опр влияет на каждую из вычисленных величин сигналов Э_л(

), Э_о(

) и ΔП(

), поэтому сигнал с выхода задатчика 15 подается на соответствующие входы всех вычислительных блоков 18, 19 и 20.

Измеренная величина t_оп поступает с выхода датчика 1 на управляющий первый вход регулятора температуры локального обогрева 8 и на первый вход второго вычислительного блока 19 для участия в вычислении Э_л(

). Измеренная датчиком 2 величина температуры воздуха в помещении t_в подается на управляющий первый вход регулятора температуры общего обогрева 9, а измеренные сигналы t_н, φ_вн, φ_н с выходов датчиков 12, 13 и 14 поступают на соответствующие входы первого вычислительного блока 18 для участия в расчете Э_о(

). Также для этого на седьмой вход блока 18 поступает величина Q_л(

) со второго выхода второго вычислительного блока 19. В сумматоре 21 происходит сложение составляющих расчетных эксплуатационных затрат, и на его выходе формируется результирующий сигнал f₂(

) по математической зависимости (1) описания способа.

Блок управления 22 определяет в течение цикла опроса Т_опр наименьшую величину f₂(

) и устанавливает на задающем втором входе регулятора температуры общего обогрева 9 соответствующий минимальной сумме f₂(

)_опт сигнал величины сформированной температуры

. Общий обогрев осуществляется по критерию минимума эксплуатационных затрат на технологически связанные процессы локального и общего обогрева.

Блок управления 22 работает следующим образом (см. фиг.3, фиг.4). На его первый вход с выхода задатчика 16 сформированной величины

поступает сигнал, изменяющийся за время опроса Т_опр от величины t_{в мин} до величины t_{в макс}. Зависимость этого изменения может быть линейной, как, например, выходной сигнал генератора пилообразного напряжения задатчика 16 линейно зависит от времени. На второй вход блока управления 22 поступает с выхода сумматора 21 величина зависящей от

переменной части суммарных эксплуатационных затрат (расчетных издержек производства) f₂(

). Дифференцирующий усилитель 23 формирует на своем выходе величину производной от f₂(

). При соответствующем ей сигнале положительной полярности на первом входе схемы сравнения 24 эта схема срабатывает, и положительный фронт ее выходного сигнала после дифференцирования дифференцирующей цепью 25 и выпрямления в выпрямителе 26 запускает ждущий мультивибратор 27, выходной импульс которого разрешает прохождение (селектирование) через управляемый ключ 28 сигнала о величине

c первого входа блока управления 22, причем длительность селектированного импульса постоянная и равна длительности импульса ждущего мультивибратора 27. Для обеспечения непрерывности регулирования общего обогрева предназначен элемент памяти 29, выполненный, например, по схеме пикового детектора. В результате на выходе блока управления 22 и, соответственно, на задающем втором входе регулятора температуры общего обогрева 9 непрерывно формируется изменяющееся от цикла к циклу опроса Т_опр значение задающего сигнала, величина которого жестко связана с экономически оптимальным режимом общего обогрева животноводческого помещения с локальным обогревом сельскохозяйственного молодняка.

Claims (3)

1. Способ экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных, включающий измерение и задание величины ощущаемой животными температуры в зонах локального обогрева, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима локального обогрева по результату сравнения, измерение величины температуры воздуха в помещении и задание ее нормативного, наименьшего и наибольшего значений, регулирование режима общего обогрева, отличающийся тем, что дополнительно измеряют величины температуры наружного воздуха, относительных влажностей наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении, формируют сигнал величины температуры воздуха в помещении, периодически изменяют сформированный сигнал величины температуры воздуха в помещении в диапазоне между наименьшим и наибольшим заданными значениями температуры воздуха в помещении, в зависимости от изменяемого сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении вычисляют стоимости затрат энергии на локальный и на общий обогрев и стоимость затрат от потерь продукции животноводства, по результатам вычислений определяют наименьшую суммарную величину стоимостей указанных затрат и соответствующий ей сигнал сформированной величины температуры воздуха в помещении, сравнивают соответствующий наименьшей суммарной величине стоимостей сигнал сформированной величины температуры воздуха в помещении с измеренной величиной температуры воздуха в помещении и по результату сравнения корректируют режим общего обогрева животноводческого помещения.

2. Устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных, содержащее датчики ощущаемой температуры в зоне локального обогрева, температуры внутреннего воздуха в помещении, задатчики возраста поголовья, технологически допустимых наименьшей и наибольшей температур воздуха в помещении, заданной величины ощущаемой температуры, нормативной температуры воздуха, регуляторы температуры локального и общего обогрева, локальные обогреватели и калориферы, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева соединен с первым входом регулятора температуры локального обогрева, выход датчика температуры внутреннего воздуха соединен с первым входом регулятора температуры общего обогрева, причем выход задатчика ощущаемой температуры подключен ко второму входу регулятора температуры локального обогрева, выход которого соединен с локальными обогревателями, к выходу регулятора температуры общего обогрева подключены калориферы, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчики температуры наружного воздуха, относительной влажности внутреннего и наружного воздуха, задатчики времени опроса, сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении, констант, первый, второй и третий вычислительные блоки, сумматор, блок управления, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева дополнительно соединен с первым входом второго вычислительного блока, выход датчика температуры наружного воздуха подключен к первому входу первого вычислительного блока, выходы датчиков относительной влажности внутреннего и наружного воздуха соединены соответственно со вторым и с третьим входами первого вычислительного блока, четвертый вход которого подключен ко второму входу второго вычислительного блока, к первому входу третьего вычислительного блока, к первому входу блока управления, к выходу задатчика сигнала сформированной величины температуры воздуха в помещении, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задатчиков технологически допустимых наименьшей и наибольшей температур воздуха в помещении и задатчика времени опроса, выход которого дополнительно подключен к пятому входу первого вычислительного блока, к третьему входу второго вычислительного блока, ко второму входу третьего вычислительного блока, третий выход которого соединен с выходом задатчика нормативной температуры воздуха и с шестым входом первого вычислительного блока, четвертый вход третьего вычислительного блока соединен с выходом задатчика возраста поголовья и со входами задатчиков нормативной температуры воздуха и заданной величины ощущаемой температуры, выходы задатчика констант подключены к соответствующим дополнительным входам первого, второго и третьего вычислительных блоков, первые выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, своим выходом связанного со вторым входом блока управления, а второй выход второго вычислительного блока подключен к седьмому входу первого вычислительного блока, выход блока управления соединен со вторым входом регулятора температуры общего обогрева.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит дифференцирующий усилитель, вход которого является вторым входом блока управления, а выход дифференцирующего усилителя соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой является общей шиной устройства, а ее выход через дифференцирующую цепь, выпрямитель и ждущий мультивибратор подключен ко второму входу управляемого ключа, первый вход которого является первым входом блока управления, а выход управляемого ключа через элемент памяти соединен с выходом блока управления.

Images