RU2300194C1

RU2300194C1 - Method for controlling of economic heating process in animal farming and poultry farming and apparatus for performing the same

Info

Publication number: RU2300194C1
Application number: RU2005132985/12A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Дубровин (RU); Александр Владимирович Дубровин; Валентин Робертович Краусп (RU); Валентин Робертович Краусп; Владимир Валерьевич Борисов (RU); Владимир Валерьевич Борисов; Василий Викторович Шевцов (RU); Василий Викторович Шевцов
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-06-10
Also published as: RU2005132985A

Abstract

FIELD: processes and technique used in agriculture.

SUBSTANCE: method involves generating signal indicative of temperature sensible in house within the range of allowable minimum and maximum temperature values; calculating costs of power consumed for radiant local and total heating and cost of product obtained from given batch of animals or poultry; calculating losses of heat energy in house depending on inner air temperature within house; calculating two differences between last and first cost values as two profit values in maximum livestock productivity mode; subtracting first value from second value to produce third cost difference between two first differences in the form of increment in profit; determining maximum value of last profit difference in the form of numerical value of criterion of increment in profit and signal indicative of generated value of temperature sensible in house; comparing signal indicative of temperature sensible in house and corresponding to the last maximum cost difference with measured value of temperature sensible in house; on the basis of comparison results, correcting radiant local heating mode for farm young animals and for total heating of animal or poultry house. Apparatus has unit for setting of livestock age, unit for setting of minimum and maximum values of sensible temperature allowed by process, unit for setting of request time, unit for setting of signal indicative of generated value of sensible temperature and constants. Outputs of unit for setting of livestock age, minimum and maximum admissible sensible temperatures, request time, signal indicative of generated value of sensible temperature and of constants are connected to respective additional inputs of calculating unit. Output of control unit is connected to setting second input of local heating temperature regulator.

EFFECT: increased efficiency by providing precise economic optimization of process mode for radiant heating of house.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям лучистого локального обогрева сельскохозяйственного молодняка и общего обогрева животноводческих и птицеводческих помещений, и может быть использовано в отраслях промышленного животноводства и птицеводства.The invention relates to the field of agriculture, to technologies for radiant local heating of agricultural young animals and general heating of livestock and poultry facilities, and can be used in industries of livestock and poultry farming.

Известны способ экономичного взаимосвязанного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных и устройство для его осуществления, предназначенные для автоматизации процесса поиска экономически наименее затратного режима общего обогрева помещения с требуемым по технологии выращивания локальным обогревом сельскохозяйственного молодняка на основе заданных удельных цен на тепловую и электрическую энергию на обогрев поголовья, на готовую продукцию животноводческого или птицеводческого предприятия /Патент РФ №2229155, G05D 23/19, А01К 29/00, F24D 10/00. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных /А.В.Дубровин, В.Р.Краусп // БИ 2004, №14/.The known method of cost-effective interconnected general heating of the livestock building and local heating of farm animals and a device for its implementation, designed to automate the process of searching for the economically least expensive mode of general heating of the room with the local heating of agricultural young animals required by the growing technology based on specific heat and electric energy prices for livestock heating, for finished products of livestock or poultry of enterprise / RF patent №2229155, G05D 23/19, A01K 29/00, F24D 10/00. Method and device for economical general heating of livestock buildings and local heating of farm animals / A.V. Dubrovin, V.R. Krausp // BI 2004, No. 14 /.

Недостатком данного технического решения является необходимость отдельного от регулирования локального обогрева управления температурным режимом общего обогрева помещения, что существенно усложняет технические решения.The disadvantage of this technical solution is the need for separate control of the local heating temperature control of the general heating of the room, which significantly complicates the technical solution.

Причиной этого являются требования норм технологического проектирования (например, птицеводческих предприятий) по поддержанию температурного режима отдельно в зоне локального обогрева молодняка (под брудером) и отдельно в остальном помещении.The reason for this is the requirements of the norms of technological design (for example, poultry enterprises) to maintain the temperature regime separately in the zone of local heating of young animals (under the brooder) and separately in the rest of the room.

В настоящее время в сельскохозяйственное производство, в частности в птицеводство, активно внедряются достаточно известные в биоклиматологии человека лучистые системы обогрева помещений. На потолке помещения устанавливается низкотемпературная электрическая излучательная инфракрасная панель большой площади или высокотемпературные облучатели всей поверхности пола этого помещения. Таким образом, условия теплового комфорта определяются в основном режимом лучистого обогрева и от температурного фона помещения только по величине температуре воздушной среды практически не зависят. Применение в качестве энергоносителя для таких систем лучистого обогрева недорогого природного газа существенно снижает стоимость энергетических затрат на создание требуемого температурного режима именно для биологических объектов.At present, radiant heating systems, quite well-known in human bioclimatology, are actively being introduced into agricultural production, in particular in poultry farming. A large-area low-temperature electric radiating infrared panel or high-temperature irradiators for the entire floor surface of this room are installed on the ceiling of the room. Thus, the conditions of thermal comfort are determined mainly by the mode of radiant heating and practically do not depend on the temperature background of the room only in terms of air temperature. The use of inexpensive natural gas as such an energy carrier for such systems of radiant heating significantly reduces the cost of energy costs for creating the required temperature regime specifically for biological objects.

Производственные помещения сельскохозяйственного назначения характеризуются значительными габаритными размерами и их относительно невысокой теплозащитой, поэтому энергетические затраты и соответственно эксплуатационные расходы даже на весьма технологичный лучистый обогрев помещений и сельскохозяйственного молодняка, особенно в холодных климатических зонах страны, чрезвычайно велики.Agricultural production facilities are characterized by significant overall dimensions and their relatively low thermal protection, therefore, energy costs and, accordingly, operating costs, even for very technologically advanced radiant heating of rooms and agricultural young animals, especially in the cold climatic zones of the country, are extremely large.

Задачей изобретения является непрерывный в реальном времени автоматизированный поиск положения экономического баланса между минимизацией эксплуатационных энергетических затрат на технологию одновременно локального и общего лучистого инфракрасного обогрева и максимизацией прогнозируемой расчетной цены реализованной продукции, достижение в любой момент времени экономически оптимального и энергетически рационального совместного лучистого общего обогрева животноводческого или птицеводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных и птиц, непрерывное во времени получение наивысшего значения экономического критерия прироста прибыли в результате усовершенствования автоматизированного управления обогревательной технологией лучистого инфракрасного обогрева биологических объектов в помещении.The objective of the invention is a continuous, real-time automated search for the position of the economic balance between minimizing operating energy costs for the technology of both local and general radiant infrared heating and maximizing the predicted estimated price of products sold, achieving at any time an economically optimal and energetically rational joint radiant general heating of livestock or poultry facilities and local heating skohozyaystvennyh animals and birds, continuous in time to obtain the highest value of the economic criterion of profit growth as a result of improvements in technology, automatic control of the heating radiant infrared heating of biological objects in the room.

В результате использования изобретения устанавливается такое значение ощущаемой биологическим объектом температуры помещения (или значение интегрального теплового потока на уровне расположения животных или птицы), при котором обеспечивается наивысший на данный момент времени прирост прибыли от действия лучистого обогрева сельскохозяйственного молодняка и производственного помещения.As a result of the use of the invention, such a value of the room temperature perceived by the biological object (or the value of the integral heat flux at the level of the location of the animals or poultry) is established, which ensures the highest profit growth at the given time from the action of radiant heating of the young animals and the production room.

Вышеуказанный технический результат достигается способом, включающим в себя измерение и задание величины ощущаемой животными и птицей температуры в зонах локального обогрева (или величины интегрального теплового потока на уровне расположения животных или птицы), сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима локального обогрева по результату сравнения, измерение величин температур и относительных влажностей внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха, формирование сигнала величины ощущаемой температуры помещения, периодическое изменение сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим ее заданными значениями, причем в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения вычисляют стоимость затрат энергии на лучистый локальный и общий обогрев и стоимость продукции из данной партии животных или птицы, при этом потери тепловой энергии помещением вычисляют в зависимости от измеренной величины температуры внутреннего воздуха в помещении, затем вычисляют две разности между последней и первой указанными стоимостями в качестве двух значений прибыли в режиме наивысшей продуктивности поголовья при нормативном значении ощущаемой температуры и наибольшее значение этой разности при экономически оптимальном режиме в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим заданными значениями сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения при ее экономически оптимальном значении, вычитают из второй разности стоимостей первую и получают третью разность стоимостей между двумя первыми в виде прироста прибыли, после чего определяют наибольшее значение последней разности стоимостей в виде численного значения критерия прироста прибыли и соответствующий ей сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения, сравнивают соответствующий последней наибольшей разности стоимостей сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения с измеренной величиной ощущаемой температуры помещения и по результату сравнения корректируют режим лучистого локального обогрева сельскохозяйственного молодняка и общего обогрева животноводческого или птицеводческого помещения.The above technical result is achieved by a method that includes measuring and setting the temperature felt by animals and birds in the local heating zones (or the integral heat flux at the level of the location of the animals or birds), comparing the measured and set values, adjusting the local heating mode according to the comparison result, measuring temperatures and relative humidity of indoor and outdoor air, generating a signal of the perceived temperature voltage, the periodic change in the signal of the formed value of the perceived room temperature in the range between the technologically permissible minimum and maximum set values, and depending on the value of the changed signal of the formed value of the perceived room temperature, the cost of energy for radiant local and general heating and the cost of production from this batch animals or birds, while the loss of thermal energy by the room is calculated depending on the measured temperature of indoor air in the room, then two differences between the last and first indicated values are calculated as two profit values in the mode of the highest livestock productivity at the normative value of the perceived temperature and the largest value of this difference at the economically optimal mode in the range between the technologically permissible minimum and maximum specified signal values the generated value of the perceived room temperature at its economically optimal value, is subtracted from the second difference first property and receive the third difference in cost between the first two in the form of profit growth, then determine the highest value of the last cost difference in the form of a numerical value of the criterion for profit growth and the corresponding signal of the generated value of the felt room temperature, compare the signal of the formed value of the felt corresponding to the last greatest difference in value room temperature with the measured value of the perceived room temperature and the result of the comparison t mode radiant heating local farm calves and general heating of livestock or poultry facilities.

Технический результат достигается также тем, что в устройство управления экономичной обогревательной технологией в животноводстве и птицеводстве, содержащее датчик ощущаемой температуры в зоне локального обогрева, датчики температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении, датчики относительной влажности наружного и внутреннего воздуха, вычислительный блок, блок управления, регулятор температуры локального обогрева, локальные обогреватели, причем выход датчика ощущаемой температуры в зоне обогрева соединен с первым входом вычислительного блока и с управляющим первым входом регулятора температуры локального обогрева, выход которого соединен с локальными обогревателями, причем выходы датчиков температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении подключены соответственно ко второму и к третьему входам вычислительного блока, выходы датчиков относительной влажности наружного и внутреннего воздуха соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока, своим выходом связанного с входом блока управления, дополнительно блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант, выходы блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений ощущаемой температуры, времени опроса, значения сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант подключены к соответствующим дополнительным входам вычислительного блока, выход блока управления соединен с задающим вторым входом регулятора температуры локального обогрева.The technical result is also achieved by the fact that in the control device economical heating technology in livestock and poultry farming, containing a sensed temperature sensor in the local heating zone, outdoor and indoor air temperature sensors, relative humidity sensors of outdoor and indoor air, a computing unit, a control unit , a temperature controller for local heating, local heaters, and the sensor output of the perceived temperature in the heating zone is connected to the first the course of the computing unit and with the controlling first input of the local heating temperature controller, the output of which is connected to the local heaters, the outputs of the outdoor and indoor temperature sensors are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit, the outputs of the sensors of relative humidity of the outdoor and indoor air connected respectively to the fourth and fifth inputs of the computing unit, its output associated with the input of the control unit, additional but the block of adjusters of the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature and constants, the outputs of the block of the adjusters of the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest values of the felt temperature, the time of the survey, the signal value of the generated value of the perceived temperature and constants are connected to the corresponding additional inputs of the computing unit, the output of the control unit is connected to The second input of the local heating temperature controller.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером. Задача оптимизации микроклимата помещения для выращивания бройлеров в клеточных батареях с учетом расхода энергии на отопление птичника для достижения максимума функционала непрерывно изменяющейся во времени разности стоимостей продукции и тепловой энергии при управлении микроклиматом по условию наивысшей продуктивности поголовья решена (Грабауров В.А., Савченко Е.И., 1986, и др.). Промышленный птичник рассматривается как биотехническая система, состоящая из взаимосвязанных и взаимозависимых объектов - биологического (птица) и технического (помещение и оборудование).The essence of the invention is illustrated by example. The task of optimizing the microclimate of the room for growing broilers in cell batteries, taking into account the energy consumption for heating the house, to achieve the maximum functionality of the continuously varying time difference in the cost of production and thermal energy when controlling the microclimate under the condition of the highest productivity of the livestock, has been solved (Grabaurov V.A., Savchenko E. I., 1986, and others). An industrial house is considered as a biotechnological system, consisting of interconnected and interdependent objects - biological (bird) and technical (premises and equipment).

Эффективность и ресурсосбережение чрезвычайно энергозатратных в настоящее время в бройлерном птицеводстве технологии лучистого локального и общего обогрева можно существенно повысить путем автоматизации процесса поиска оптимального значения выбранного экономического критерия. Например, прибыль П^авт новой автоматизированной системы:Efficiency and resource saving of currently extremely energy-intensive in broiler poultry farming technologies of radiant local and general heating can be significantly improved by automating the process of finding the optimal value of the chosen economic criterion. For example, the profit P ^{av of a} new automated system:

где П^авт - годовая прибыль предприятия или технологии, руб./год; Ц_р ^макс - рыночная цена реализованной за год продукции в действующей системе обогрева по условию получения наивысшей продуктивности поголовья, руб./год; С - годовые издержки производства, руб./год; ΔП - увеличение прибыли, руб./год, из-за экономии издержек в результате экономически обоснованного снижения затрат на энергию в обсуждаемой технологии ΔС, руб./год, при неизбежно возникающих при предлагаемом методе экономической оптимизации расчетных потерях продуктивности ΔЦ, руб./год.where P ^aut - the annual profit of an enterprise or technology, rubles / year; C _p ^max - the market price of sales for the year of production in existing heating system on the condition of obtaining the highest productivity of livestock, rubles / year;. C - annual production costs, rubles / year; ΔP - increase in profit, rub./year, due to cost savings as a result of economically feasible reduction of energy costs in the technology under discussion ΔС, rub./year, with the estimated productivity losses inevitably arising from the proposed method of economic optimization ΔЦ, rub./year .

Остальные составляющие эксплуатационных затрат - на освещение, трудозатраты персонала и т.п. - от t_оп при локальном обогреве зависят слабо или вообще не зависят. Составляющие (1) вычисляются по достаточно известным и модифицированным зависимостям, включающим в себя удельные цены на электрическую энергию и энергию природного газа в данном регионе страны удельную отпускную цену мяса бройлеров на конкретной птицефабрике, параметры наружного климата t_н и φ_н - температуру и относительную влажность наружного воздуха, теплоизоляционные характеристики конструкции помещения для поголовья S_{огр i}, R_{o огр i}, G_инф - площадей ограждающих конструкций, их сопротивлений теплопередаче и удельный объем инфильтрующегося через притворы в помещение воздуха, параметры внутреннего микроклимата t_оп, t_в, φ_вн - ощущаемую цыплятами температуру в зонах обогрева, температуру и относительную влажность внутреннего воздуха в помещении, характеристики оборудования для лучистого локального обогрева Q_л ¹(t_оп ^з) - статическую характеристику передачи локального обогревателя.The remaining components of operating costs are for lighting, labor costs, etc. - on t _op with local heating depend weakly or not at all. Components (1) are calculated according to well-known and modified dependencies, which include unit prices for electric and natural gas energy in a given region of the country, unit selling price of broiler meat at a specific poultry farm, outdoor climate parameters t _n and φ _n - temperature and relative humidity outside air, heat insulating characteristics design space for livestock _ogre S _i, R _{o Res i,} G _inf - space enclosing structures, their resistance to heat transfer and the specific volume of infiltrated yuschegosya through the arches in the air space, the internal microclimate parameters t _op, t _a, φ _ext - perceived chickens temperature in the zones of heating, the temperature and relative humidity of internal air in the room, the characteristics of the equipment for radiant local heating Q _n ¹ (t _op ^h) - static transmission characteristic of the local heater.

Все эти составляющие эксплуатационных затрат определены в прототипе /Патент РФ №2229155, G05D 23/19, А01К 29/00, F24D 10/00. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных /А.В.Дубровин, В.Р.Краусп // БИ 2004, №14/.All these components of operating costs are defined in the prototype / RF Patent No. 2229155, G05D 23/19, А01К 29/00, F24D 10/00. Method and device for economical general heating of livestock buildings and local heating of farm animals / A.V. Dubrovin, V.R. Krausp // BI 2004, No. 14 /.

Способ осуществляется следующим образом. Например, в сильный мороз обычная система лучистого электрического или газового обогрева просто поддерживает нормативный технологический режим обогрева поголовья наивысшей продуктивности. Расход электроэнергии или природного газа совершенно не контролируется и из-за большой лучистой теплоотдачи датчика ощущаемой температуры (или датчика, интегрального теплового потока на уровне расположения животных или птицы) к холодным ограждающим конструкциям и большой суммарной теплоотдачи помещения здания в целом может достигнуть таких значений, что разница между наивысшей ценой реализованной продукции и очень высокой стоимостью израсходованных энергоносителей С^макс окажется совсем малой. Это означает, что прибыль в данном (старом) варианте управления по критерию максимальной продуктивности поголовья П_с получена небольшая:The method is as follows. For example, in severe frosts, a conventional radiant electric or gas heating system simply supports the normative technological regime for heating livestock of the highest productivity. The consumption of electricity or natural gas is completely uncontrolled and due to the large radiant heat transfer of the sensor of the perceived temperature (or the sensor, the integral heat flux at the level of the location of animals or birds) to cold building envelopes and the large total heat transfer of the building as a whole, it can reach such values that the difference between the highest price of products sold and the very high cost of consumed energy With ^max will be very small. This means that the profit in this (old) version of management by the criterion of maximum productivity of the livestock P _s is small:

Заявляемое вместе со способом экономически оптимального (экономически наилучшего) управления устройство автоматически выбирает такой режим расхода энергоносителя, при котором указанная экономически оптимальная разность Ц_р ^опт-С^оптвсегда имеет наибольшее значение. Таким образом, при любых внешних условиях прибыль в новом варианте управления по критерию максимума прибыли П_опт всегда максимальна:Declared together with the method of economically optimal (economically best) control, the device automatically selects a mode of energy consumption in which the specified economically optimal difference C _r ^opt- C ^opt always has the greatest value. Thus, under any external conditions, the profit in the new version of management by the criterion of maximum profit P _{opt is} always maximum:

Вычитая из второго значения разности ее первое значение, получаем прирост прибыли ΔП, образовавшийся в результате оптимального (наилучшего) автоматизированного управления лучистым обогревом помещения с молодняком.Subtracting its first value from the second value of the difference, we obtain a profit increase ΔP, resulting from the optimal (best) automated control of radiant heating of the room with young animals.

П_опт-П_с=ΔП=Ц_р ^опт+С^опт-Ц_р ^макс-С^макс=ΔЦ+ΔС.P _opt -P _c = ΔP = C _p ^opt + C ^opt -C _p ^max -C ^max = ΔC + ΔC.

Прибыль увеличивается в результате экономически оптимального управления лучистым обогревом на величину ее прироста:Profit increases as a result of economically optimal control of radiant heating by the value of its growth:

где

экономия издержек, выигрыш в стоимости энергозатрат, полученный за счет частичного снижения продуктивности поголовья или за счет некоторого уменьшения цены реализованной в будущем продукции данной технологии

в результате перехода от управления по критерию максимума продукции с любыми затратами при значении t_оп ^макс ^{продукт} режима наивысшей продуктивности к управлению по критерию максимума прироста прибыли при экономически оптимальном значении t_оп ^оптуправляемого параметра.Where

cost savings, a gain in the cost of energy costs obtained by partially reducing the productivity of the livestock or by slightly reducing the price of products sold in the future for this technology

as a result of the transition from management by the criterion of maximum production at any cost at a value of t _op ^max ^{product of} the highest productivity mode to management by the criterion of maximum profit growth at an economically optimal value of t _opt ^opt -controlled parameter.

На фиг.1 приведена схема устройства экономически оптимального управления лучистым обогревом производственного помещения и сельскохозяйственного молодняка. По результатам измерения и задания параметров климата, помещения, микроклимата, оборудования, поголовья вычислительный блок 7 формирует значение ΔП в диапазоне изменения t_оп ^з за цикл опроса Т_опр системой автоматизации рассматриваемой биотехнической системы. Блок управления 8 устанавливает на задающем входе регулятора общего обогрева 9 соответствующее режиму максимального прироста прибыли производства значение сформированной величины ощущаемой температуры t_оп ^опт.Figure 1 shows a diagram of a device for economically optimal control of radiant heating of an industrial building and agricultural young animals. By the measurement results and set climate parameter space, microclimate, equipment, livestock computing unit 7 generates a value ΔP changes within a range ^of t _op of polling cycle T _det automation system considered biotechnical system. The control unit 8 sets to specify the total heating regulator inlet 9 corresponding to the maximum mode gain value generated profit production quantities sensed temperature t _op ^opt.

Устройство для осуществления способа содержит датчик ощущаемой температуры помещения 1 в зоне локального обогрева, датчики температуры наружного воздуха 2 и внутреннего воздуха в помещении 3, датчики относительной влажности наружного 4 и внутреннего воздуха 5, вычислительный блок 6, блок управления 7, регулятор температуры локального обогрева 8, локальные обогреватели 9, причем выход датчика ощущаемой температуры 1 в зоне обогрева соединен с первым входом вычислительного блока 6 и с управляющим первым входом регулятора температуры локального обогрева 8, выход которого соединен с локальными обогревателями 9, причем выходы датчиков температуры наружного воздуха 2 и внутреннего воздуха в помещении 3 подключены соответственно ко второму и к третьему входам вычислительного блока 6, выходы датчиков относительной влажности наружного 4 и внутреннего 5 воздуха соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока 6, своим выходом связанного с входом блока управления 7, при этом оно содержит блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант 10, выходы блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений ощущаемой температуры, времени опроса, значения сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант 10 подключены к соответствующим дополнительным входам вычислительного блока 6, выход блока управления 7 соединен с задающим вторым входом регулятора температуры, работающего следующим образом. Вычислительный блок 7 по данным измерений и формирования искусственной величины управляемого параметра теплоощущений поголовья рассчитывает целевую функцию оптимизации в выбранном диапазоне. Блок управления 8 находит экстремальное (максимальное) ее значение и соответствующее ему значение аргумента функции, то есть экономически оптимальное значение расчетного прироста прибыли, подает его в качестве задающего сигнала на задающий вход регулятора обогрева. Технология лучистого обогрева идет по экономически наилучшей траектории. Обеспечивается экономически наилучшее для обогревательной технологии и для предприятия в целом соотношение между получаемой продукцией птицеводства (животноводства) и расходуемым на обогрев поголовья (например, бройлеров в птицеводстве) энергоносителем любого вида.A device for implementing the method includes a sensor of the perceived temperature of the room 1 in the local heating zone, temperature sensors of the outdoor air 2 and indoor air in the room 3, relative humidity sensors of the outdoor 4 and indoor air 5, a computing unit 6, a control unit 7, a local heating temperature regulator 8 , local heaters 9, and the output of the sensed temperature sensor 1 in the heating zone is connected to the first input of the computing unit 6 and to the control first input of the temperature controller locally heating 8, the output of which is connected to local heaters 9, and the outputs of the temperature sensors of the outdoor air 2 and indoor air in the room 3 are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit 6, the outputs of the relative humidity sensors of the outdoor 4 and indoor 5 air are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the computing unit 6, its output associated with the input of the control unit 7, while it contains a block of population age adjusters, technologically permissible names the highest and highest values of the sensed temperature, the polling time, the signal of the generated value of the sensed temperature and constants 10, the outputs of the set of population age adjusters, the technologically permissible minimum and highest values of the felt temperature, the polling time, the signal values of the generated value of the sensed temperature and constants 10 are connected to the corresponding additional the inputs of the computing unit 6, the output of the control unit 7 is connected to the master second input of the temperature controller, which operates as follows way. The computing unit 7 according to the measurements and the formation of the artificial value of the controlled parameter of the heat sensation of the population calculates the target optimization function in the selected range. The control unit 8 finds its extreme (maximum) value and the corresponding value of the function argument, that is, the economically optimal value of the calculated profit growth, feeds it as a reference signal to the driving input of the heating controller. Radiant heating technology follows the economically best trajectory. The economically best ratio is ensured for heating technology and for the enterprise as a whole, the ratio between the resulting poultry (livestock) products and the energy used for heating livestock (for example, broilers in poultry farming) of any kind.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3. На фиг.1 приведена общая схема устройства по способу. Показаны: 1 - датчик ощущаемой температуры помещения (или датчик интегрального теплового потока на уровне расположения цыплят); 2 - датчик температуры наружного воздуха; 3 - датчик температуры внутреннего воздуха птичника; 4 - датчик относительной влажности наружного воздуха; 5 - датчик относительной влажности внутреннего воздуха; 6 - вычислительный блок; 7 - блок управления; 8 - регулятор температуры локального обогрева; 9 - локальные обогреватели (электрические, газовые и т.п.); 10 - блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего значений ощущаемой температуры, задатчиков времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры, констант.The essence of the invention is illustrated in figure 1, figure 2, figure 3. Figure 1 shows a General diagram of a device according to the method. Shown: 1 - the sensor of the felt temperature of the room (or the sensor of the integral heat flow at the level of the location of the chickens); 2 - outdoor temperature sensor; 3 - house temperature sensor; 4 - sensor of relative humidity of outdoor air; 5 - sensor relative humidity of the internal air; 6 - computing unit; 7 - control unit; 8 - temperature controller for local heating; 9 - local heaters (electric, gas, etc.); 10 - a block of adjusters of the age of the livestock, technologically permissible minimum and greatest values of the felt temperature, adjusters of the polling time, a signal of the generated value of the felt temperature, constants.

На фиг.2 приведена общая схема технологии и технологического оборудования лучистого обогрева цыплят и птичника. Показаны: 11 - теплозащитные ограждающие конструкции помещения (здания) птичника; 12 - утепленный пол (древесно-стружечная подстилка) птичника; 13 - приточная вентиляция; 14 - вытяжная вентиляция; 15 - поголовье птицы; 9 - лучистые обогреватели; 16 - энергетическая магистраль; 8 - регулятор температуры локального обогрева; 3 - датчик температуры внутреннего воздуха птичника; 5 - датчик относительной влажности внутреннего воздуха птичника; 1 - датчик ощущаемой температуры помещения в зоне обитания птицы (или датчик интегрального теплового потока на уровне расположения цыплят).Figure 2 shows the General scheme of technology and technological equipment for radiant heating of chickens and poultry. Shown: 11 - heat-protective enclosing structures of the premises (building) of the house; 12 - insulated floor (particle board litter) of the house; 13 - forced ventilation; 14 - exhaust ventilation; 15 - poultry stock; 9 - radiant heaters; 16 - energy highway; 8 - temperature controller for local heating; 3 - house temperature sensor; 5 - the relative humidity sensor of the indoor air of the house; 1 - sensor of perceived room temperature in the bird's habitat zone (or sensor of integral heat flow at the level of chickens).

На фиг.3 дана иллюстрация оценки технико-экономической эффективности обогревательной технологии по критерию прироста прибыли в результате суммирования стоимостей затрат энергоносителя и прогнозируемых потерь продукций (с отрицательным знаком) в искусственно формируемом диапазоне изменения теплового режима по величине ощущаемой температуры помещения (или величины интегрального теплового потока на уровне расположения животных или птицы). Показаны: ΔП - прогнозируемый расчетный прирост прибыли в результате экономически оптимального управления лучистым обогревом данной партии цыплят и данного птичника; t_оп - ощущаемая температура помещения в зоне обитания цыплят (или интегральный тепловой поток на уровне расположения цыплят) в результате действия локальных обогревателей; t_оп ^опт - экономически оптимальное значение t_оп при соответствующих наружных метеоусловиях и данной теплозащите помещения здания птичника; t_оп ^макс ^{продукт}- биологически наилучшее значение для получения режима наивысшей продуктивности поголовья птицы данных породы, кросса и возраста.Figure 3 is an illustration of the assessment of the technical and economic efficiency of heating technology according to the criterion of profit growth as a result of summing the cost of energy carrier costs and predicted production losses (with a negative sign) in an artificially generated range of changes in the thermal regime according to the value of the perceived room temperature (or the value of the integral heat flux at the level of the location of animals or birds). Shown: ΔP - predicted estimated profit growth as a result of economically optimal control of radiant heating for this batch of chickens and this house; t _op - the felt room temperature in the chickens habitat (or the integral heat flux at the level of the chickens) as a result of the action of local heaters; t _opt ^opt - economically optimal value of t _op under appropriate external weather conditions and this heat protection of the building of the house; t _op ^max ^product - the biologically best value for obtaining the regime of the highest productivity of a livestock of poultry of given breed, cross-country and age.

Способ и устройство обеспечивают точную экономическую оптимизацию технологического режима лучистого обогрева помещения с молодняком, поскольку применяемые для управления математические соотношения и используемые в них измеряемые и формируемые сигналы и константы несут в себе точную и полную информацию об управляемом процессе.The method and device provide accurate economic optimization of the technological regime of radiant heating of a room with young animals, since the mathematical relationships used for control and the measured and generated signals and constants used in them carry accurate and complete information about the controlled process.

Claims

1. A method of controlling economical heating technology in animal husbandry and poultry farming, which includes measuring and setting the temperature felt by animals and poultry in local heating zones or the integral heat flux at the level of animals or poultry, comparing the measured and set values, adjusting the local heating mode according to the results of comparison, a change in the values of temperatures and relative humidity of indoor air in the room and outdoor air, characterized in that they form a signal of the magnitude of the sensed room temperature, periodically change the signal of the generated magnitude of the sensed room temperature in the range between the technologically permissible lowest and greatest given values, and depending on the value of the changed signal of the formed magnitude of the sensed room temperature, calculate the cost of energy for radiant local and general heating and the cost of production from a given batch of animals or birds, while the loss of thermal energy by the room is calculated depending on the measured value of the temperature of the indoor air in the room, then two differences between the last and first indicated values are calculated as two profit values in the mode of the highest livestock productivity at the normative value of the perceived temperature and the largest value of this difference with an economically optimal mode in the range between the technologically permissible lowest and the largest preset signal values of the generated value of the perceived room temperature at its economic opt At the minimum value, the first is subtracted from the second cost difference and the third cost difference between the first two is obtained in the form of a profit increase, after which the largest value of the last cost difference is determined in the form of a numerical value of the profit growth criterion and the corresponding signal of the formed value of the perceived room temperature, and the corresponding corresponding to the last the greatest difference in costs is the signal of the formed value of the perceived room temperature with the measured value of the perceived temperature The premises and, based on the comparison result, correct the mode of radiant local heating of agricultural young animals and general heating of livestock or poultry premises.

2. A control device for economical heating technology in animal husbandry and poultry farming, comprising a sensed temperature sensor in the local heating zone, outdoor and indoor air temperature sensors, relative humidity sensors of outdoor and indoor air, a computing unit, a control unit, a local heating temperature controller, local heaters, and the sensor output of the perceived temperature in the heating zone is connected to the first input of the computing unit and to the control first m is the input of the local heating temperature controller, the output of which is connected to local heaters, the outputs of the outdoor and indoor temperature sensors are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit, the outputs of the sensors of relative humidity of the outdoor and indoor air are connected to the fourth and the fifth inputs of the computing unit, its output associated with the input of the control unit, characterized in that it contains a block of age adjusters the headband, the technologically permissible lowest and highest values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature and constants, the outputs of the set of population age adjusters, the technologically permissible lowest and highest values of the felt temperature, the polling time, the signal values of the generated value of the perceived temperature and constants corresponding additional inputs of the computing unit, the output of the control unit is connected to the master second input of the controller ora local heating temperature.