Оптимізація енергоспоживання системою кондиціонування повітря в тваринницьких приміщеннях
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya4(86).2026.031Ключові слова:
система мікроклімату, тваринницькі приміщення, енергетична ефективністьАнотація
Продуктивність тварин за умови повноцінної годівлі досягає високого рівня тільки при створенні мікроклімату, що відповідає їх біологічним потребам. Зменшення приросту маси тварин внаслідок дискомфортного мікроклімату не лише знижує коефіцієнт корисного використання енергії корму, але й призводить до збільшення терміну відгодівлі, додаткового освітлення приміщень, подовджує час експлуатації технологічного обладнання, недоотримання продукції на зайнятих виробничих площах тощо.
Комфортні параметри мікроклімату (температура, відносна вологість і швидкість руху повітря, а також температура оточуючих поверхонь), при яких виробництво тваринницької продукції найбільш економічне, можуть мати різні значення залежно від віку, маси і породи тварин, енерговмісту кормів, теплоізоляційних властивостей смуху і поведінки тварин.
Розв'язання цієї проблеми лежить у площині математичного моделювання процесів формування теплового комфорту. Під час побудови моделей тварину розглядають як складну біологічну саморегульовану систему, в якій межові умови тепломасообміну детерміновані фізіологічними законами гомеостазу, а зовнішня тепловіддача підпорядкована класичним законам феноменологічної термодинаміки.
Мета дослідження – визначення енергетичної ефективності системи мікроклімату шляхом визначення оптимальних режимів системи кондиціонування повітря, створення нових її типів, застосування яких дозволить зекономити паливно-енергетичні та матеріальні ресурси.
Вирішення вказаної проблеми можливе завдяки застосуванню математичної моделі системи формування теплового комфорту у тваринницьких приміщеннях.
У процесі побудови моделей тварину розглядають як біологічну регульовану систему, де формування граничних умов тепломасообміну визначається біологічними закономірностями, а зовнішня тепловіддача підпорядкована фізичним законам тепломасопереносу та може бути описана за їх допомогою.
Отримано: 02.05.2026. Доопрацьовано: 01.07.2026. Прийнято: 20.08.2026
Посилання
1. Blum, Ya.B., Geletukha G.G., [and others]. (2010). The latest technologies of bioenergy conversion. Monograph Kyiv: Agrar Media Group, 326.
2. Chmil, A. I. (2015). Energy efficiency and environmental safety of closed ecological and biotechnical systems in livestock farming: Monograph. Kyiv: "Komprint", 163.
3. Chmil, A. I. (2015). Research of energy perfection of biotechnical systems in livestock farming. Scientific Bulletin of NULES of Ukraine, 209 (2), 58-63.
4. Pohoriliy, L.V., Lutsenko, M.M. (1992). Biotechnological systems in livestock farming Kyiv Urozhay, 344.
5. Albright, L. D. (1990). Environment Control for Animals and Plants. American Society of Agricultural Engineers.
6. Bari, S., & Shafiullah, G. M. (2021). Energy efficiency optimization in livestock ventilation systems using variable frequency drives. Energy and Buildings, 240, 110915. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.110915
7. CIGR Handbook of Agricultural Engineering (2002). Volume II: Animal Production and Aquacultural Engineering. American Society of Agricultural Engineers.
8. Kaletnik, G., & Tokarchuk, O. (2020). Energy and economic efficiency of bioenergy systems in livestock complexes. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 11(2), 45-56.
9. Martin, S., & Green, A. R. (2023). Dynamic sensible and latent heat production of dairy cows in loose housing systems. Biosystems Engineering, 229, 112-124. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2023.03.012
10. Pedersen, S., & Sällvik, K. (2017). Heat and moisture production at animal and house levels. CIGR Report, Section II.
11. Sauer, B., & Thomas, L. (2024). Optimization of HVAC systems in agriculture: Combining biological thermal models with VFD control. Applied Energy, 352, 121980.
12. Wang, X., & Zhang, G. (2022). Evaluation of energy-saving potential for variable-speed fans in dairy barns. Energy Efficiency, 15(4), 32-45.
13. Baran, M. O., & Lysenko, V. P. (2021). Mathematical modeling of energy and biotechnical systems of livestock complexes. Energy and Automation, (3), 14-25.
14. Voloshyn, S. M. (2023). Optimization of operating modes of frequency-controlled electric drives of ventilation units. Technical Electrodynamics, (2), 58-64.
15. Marchenko, V. I. (2024). Determination of dynamic components of the heat balance of livestock premises for cattle. Bulletin of Agricultural Science, 102(5), 37-44.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
