Устройство для создания тепловых условий в зонах содержания молодняка животных с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока
DEVICE FOR CREATION OF THERMAL CONDITIONS IN AREAS OF YOUNG ANIMALS KEEPING WITH VARIABLE GENERATION OF LEVEL AND DIRECTION OF HEAT FLOW

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно, к установкам локального обогрева, предназначенным для создания требуемых температурных параметров в зоне нахождения молодняка животных в производственных помещениях животноводческих ферм.
Известны напольный электрообогреватель для поросят, включающий теплоизолирующий элемент, источник нагрева, шторки с вертикальными разрезами в нижней части и вертикальную опору, огнестойкие стеклопластиковые тепловыделяющие электрические панели для локального обогрева поросят (патент РФ № 2442322, МПК А01К 29/00, опубл.20.01.2012. Бюл.№5). Внутри панели равномерно расположен жаростойкий нагреватель в виде многожильного провода из хромоникелевого сплава (нихром) в термостойкой силиконовой изоляции.
Недостатками известных обогревателей являетсято, что они не обеспечивают поддержание требуемых температурных параметров на поверхности панели при повышении температуры воздуха и ограждающих конструкций в помещении выше нормативных значений в летний и переходный период года.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электрообогреваемая панель для молодняка животных,  в которой электронагревательный элемент выполнен из нагревательного провода со стабилизацией температурных параметров и снабжена пусковым устройством, содержащим полупроводниковый диод и датчик-реле температуры (а.с. №1814505, МПК, опубл. 07.05.93.Бюл. №17).
Недостатками известной электрообогреваемой панели является то, что использование панели ограничивается отопительным периодом года при низкой наружной температуры воздуха.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности обогрева молодняка животных и создание требуемых температурных параметров в зоне содержания молодняка животных в течение всего года, зимний, переходный и летние периоды.
В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность выращивания и содержания молодняка животных (станки, клетки и др.) путем создания требуемых параметров температуры в зоне содержания молодняка животных со стандартным промышленным оборудованием, сформировать тепловой режим в зоне нахождения молодняка  и обеспечить требуемое и равномерное температурное поле на поверхности термостатирующей жидкостной напольной панели в течение всего периода выращивания, повысить их сохранность, продуктивность животных, снизить удельные затраты корма на единицу привеса за счет того, что устройство снабжено термостатирующей жидкостной напольной панелью и блоком генерации энергетического потока на термоэлектрических модулях, которые соединены с системой управления.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для создания тепловых условий в зонах содержания молодняка животных с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока, содержащем напольную панель с нагревательным элементом со стабилизацией температурных параметров, согласно изобретению, в термостатирующую панель встроен жидкостный контур из трубок с выводами для входа и выхода теплоносителя и датчик температуры, сверху панели размещен теплопроводящий материал для выравнивания температуры по ее поверхности и коррозиестойкого покрытия и снизу панели расположена теплоизоляция, при этом жидкостный контур панели соединен блоком теплоизолированных трубопроводов с жидкостным контуром блока с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока, который содержит теплообменник «поверхность-жидкость», термоэлектрические элементы Пельте, теплообменник «поверхность-воздух», вентилятор, циркуляционный насос с регулируемой подачей теплоносителя, датчик температуры на входе теплообменника «поверхность-жидкость» и датчик температуры на выходе теплообменника «поверхность-жидкость», а жидкостный контур блока состоит из входных и выходных трубок с выводами для входа и выхода теплоносителя, соединенные с теплообменником «поверхность-жидкость», причем на входе в теплообменник «поверхность-жидкость» в входной  трубке встроен насос и датчик температуры, на выходе из теплообменника «поверхность-жидкость» в выходной трубке встроен датчик температуры, при этом жидкостные контуры панели, блока генерации уровня и направления энергетического потока с блоком теплоизолированным трубопроводом образуют замкнутый контур для циркуляции теплоносителя, причем управление генерацией уровня и направления теплового потока осуществляется термоэлектрическими элементами от системы управления, при этом в теплообменнике «поверхность-жидкость» выделяется тепло в теплоноситель или поглощается тепло из теплоносителя, датчик температуры панели контролирует температуру на ее поверхности и направление теплового потока, датчики температуры на входе и выходе теплообменника «поверхность-жидкость» контролируют уровень генерации теплового потока,
насос осуществляет циркуляцию теплоносителя в замкнутом контуре, вентилятор рассеивает избыточную энергию в окружающую среду.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства.
Устройство для создания тепловых условий в зонах содержания молодняка животных с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока содержит термостатирующую жидкостную напольную панель 1 с наложением на ее поверхность материала с высоким коэффициентом теплопроводности для выравнивания температуры по поверхности панели и коррозиестойким покрытием 2, теплоизоляцией 3, датчиком температуры 5, установленным в панель 1, жидкостной контур 4 панели 1 выходом 6 через блок теплоизолированных трубопроводов 8 подсоединен к входу 9 жидкостного контура блока с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока 11, вход 7 жидкостного контура 4 панели 1 через блок теплоизолированных трубопроводов 8 подсоединен к выходу 10 жидкостного контура блока с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока 11, вход 9 подсоединен входной трубкой 18 через насос с регулируемой подачей теплоносителя (вода) 15 к входу теплообменника «поверхность-жидкость» 17, в входной трубке 18 на входе теплообменника «поверхность-жидкость» 17 встроен датчик температуры 16, а выход теплообменника «поверхность-жидкость» 17 выходной трубкой 19 соединен с выходом 10, в выходной трубке 19 с выхода теплообменника «поверхность-жидкость» 17 встроен датчик температуры 20.
Жидкостной контур блока с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока 11 состоит из входной трубки 18 с входом 9, теплообменника «поверхность-жидкость» 17 и выходной трубки 19 с выходом 10. Жидкостной контур панели 4 и жидкостной контур блока с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока 11 и блок теплоизолированных трубопроводов 8 образуют замкнутый контур циркуляции теплоносителя. Блок управления генерацией теплового потока 11 содержит термоэлектрические модули Пельтье 12, вентилятор 13, теплообменник «поверхность-воздух» 14, теплообменник «поверхность-жидкость» 17. Термоэлектрические модули на элементах Пельтье 12 соединены с системой управления 21.
Работает устройство для создания тепловых условий в зонах содержания молодняка животных с изменяемой генерацией уровня и направления теплового потока следующим образом.
При подключении термоэлектрических модулей 12 к системе управления 21 на стороне модулей в теплообменнике «поверхность-жидкость» 17 выделяется теплота, которая передается теплоносителю. Циркуляционный насос с регулируемым расходом 15 подает теплоноситель в жидкостный контур 4 термостатирующей жидкостной панели 1, где передает тепловую энергию в массив панели и материал с высоким коэффициентом теплопроводности и коррозиестойким покрытием 2, которая равномерно распределяется по поверхности панели 1. Теплоизоляция 3 снижает тепловые потери в пол. Датчик температуры 5 контролирует температуру на поверхности панели и при ее выходе за пределы установленного значения система управления 21 осуществляет регулирование тепловой мощности, генерируемой термоэлектрическими  модулями 12 в блоке управления генерацией уровня и направления энергетического потока 11. Циркуляционный насос 15 и датчики температуры 16 и 20 контролируют уровень генерируемой мощности термоэлектрических модулей 12 для компенсации тепловых потерь в напольной панели.
Изменение температурного режима помещения приводит к необходимости отбора тепловой энергии от напольной панели 1 для поддержания требуемой температуры на ее поверхности. Система управления 21 изменяет полярность питания термоэлектрических модулей Пельтье 12, на стороне модулей 12 в теплообменнике «поверхность-жидкость» 17 поглощается теплота, которая отбирается у теплоносителя, циркулирующего в жидкостном контуре 4 напольной панели 1, и переносится в теплообменник «поверхность-воздух» 14, вентилятор 13 рассеивает избыточную тепловую энергию с теплообменника «поверхность-воздух» 14 в окружающую среду. Таким образом, обеспечивается тепловой режим в зоне нахождения молодняка животных.