vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-374-9-149-155vetpress-2798Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESАнализ предлагаемых технических решений для поддержания микроклимата животноводческих помещенийAnalysis of proposed technical solutions for maintaining the microclimate of livestock buildingshttps://orcid.org/0000-0003-3058-2446ДовлатовИ. М.DovlatovI. M.

Игорь Мамедяревич Довлатов, кандидат технических наук, научный сотрудник

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Igor Mamedyarevich Dovlatov, Candidate of Technical Sciences, Research Associate

5 1st Institute Passage, Moscow, 109428

dovlatovim@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2407-4584КомковИ. В.KomkovI. V.

Илья Владимирович Комков, специалист

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Ilya Vladimirovich Komkov, Specialist

5 1st Institute Passage, Moscow, 109428

ilyakomkov10@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8000-4532АлипичевА. Ю.AlipichevA. Yu.

Алексей Юрьевич Алипичев, кандидат педагогических наук, доцент

ул. Тимирязевская, 47, Москва, 127434

Alexey Yurievich Alipichev, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor

47 Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434

alipichev@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7826-5197БлаговД. А.BlagovD. A.

Дмитрий Андреевич Благов, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Dmitry Andreevich Blagov, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher

5 1st Institute Passage, Moscow, 109428

aspirantyra2013@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2511-7526ЮрочкаС. С.YurochkaS. S.

Сергей Сергеевич Юрочка, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Sergei Sergeevich Yurochka, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher

5 1st Institute Passage, Moscow, 109428

yurochkasr@gmail.comФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияScientific Agroengineering Center VIMRussian FederationРоссийский государственный аграрный университет — МСХА им. К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University — Moscow Agricultural Academy named after K.A. TimiryazevRussian Federation20232709202309149155Copyright © Довлатов И.М., Комков И.В., Алипичев А.Ю., Благов Д.А., Юрочка С.С., 20232023Довлатов И.М., Комков И.В., Алипичев А.Ю., Благов Д.А., Юрочка С.С.Dovlatov I.M., Komkov I.V., Alipichev A.Y., Blagov D.A., Yurochka S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2798

Изучены технические решения для обеспечения необходимых значений параметров. Рассмотрены научные исследования по тематике контроля микроклиматических показателей. Выявлены основные компоненты условий содержания, способы поддержания их регламентированных значений в помещении. Рассмотрены методы воздействия на них. Разработана упрощенная модель фермы в программных комплексах SketchUp 2020, моделирование проводилось в программном комплексе SolidWorks 2020. Общие задаваемые параметры для расчета: тепло, выделяемое коровами, — 1000 Вт; количество углекислого газа — 4% в выдыхаемом воздухе; скорость ветра на входе в окно — 2 м/с, влажность — 70%, температура — 25 ºC. Отображены материалы, использованные при проведении исследования. Представлены параметрические модели по характеру и скорости движения воздушных потоков. Проанализированы основные способы регуляции интересующих показателей. Выявлены и описаны наиболее подходящие решения для модернизации и переоборудования производств для улучшения состояния микроклимата в помещения для содержания скота. Сформирована функционально-структурная схема технических решений для обеспечения параметров микроклимата. Сделана и отображена технологическая карта концептуальных предложений. На их основе определены основные решения для модернизации ферм: естественная вентиляция, осевой и подвесной вентиляторы, световой конек, форсунки, подъемные шторки, искусственное освещение.

Technical solutions to ensure the necessary values of parameters are studied. Considered scientific research on the subject of control of microclimatic parameters. Identified the main components of the living conditions, ways to maintain their regulated values in the room. The methods of influencing them are considered. Developed a simplified model of the farm in the software package SketchUp 2020, simulations were carried out in the software package SolidWorks 2020. General parameters set for the calculation: heat emitted by the cows — 1000 W; amount of carbon dioxide — 4% in the exhaled air; wind speed at the window inlet — 2 m/s, humidity — 70%, temperature — 25 ºC. The materials used in the study are displayed. Parametric models for the nature and velocity of air flows are presented. The main ways of regulating the indicators of interest are analyzed. The most suitable solutions for modernization and re-equipment of production facilities to improve the microclimate in the cattle housing are identified and described. The functional and structural scheme of technical solutions to ensure the parameters of the microclimate is formed. The technological map of conceptual proposals is made and displayed. On their basis, the main solutions for modernization of farms are defined: natural ventilation, axial and suspended fans, light ridge, nozzles, lifting curtains, artificial lighting.

микроклиматусловия содержания животныхвоздушные потокитемпературный стрессприточно-вытяжная шахтаразгонные вентиляторыmicroclimateanimal housing conditionsair flowstemperature stresssupply and exhaust shaftdispersal fansReferencesLeliveld L.M.C., Riva E., Mattachini G., Finzi A., Lovarelli D., Provolo G. Dairy Cow Behavior Is Affected by Period, Time of Day and Housing. Animals. 2022; 12(4): 512. https://doi.org/10.3390/ani12040512Leliveld L.M.C., Riva E., Mattachini G., Finzi A., Lovarelli D., Provolo G. Dairy Cow Behavior Is Affected by Period, Time of Day and Housing. Animals. 2022; 12(4): 512. https://doi.org/10.3390/ani12040512Довлатов И.М., Юферев Л.Ю. Расчет расстояния от источника УФ-облучения, обеспечивающего необходимую дозу эффективного облучения. Инновации в сельском хозяйстве. 2018; (3): 618–625. https://www.elibrary.ru/yvcxrbDovlatov I.M., Yuferev L.Yu. The calculation of the distance from the source of UV radiation provides the necessary effective dose of radiation. Innovatsii v sel’skom khozyaystve. 2018; (3): 618–625 (In Russian). https://www.elibrary.ru/yvcxrbБастрон Т.Н. Обзор систем микроклимата коровников ферм КРС. Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития. Материалы Международной научно-практической конференции. Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет. 2019; 2: 87–93. https://elibrary.ru/xhoouxBastron T.N. Review of microclimate systems of cowsheds of cattle farms. Science and education: experience, problems, development prospects. Materials of the International Scientific and Practical Conference. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk State Agrarian University. 2019; 2: 87–93 (In Russian). https://elibrary.ru/xhoouxЛукин С.В., Суязова И.В. Влияние сезона года на микроклимат коровника в ООО «Пашское». Вестник студенческого научного общества. 2017; 8(1): 197–199. https://elibrary.ru/xmibalLukin S.V., Suyazova I.V. Influence of the season of the year on the microclimate of the cowshed in «Pashskoe» LLC. Vestnik studencheskogo nauchnogo obshchestva. 2017; 8(1): 197–199 (In Russian). https://elibrary.ru/xmibalВторый С.В., Вторый В.Ф., Ильин Р.М. Автоматизированная мобильная система для контроля параметров микроклимата коровника. Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019; (4): 114–121. https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10218Vtoryi S.V., Vtoryi V.F., Ilyin R.M. Automated mobile system for cow barn microclimate parameter checkout. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019; (4): 114–121 (In Russian). https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10218Вартанова М.Л., Дробот Е.В. Современное состояние инфраструктуры обслуживания молочных комплексов и необходимость проведения их модернизации в условиях санкций. Экономические отношения. 2018; 8(2): 247–260. https://doi.org/10.18334/eo.8.2.39060Vartanova M.L., Drobot E.V. Modern state of the infrastructure maintenance of dairy facilities and the need for their modernization in terms of sanctions. Journal of International Economic Affairs. 2018; 8(2): 247–260 (In Russian). https://doi.org/10.18334/eo.8.2.39060Гречникова В.Ю., Кондакова И.А., Григоренко Д.В. Изучение влияния высокоинтенсивного импульсного оптического УФ-излучения ксеноновой лампы на чистые культуры микроорганизмов. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2021; (1): 5–12. https://doi.org/10.36508/RSATU.2021.49.1.001Grechnikova V.Yu., Kondakova I.A., Grigorenko D.V. Studying the influence of high-intensity pulse optical UV radiation of a xenon lamp on pure cultures of microorganisms s. Herald of Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev. 2021; (1): 5–12 (In Russian). https://doi.org/10.36508/RSATU.2021.49.1.001Dovlatov I.M., Yurochka S.S. Efficiency Optimization of Indoor Air Disinfection by Radiation Exposure for Poultry Breeding Rational for Microclimate Systems Modernization for Livestock Premises. Vasant P., Weber G.-W., Thomas J., Marmolejo-Saucedo J.A., Rodriguez-Aguilar R. eds. Artificial Intelligence for Renewable Energy and Climate Change. Scrivener. 2022; 371–388. https://doi.org/10.1002/9781119771524.ch11Dovlatov I.M., Yurochka S.S. Efficiency Optimization of Indoor Air Disinfection by Radiation Exposure for Poultry Breeding Rational for Microclimate Systems Modernization for Livestock Premises. Vasant P., Weber G.-W., Thomas J., Marmolejo-Saucedo J.A., Rodriguez-Aguilar R. eds. Artificial Intelligence for Renewable Energy and Climate Change. Scrivener. 2022; 371–388. https://doi.org/10.1002/9781119771524.ch11Кондратьева Н.П., Филатов Д.А., Терентьев П.В., Аль-Хелю А.С. Сравнительная оценка основных характеристик натриевых и светодиодных тепличных облучателей. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020; 14(1): 50–54. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2020-14-1-50-54Kondratieva N.P., Filatov D.A., Terentiev P.V., Al-Helu A.S. Comparative Assessment of Sodium and LED Greenhouse Irradiators Main Characteristics. Agricultural Machinery and Technologies. 2020; 14(1): 50–54 (In Russian). https://doi.org/10.22314/2073-7599-2020-14-1-50-54Широбокова Т.А., Шувалова Л.А. Энергетический анализ производства продукции животноводства. Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2020; (1): 72–78. https://doi.org/10.48012/1817-5457_2020_1_72Shirobokova T.A., Shuvalova L.A. Energy analysis of the livestock production. The Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy. 2020; (1): 72–78 (In Russian). https://doi.org/10.48012/1817-5457_2020_1_72Винничек Л.Б. Повышение эффективности интенсификации молочного скотоводства: тенденции и направления. Исследование проблем экономики и финансов. 2021; (1); 4. https://doi.org/10.31279/2782-6414-2021-1-4-1-10Vinnichek L.B. Improving the efficiency of the intensification of dairy cattle breeding: trends and trends. Research in Economic and Financial Problems. 2021; (1); 4 (In Russian). https://doi.org/10.31279/2782-6414-2021-1-4-1-10Lindkvist S. et. al. Effects of achromatic and chromatic lights on pupillary response, endocrinology, activity, and milk production in dairy cows. PLoS ONE. 2021; 16(7): e0253776. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253776Lindkvist S. et. al. Effects of achromatic and chromatic lights on pupillary response, endocrinology, activity, and milk production in dairy cows. PLoS ONE. 2021; 16(7): e0253776. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0253776Dovlatov I.M., Yuferev L.Yu., Mikaeva S.A., Mikaeva A.S., Zheleznikova O.E. Development аnd Testing оf Combined germicidal Recirculator. Light & Engineering. 2021; 29(3): 43–49. https://doi.org/10.33383/2021-023Dovlatov I.M., Yuferev L.Yu., Mikaeva S.A., Mikaeva A.S., Zheleznikova O.E. Development аnd Testing оf Combined germicidal Recirculator. Light & Engineering. 2021; 29(3): 43–49. https://doi.org/10.33383/2021-023Пилыцикова Ю.А. Коваленко О.Ю., Овчукова С.А. Влияние комбинированного излучения на молодняк птицы. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина». 2012; (2): 29–31. https://elibrary.ru/rbffklPilytsikova Yu.A. Kovalenko O.Yu., Ovchukova S.A. Effect of the combined radiation on young birds. Vestnik of Federal State Educational Establishment of Higher Professional Education «Moscow State Agroengineering University named after V.P. Goryachkin». 2012; (2): 29–31 (In Russian). https://elibrary.ru/rbffklChamberlain A.T. The use of supplementary lighting in dairy cow housing to increase milk production. Livestock. 2018; 23(3): 130–138. https://doi.org/10.12968/live.2018.23.3.130Chamberlain A.T. The use of supplementary lighting in dairy cow housing to increase milk production. Livestock. 2018; 23(3): 130–138. https://doi.org/10.12968/live.2018.23.3.130Овчукова С.А., Коваленко О.Ю., Журавлева Ю.А. Исследование особенностей применения разрядных ламп для повышения молочной продуктивности крупного рогатого скота. Вестник НГИЭИ. 2022; (8): 54–61. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2022-8-54-61Ovchukova S.A., Kovalenko O.Yu., Zhuravleva S.A. Study of the peculiarities of the application of disc lamps to increase dairy productivity of cattle. Bulletin NGIEI. 2022; (8): 54–61 (In Russian). https://doi.org/10.24412/2227-9407-2022-8-54-61Музыка А.А., Москалев А.А., Кирикович С.А., Ковалевский И.А., Шматко Н.Н., Шейграцова Л.Н. Параметры микроклимата и комфортность условий содержания животных при применении различных систем штор и типов вытяжной вентиляции в коровниках. Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2014; 17(2): 308–315. https://elibrary.ru/vtwhxwMuzyka A.A., Moskalev A.A., Kirikovich S.A., Kovalevsky I.A., Shmatko N.N., Sheigratsova L.N. Microclimate parameters and comfort conditions for keeping animals when using various curtain systems and types of exhaust ventilation in barns. Aktual’nye problemy intensivnogo razvitiya zhivotnovodstva. 2014; 17(2); 308–315 (In Russian). https://elibrary.ru/vtwhxwЛанцова Е.О. Изменение концентрации аммиака при уборке навоза КРС скребковым транспортером. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2017; 49: 297–301. https://elibrary.ru/yokbbkLantsova E.O. Changes in the concentration of ammonia during the cleaning of cattle manure with a scraper conveyor. Izvesniya Saint-Petersburg State Agrarian University. 2017; 49: 297–301 (In Russian). https://elibrary.ru/yokbbkАндреев Л.Н., Салмина-Ольшко К.Б., Бикчантаева Р.А. Повышение качества макро- и микроклимата животноводческих помещений. Мир инноваций. 2018; (1–2): 122–127. https://www.elibrary.ru/urjgwsAndreev L.N., Salmina-Olshko K.B., Bikchantaeva R.A. Improvement of macro- and microclimate quality of livestock buildings. World of Innovations. 2018; (1–2): 122–127 (In Russian). https://www.elibrary.ru/urjgwsПлаксин И.Е., Трифанов А.В. Модель автоматизации процесса навозоудаления на свиноферме. АгроЭкоИнженерия. 2021; (1): 99–107. https://doi.org/10.24411/2713-2641-2021-10282Plaksin I.E., Trifanov A.V. Automation model of manure removal on a pig farm. AgroEcoEngineering. 2021; (1): 99–107 (In Russian). https://doi.org/10.24411/2713-2641-2021-10282Кирсанов В.В., Довлатов И.М., Комков И.В., Юрочка С.С. Современные подходы к системам обеспечения параметров воздуха в животноводческих помещениях. Техника и технологии в животноводстве. 2022; (4): 61–71. https://doi.org/10.51794/27132064-2022-4-61Kirsanov V.V., Dovlatov I.M., Komkov I.V., Yurochka S.S. The modern approaches to livestock premises’ air providing systems parameters. Machinery and Technologies in Livestock. 2022; (4): 61–71 (In Russian). https://doi.org/10.51794/27132064-2022-4-61Хохлова К.В. Разработка системы контроля микроклимата животноводческих помещений как инструмента обеспечения качества продукции животноводства. Теоретические и практические аспекты инновационных достижений в зоотехнии и ветеринарной медицине. Сборник научных статей Всероссийской научно-практической конференции. Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия им. И.И. Иванова. 2022; 243–245. https://www.elibrary.ru/kerbjyKhokhlova K.V. Development of a system to control the microclimate of livestock buildings as a tool to ensure the quality of livestock products. Theoretical and practical aspects of innovative achievements in zootechnics and veterinary medicine. Collection of scientific articles of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Kursk: Kursk State Agricultural Academy named after I.I. Ivanov. 2022; 243–245 (In Russian). https://www.elibrary.ru/kerbjyВторый В.Ф., Вторый С.В., Ильин Р.М. Исследование параметров микроклимата коровника переносным измерительным комплексом. АгроЭкоИнженерия. 2021; (3): 154–164. https://doi.org/10.24412/2713-2641-2021-3108-154-163Vtoryi V.F., Vtoryi S.V., Ilyin R.M. Study of the barn inside climate parameters with a portable measuring complex. AgroEcoEngineering. 2021; (3): 154–164 (In Russian). https://doi.org/10.24412/2713-2641-2021-3108-154-163

The authors declare that there are no conflicts of interest present.