ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ ТЕПЛИЦЫ

INVESTIGATION OF THE EFFECTIVENESS OF THE MANAGEMENT OF THE TECHNOLOGICAL FACILITY OF THE GREENHOUSE

 

Кокиева Г.Е., доктор технических наук, Кафедра «Технический сервис в АПК и общеинженерные дисциплины», факультет «Инженерный», Бурятская государственная сельскохозяйственная академия, Россия, г. Улан-Удэ

Дондоков Ж.Ж., кандидат технических наук, Арктический агротехнологический университет, Россия, г. Якутск

Kokieva G.E., Doctor of Technical Sciences,  Department of «Technical Service in Agriculture and General Engineering disciplines», Faculty of Engineering, Buryat State Agricultural Academy, Russia, Ulan-Ude

Dondokov Zh.Zh., Candidate of Technical Sciences, Arctic Agrotechnological University, Russia, Yakutsk

 

    Аннотация: Об эффектиности теплиц можно судить, если известны графические зависимости необходимой и избыточной тепловой мощности по месяцам года. Первые необходимы для подбора и расчета системы отопления, вторые-для устранения перегрева теплиц. Среднесуточные их значения для традиционных меридиональных, шедовых и однопролетных теплиц оценивают на основе статистических данных. Зимняя блочная теплица представляет собой сложный технологический объект управления температурным режимом. Характер изменения температурного поля ее зависит от уровня солнечной радиации, температуры наружного воздуха, скорости ветра, относительной влажности воздуха и температуры поверхности почвы в ней, расхода теплоносителя в регистрах обогрева воздуха, конструктивных особенностей системы отопления и факторов. Учитывая, что тепличные культуры чувствительны к колебаниям температуры воздуха в теплице как в течение суток, так и в течение вегетационного периода, k автоматическим устройствам теплиц предъявляются жесткие требования. Метод математического моделирования основан на изучении явлении в моделях, отличающихся по своей физической природе от оригинала, но описываемых идентичными математическими соотношениями. Для  решения таких уравнений целесообразнее всего использовать электронные цифровые  и аналоговые вычислительные машины. Достоинства данного метода заключаются в том, что с помощью одной установки можно решать ряд задач, легко и быстро переходить от одной задачи к другой, от исследования линейных динамических систем к существенно нелинейным. Предложенные балансные динамические модели позволяют наиболее полно использовать ЭВМ для исследования режимов теплопотребления обогреваемых теплиц, а также для синтеза регуляторов температуры. При этом в качестве математического аппарата используется векторно- матричная алгебра, стандартные программы для которой широко применяются на ЭВМ различного назначения. Урожайность сельскохозяйственных культур существенно зависит от климатических факторов, обусловливающих потребность в воде растении.

  Abstract: The effectiveness of greenhouses can be judged if the graphical dependences of the necessary and excess heat capacity by months of the year are known. The first are necessary for the selection and calculation of the heating system, the second-to eliminate overheating of greenhouses. Their average daily values for traditional meridional, shade and single-span greenhouses are estimated on the basis of statistical data. The winter block greenhouse is a complex technological object of temperature control.

The nature of the change in its temperature field depends on the level of solar radiation, outdoor air temperature, wind speed, relative humidity and soil surface temperature in it, coolant flow in air heating registers, design features of the heating system and factors. Considering that greenhouse crops are sensitive to fluctuations in the air temperature in the greenhouse both during the day and during the growing season, strict requirements are imposed on automatic greenhouse devices. The method of mathematical modeling is based on the study of the phenomenon in models that differ in their physical nature from the original, but are described by identical mathematical relations. To solve such equations, it is most expedient to use electronic digital and analog computers. The advantages of this method are that with the help of one installation it is possible to solve a number of problems, easily and quickly move from one task to another, from the study of linear dynamical systems to substantially nonlinear ones. The proposed balanced dynamic models allow the most complete use of computers for the study of heat consumption modes of heated greenhouses, as well as for the synthesis of temperature regulators. At the same time, vector-matrix algebra is used as a mathematical apparatus, standard programs for which are widely used on computers for various purposes. The yield of agricultural crops significantly depends on climatic factors that determine the need for water for the plant.

 Ключевые слова: теплица, технологический объект, климатические факторы, динамические модели.

Keywords: greenhouse, technological facility, climatic factors, dynamic models.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ИСТОЧНИКОВ:

1. Соколов, Н.С. Технологии пятого поколения. – Теплицы России. – 2015, №1. – с.22-24
2. Шишкин, П.В., Олейников, В.О. Полностью закрытая теплица с технологией поддержания параметров микроклимата на основе управления разделенными воздушными потоками (технология CODA- ControlOfDevidedAirflows). – Теплицы России. – 2016, №2. – с.15-20
3. Владыкин, И.Р. Особенности построения взаимосвязанного управления параметрами микроклимата в теплицах. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. № 3. С. 13-15
4. Рыков, А.Н. Энергосберегающие системы управления микроклиматом теплиц. Автоматизация в промышленности. 2006. № 10. С. 47-49
5. Семенов, В.Г., Алейникова, Е.А. Компьютерное моделирование при исследовании системы управления микроклиматом теплицы. Современные наукоемкие технологии. 2007. № 10. С. 64-66
6. Семенов, В.Г., Крушель, Е.Г. Математическая модель микроклимата теплицы. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2009. № 6 (54). С. 32-35
7. Каун, О.Ю., Озеров, И.Н. Обоснование параметров микроклимата сооружений защищенного грунта. Инновации в сельском хозяйстве. 2017. № 3 (24). С. 49-52
8. Белов, В.В., Белов, Е.Л. Тепличное устройство с обогревательными элементами. Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 3 (10). С. 85-89
9. Сагындикова, А.Ж., Мухтарбеков, Тыныбеков, А.А. Автоматическая система управления отопительно-вентиляционными установками в защищенном грунте. Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева. 2018. № 4 (107). С. 187-192

REFERENCES:

1. Sokolov, N.S. Technologies of the fifth generation. – Greenhouses of Russia. – 2015, No. 1. – pp.22-24
2. Shishkin, P.V., Oleynikov, V.O. Fully enclosed greenhouse with technology for maintaining microclimate parameters based on control of separated air flows (CODA- ControlOfDevidedAirflows technology). – Greenhouses of Russia. – 2016, No. 2. – pp.15-20
3. Vladykin, I.R. Features of the construction of interconnected control of microclimate parameters in greenhouses. Mechanization and electrification of agriculture. 2006. No. 3. pp. 13-15
4. Rykov, A.N. Energy-saving greenhouse microclimate management systems. Automation in industry. 2006. No. 10. pp. 47-49
5. Semenov, V.G., Aleynikova, E.A. Computer modeling in the study of the greenhouse microclimate control system. Modern high-tech technologies. 2007. No. 10. pp. 64-66
6. Semenov, V.G., Krushel, E.G. Mathematical model of greenhouse microclimate. Proceedings of the Volgograd State Technical University. 2009. No. 6 (54). pp. 32-35
7. Kaun, O.Yu., Ozerov, I.N. Substantiation of microclimate parameters of protected soil structures. Innovations in agriculture. 2017. No. 3 (24). pp. 49-52
8. Belov, V.V., Belov, E.L. Greenhouse device with heating elements. Bulletin of the Chuvash State Agricultural Academy. 2019. No. 3 (10). pp. 85-89
9. Sagyndikova, A.Zh., Mukhtarbekov, Tynybekov, A.A. Automatic control system of heating and ventilation installations in protected ground. Bulletin of the Kazakh Academy of Transport and Communications named after M. Tynyshpayev. No. 4 (107). pp. 187-192