Учитывая вышеизложенное, нами разработана теплофизическая модель теплообмена у телят. Представим организм телёнка как следующую упрощённую модель: в центре тела, защищённом от колебаний температуры Тв окружающей среды, кожей и подкожным жировым слоем, температура тела Ттж близка к постоянной и наиболее высока. Поверхностные слои тела при Тв<Ттж имеют более низкую температуру Тп, соответствующую средневзвешенной температуре поверхности теплообмена. Тело животного условно представим в виде теплоизолированного цилиндра с усечённой боковой поверхностью, площадью поверхности, эквивалентной телу животного, с равномерно распределённым по объему источником тепла Рж внутри. Температура цилиндра Ттж постоянная, а коэффициент теплопроводности его активной части стремится к бесконечности. Тогда расчётная схема теплообмена модели теленка с ЭНУ будет иметь вид, приведённый на рисунке 8.
Цилиндр радиусом Rт со средним термическим коэффициентом сопротивления теплоизолируюшего слоя Qт усечённой боковой поверхностью контактирует с напольным обогревателем, который можно представить в виде многослойной плиты, состоящей из отдельных корпусноизоляционных слоев, с равномерно распределённым по поверхности изоляционного слоя источником теплоты Р. Теплоотдача поверхностью цилиндра осуществляется за счёт конвекции Qк, излучения Qл (свободной поверхностью) и теплопроводности Qт, (поверхности, контактирующей с плитой).
В общем случае при теплообмене организма телёнка с окружающей средой имеет место теплоотдача испарением. Однако при создании условий для физиологически необходимой теплоотдачи в явном виде роль потоотделения будет незначительной, а теплоту, расходуемую на испарение влаги, можно будет считать величиной постоянной. Теплопотери испарением не меняются и при создании одних и тех же температурных условий способа обогрева.
Анализ представленной теплофизической модели показывает, что с энергетической точки зрения взаимодействие биологического объекта с техническими средствами обогрева представляет собой систему, состоящую из двух взаимосвязанных систем с внутренними источниками тепловой энергии. Чтобы обеспечить сохранность и добиться максимальной продуктивности телят раннего возраста средства локального обогрева должны создавать условия теплового комфорта. Комфортность тепловой обстановки обеспечивает благоприятные условия для нормальной физиологической деятельности организма и способствует повышению естественной резистентности и иммунологической активности. Оптимальным вариантом следует считать такую, которая, благодаря конструктивным и технологическим качествам, обеспечит максимум экономического эффекта. Равномерность распределения теплового поля в зонах содержания молодняка способствует улучшению его развития и сокращению заболеваемости.
2.1.2. Технологическое решение для содержания телят в профилакторный период в усовершенствованных клетках с манежем
На основании данных, полученных при разработке теплотехнической модели, разработано новое технологическое решение для содержания телят в профилакторный период, которое в максимальной степени отвечало бы биологическим особенностям животных.
Совместно с РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» было разработано стойловое оборудование ОСТ-15. Прототипом служило разработаное в БелНИИЖ конструктивное решение клетки-манежа [113] (рисунок 9).
Усовершенствованное конструктивное решение представляет собой узкогабаритные клетки, сблокированные в одну секцию, к которым примыкает общее выгульное пространство из расчёта 1,2 м2 на голову. В пол клеток были вмонтированы сборные греющие плиты (ТУ РБ 01330171.002-99) конструкции ОАО «Производственно-проектно-технологический институт «Агрострой» размером 0,5×1,2 м. Греющая плита является переносным элементом и устанавливается непосредственно в месте (пол / стены), где необходим подогрев. Плита состоит из верхней и нижней штампованных плит на основе термопласткомпозитов. Материал стоек к воздействию агрессивных сред (кислоты, соли, щелочи, нефтепродукты). Внутри плит контактного обогрева уложен нагревательный кабель, используемый в качестве греющего элемента,
