Abstract
В работе разработана и верифицирована аналитическая модель нестационарного температурного поля грунта для систем микроклимата животноводческих помещений с горизонтальными грунтовыми теплообменниками в условиях Алматинской области. Модель основана на решении одномерного уравнения теплопроводности Фурье и описывает экспоненциальное затухание амплитуды температурных колебаний, а также линейное увеличение фазового сдвига с глубиной. Верификация выполнена по результатам натурных измерений температуры лугового серозема Илийского района. Теплофизические характеристики грунта определены с использованием прибора TRIME; измеренная теплопроводность составила λ = 0,93 Вт/(м·К). На основе экспериментальных данных рассчитана глубина проникновения температурной волны d=2,13 м. Аппроксимация экспериментальных амплитуд методом наименьших квадратов позволила определить эффективную глубину затухания d=7,83 м. Установлено, что фазовый сдвиг максимума температуры на глубине 3,0 м достигает 3 месяцев. Построены трехмерные модели экспериментального и аналитического температурных полей. Полученные результаты могут быть использованы при инженерном проектировании энергосберегающих систем микроклимата животноводческих помещений с использованием горизонтальных грунтовых теплообменников и оценке сезонного теплового режима грунта в условиях юго-востока Казахстана.