Статии за съдържанието на едър рогат добитък, Вентилационни системи на модерни помещения за отглеждане на големи
Г.М. Позин, доктор на техническите науки СПГУТД, Санкт Петербург, Н. д-р П. Козлова, д-р Н. В. Максимов, д-р А. Н. Самсонов д-р ГНУ СЗНИИМЕШ на Руската селскостопанска академия, Санкт Петербург
Целта на системите за микроклимат (SMS) е да се създаде среда за животните, която осигурява максимален технологичен ефект с минимален разход на енергия. Важна задача е създаването на приемливи условия на труд за служителите на животновъдните помещения и условията за работа на монтираното в помещенията технологично оборудване. Вниманието нараства и към проблема със замърсяването на околната среда от вентилационните емисии, съдържащи газообразни животински отпадъци, много от които са токсични или миришещи. Всички ключови въпроси при създаването на съвременна СУБ като един от обектите в производствената верига на животновъдството [1] се определят от набор от изходни данни.Изискванията за СУБ, технологичните схеми за обработка на въздуха, изборът на оборудване и режимите му на работа се определят от вида на животните, пространствено-планировъчните решения на сградата и технологията на отглеждане. Многобройни проучвания, проведени от SZNIIMESH, показват, че състоянието на животинските местообитания в повечето животновъдни сгради е незадоволително. Една от причините за ниската ефективност на много решения за системи за микроклимат е невалидността на първоначалните данни за изискванията за всички елементи на системата. Опитът показва, че за създаване на среда, която едновременно осигурява максимална продуктивност и здраве на животните, нормални условия на труд за персонала, технологичното оборудване и сградите, отговаря на санитарните,екологични и икономически изисквания е почти невъзможно; можем да говорим само за създаване на най-добрия вариант за съществуващия набор от първоначални данни. Проектните параметри на микроклимата се определят от вида, възрастта, теглото и продуктивността на животните.
Има доста силно мнение, че лошият микроклимат не влияе на технологичните показатели на говедата и не може да се спори с това, когато става въпрос за краварници с нисък добив на мляко (ако не вземем предвид поддържането на здравето на придружителите, ограждащите конструкции и технологичното оборудване). В съвременните високопродуктивни помещения за отглеждане на животни задачата за създаване на оптимална жизнена среда в оборите става все по-спешна. Понастоящем проектните параметри на микроклимата на кръвните линии се определят от „Нормите за технологично проектиране на животновъдни предприятия“ NTP 1-99 [2], които за всяка група животни за студения и преходния период на годината регулират изчислените стойности на температурата, относителната влажност, подвижността на въздуха, съдържанието на въглероден диоксид, амоняк и сероводород във въздуха. В някои точки на помещението стойностите на действителната температура могат да се понижат с не повече от 2°C. Нормите допускат в най-студения период от годината за 5 последователни дни, но не повече от 240 часа на сезон, понижение на температурата с 5 градуса под изчислената, при условие че няма конденз по стените. В топлия период на годината се допуска превишаване на вътрешната температура на вътрешния въздух с 5 градуса над изчислената. Нормите също така определят стойностите на специфичните емисии на вредни вещества от различни групи животни. Настоящите стандарти, разработени през 80-те години, имат редица недостатъци, изискват преразглеждане във връзка с появата на нови технологии исъщо нови чуждестранни данни както за екологичните изисквания, така и за актуализирани данни за отделянето на топлина и влага от животните [3]. Понякога буквалното придържане към NTP1-99 води до създаване на очевидно неработещи системи. В повечето хамбари, построени преди 1990 г. по стандартни проекти, са монтирани захранващи и изпускателни вентилационни системи с отопление на подавания въздух. В повечето стаи тези системи не работеха, понякога изобщо не се включваха, главно поради ниската надеждност на оборудването и високите разходи за енергия. В същото време изчисленията показват, че например за условията на Архангелска област предположението за намаляване на проектната температура в хамбара до 5,5 ° C и увеличаване на относителната влажност до 85% (съгласно норми NTP 1-99, съответно 10 ° C и 75%) може да намали допълнителната отоплителна мощност с 30% и да намали годишните разходи за енергия с фактор три. Съществуващият опит в строителството и експлоатацията показва допустимостта на отглеждането на крави в по-широк диапазон от промени в параметрите на микроклимата в сравнение с нормите NTP 1-99 и следователно възможността за по-гъвкав подход при избора на проектни параметри на въздуха в помещенията. Тази практика се основава на данни за доста широка термонеутрална зона при говедата. Трябва да се отбележи, че няма точни данни колко ще намалее млечността и колко ще се увеличи консумацията на фураж при отклонение на параметрите от оптималните стойности. В тази връзка представляват интерес данните за границите на номиналните температури на въздуха според американските стандарти (ASHRAE, ASAE [4]), които за различни групи животни с различна продуктивност дават следните стойности:
- по-ниска критична температура (долна граница на термонеутралната зона), по-ниската околна температура води до хипотермия, отделянето на влага се увеличава, консумацията намалявахрана (за млечни крави -27°C, за угояване на млади говеда -35°C); - горната критична температура, температурата, над която скоростта на метаболизма намалява (за млечни крави 22 ° C, за млади животни за угояване 27 ° C); — температурен диапазон с номинални условия за отглеждане на животни — загубите в ефективността в този диапазон са незначителни (за млечни крави 5..20°С, за млади говеда за угояване -15…25°С); — температурен диапазон на оптималната технология — съответства на максималното наддаване на тегло, ефективност, възпроизводство и др. (за млечни крави 5..15°С, за угояване на млади говеда -8…15°С).
Тези данни могат да се използват като ориентировъчни при определяне на степента на намаляване на разходите за микроклимат, когато изчислените параметри се отклоняват от оптималните.
Нивото на топлинна защита на сградите и вида на помещенията според температурата на въздуха в помещенията през студения сезон.
Краварниците с подобрен микроклимат през студения сезон имат вътрешна температура на въздуха по-висока от външната, обикновено над 0°C. Тези хамбари обикновено имат естествена вентилация. Осигуряването на положителна вътрешна температура при екстремно студени условия се постига чрез изолация на сградата и затваряне на отворите за приточна и смукателна вентилация. Хамбари с подобрен микроклимат имат по-малко проблеми със замръзването на тор, отколкото студени хамбари.
В топли помещения (главно помещения за телета, доилни зали) през зимата вътрешната температура на въздуха се поддържа над 4..5 ° C поради изолация на сградата, механична вентилация с отопление на подавания въздух и автоматично управление на вентилационните системи.
За да се създаде местообитание за животните, видът на подовете и методът на отглеждане с постеля или без нея са много важни. постелкиизолира помещението, където се отглеждат животни, подобрява общата санитарна сграда, като абсорбира влагата и неприятните миризми. При отглеждане на говеда на дълбока постеля Нормите намаляват изискванията за температура на въздуха в помещенията. Видът на подовата настилка и постелката определя решенията за локално отопление в помещенията за бройлери. Нека отбележим някои общи решения относно технологията и оформлението на помещенията, които влияят неблагоприятно на микроклимата. По време на реконструкцията вестибюлите често се изоставят, за да се увеличи използваемата площ; в резултат на това крайната част на помещението се охлажда поради нахлуването на студен въздух през портата, която по правило не се затваря плътно. При вземане на решение за използването на светлинни аерационни лампи трябва да се има предвид, че светлинните аерационни лампи увеличават площта на остъкляването и отворените отвори и в същото време правят сградата по-студена.
Поставянето на места за почивка на животни директно срещу стените може да доведе до хипотермия на животните. В системите за микроклимат се използва широка гама както общо промишлено, така и специализирано земеделско отоплително и вентилационно оборудване.
В момента за СОМ в животновъдни помещения в България се произвеждат аксиални вентилатори от комплектите Климат-45, Климат-47. В традиционните механични вентилационни системи, използвани преди това в стандартните проекти на SOM на животновъдни сгради, се използват следните елементи: захранващ блок, захранващ въздухвентилатор, смукателен вентилатор, топлообменник, въздуховоди, електродвигатели, регулатори на скоростта, топлообменници, система за управление, сензори, регулатори, изпълнителни механизми. В различни конфигурации всички тези елементи се произвеждат от западни фирми. Няма достатъчно данни за показателите за ефективност, ефективност на тяхната работа в климатичните условия на България. Тенденции в развитието на чуждестранни технически средства за микроклимата: подобряване на дизайна на елементите на системата, появата на пазара на системи за пречистване на изходящия въздух, разработване на системи за управление, производство на един тип оборудване от много компании.
Отоплителните системи и вентилационните системи в животновъдните сгради обикновено са разделени. Има широка гама от захранващи и изпускателни устройства за монтаж в стени или на покрива. Има вентилационни системи със свръхналягане (механичен приток, изпускане през естествени вентилационни клапани); системи с отрицателно налягане (захранване - механично, изпускане - чрез устройства за естествена вентилация) и системи с равно налягане (с вентилатори на захранването и изпускането). В такива системи отоплението на помещенията се решава по различни начини; използват се водни отоплителни системи, автономни отоплителни инсталации с течни или газообразни горива, различни локални отоплителни системи. Говорейки за използването на чуждестранно оборудване, необходимостта от производство на ново оборудване, трябва да се обърне внимание на режимите на работа на оборудването и приложените технически решения през студения сезон, тъй като много страни с развито животновъдство имат по-топъл климат с кратък период, когато е необходимо допълнително отопление и защита на животните от хипотермия. Почти всички модерни обори за отглеждане на възрастно стадо иматестествена вентилационна система. Механична вентилационна система обикновено се предвижда в доилни зали и в сгради за млади животни; отопление се използва само в помещения за отглеждане на млади говеда. В системите за естествена вентилация се използват прозорци, траверси, захранващи устройства в ограждащи конструкции за подаване на свеж въздух; за отстраняване на замърсения въздух - мини, празнина в билото на тавана, светлинни вентилационни лампи.
Един от проблемите на помещенията с естествена вентилация за българските условия е осигуряването на чист въздух през студения сезон. Известни решения (на ниво експериментални изследвания и патентоване), насочени към повишаване на температурата на подавания въздух без използване на външни източници на топлина. Един от възможните начини е използването на захранващи устройства, които осигуряват частично използване и изсушаване на въздуха в помещенията, разработени в SZNIIMESH [5,6]. В SZNIIMESH вземането на решения при разработването на системи за осигуряване на микроклимата на животновъдните помещения се извършва с помощта на програма за оптимизиране на режимите на работа на отоплителни и вентилационни системи, която позволява да се определи минимално необходимото потребление на топлина и въздух за поддържане на зададените параметри на вътрешния въздух при промяна на параметрите на външния въздух [7]. Като пример таблицата показва резултатите от изчисляването на режимите на работа на SOM на неотопляема плевня, което позволява да се определи обхватът на промените във въздухообмена и изискванията за регулиране на площта на захранващите и изпускателните устройства за студените и топлите периоди на годината за климатичните условия на Ленинградска област.