РОЗДІЛ 5 ФОРМУВАННЯ МІКРОКЛІМАТУ У ТВАРИННИЦЬКИХ ПРИМІЩЕННЯХ

5.1 Значення мікроклімату, зоотехнічні та

санітарно-гігієнічні вимоги

 

Навколишнє середовище є основним чинником, що визначає життєдіяльність тварин. Проте, на тварин впливають також певні прийоми і способи годівлі, утримання, в тому числі і мікроклімат, штучно створювані людиною.

Вплив мікроклімату на тварин складається з комплексу факторів зовнішнього середовища: температури, вологості, швидкості руху повітря, хімічного складу, мікробної обсимененності і пилової забрудненості повітря, освітленості і т.д. Основним параметром повітряного середовища приміщення є температура. Вона найбільшою мірою впливає на стан здоров’я і продуктивність тварин. Гігієнічне значення температури полягає в тому, що вона робить вплив на терморегуляцію організму, що підрозділяється на процеси хімічної терморегуляції – реакції теплопродукції і процеси фізичної терморегуляції – процеси регуляції тепловіддачі. Вплив на стан здоров’я і продуктивність тварин відносної вологості слід розглядати у зв’язку з температурою. З підвищенням вологості повітря в приміщеннях випаровування вологи органами дихання тварин зменшується, оскільки парціальний тиск водяної пари наближається до пружності водяної пари на поверхні слизистих оболонок дихальних шляхів. Крім того, волога, насищаючи повітря приміщень, змінює їх теплоємність і теплопровідність. Висока відносна вологість (85% і вище) негативно впливає на тепловіддачу, як при високих, так і при низьких температурах навколишнього середовища. Шкідливе для тварин не тільки дуже вологе, але і дуже сухе повітря (відносна вологість нижче 40%). Рух повітря при температурі нижчій, ніж температура тіла тварини може викликати переохолодження організму. В приміщеннях для утримання тварин швидкість руху повітря є важливим чинником тепловіддачі. Він, підсилюючи випаровування і збільшуючи тепловіддачу, впливає на водний і тепловий обмін організму тварин. Значний вплив на організм тварин окрім температури, вологості і швидкості руху повітря надає газовий склад навколишнього повітря. В повітрі тваринницьких приміщень міститься значна кількість шкідливих газів, таких як вуглекислий, сірководень, аміак і продукти перегнивання і бродіння органічних речовин. Газовий склад повітря в приміщеннях багато в чому обумовлюється їх санітарним станом, щільністю розміщення тварин, способами прибирання і видалення гною, рівнем повітрообміну і так далі.

Повітряне середовище тваринницьких приміщень є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Вони знаходяться на порошинках або включені в крапельки і разом з ними утримуються в повітрі, осідають на поверхню предметів і переносяться повітряними течіями на значні відстані. Джерелами мікробного і пилового забруднення в повітрі служать послід, корм, підстилка, крапельки слини і слизу. Сприяють накопиченню мікробів і пилу рециркуляція повітря в приміщеннях, недостатній повітрообмін, скупчене утримання тварин, сухе прибирання приміщень і антисанітарний їх стан.

Бактерійна контамінація повітря нерозривно пов’язана з пилом, який є для мікробів не тільки носієм, але і поживним середовищем. Збільшення пилової забрудненості повітря викликає блокування очисної функції органів дихання у тварин. Крім вищеперелічених чинників мікроклімату значний вплив на продуктивність тварин надає видиме світло. При дії світлового подразника відбувається функціональна перебудова в нервовій системі, що приводить до зміни фізіологічного стану організму тварини в цілому. Реакція організму на вплив інтенсивного і тривалого освітлення супроводжується підвищенням тонусу нервово-м’язового апарату, внаслідок чого зростає рухова активність. На мікроклімат всередині приміщення впливають архітектура і внутрішнє планування самого приміщення, його конструкція, матеріали, з яких зроблені огорожі. Великий вплив робить ландшафт, що оточує приміщення, а також стан навколишнього середовища: температура і вологість зовнішнього повітря, швидкість і напрям вітру, добові перепади температури і вологості зовнішнього повітря, перепади температури і вологості повітря протягом року. Дотримання параметрів мікроклімату в тваринницьких приміщеннях – така ж виробнича необхідність, як годівля і напування тварин, видалення  гною і інші технологічні операції, пов’язані з виробництвом тваринницької продукції. При недотриманні необхідних умов мікроклімату зменшується втричі термін служби тваринницьких будівель і технологічного устаткування, збільшуються витрати на їх ремонт, завдається збитку здоров’ю людей, що працюють на тваринницьких підприємствах і зменшується продуктивність праці. Проте, в більшості господарств мікроклімат в тваринницьких приміщеннях далекий від нормативних параметрів. Приміщення мають підвищену концентрацію аміаку, вуглекислого газу, вологість, близьку до 90%, підвищений рівень звукового тиску. Результат – значний недобір запланованої продукції, великий відхід молодняка, перевитрата кормів, підвищена захворюваність обслуговуючого персоналу. Для будь-якого тваринницького господарства мікроклімат повинен розглядатися як невід’ємна ланка технологічної системи виробництва тваринницької продукції. Причиною невідповідності параметрів мікроклімату нормативним є недостатньо продумані інженерні рішення при створенні системи мікроклімату. Ще на стадії проектування із всіх параметрів в основному враховуються повітрообмін і освітленість. Навіть у термінології фахівців рідко можна почути термін „мікроклімат“. Він найчастіше замінюється терміном „вентиляція“, тим часом вентиляція – тільки частина системи мікроклімату, хоча і дуже важлива. Таким чином, система мікроклімату в тваринницькому приміщенні повинна бути функціональною, малоенергоємною, надійною в експлуатації, нематеріаломісткою, простою в обслуговуванні і недорогою у виготовленні. Практика показала, що така система мікроклімату окупає себе за 4…6 місяців тільки за рахунок додаткової продукції, отриманої від тварин. Якщо ж врахувати такі чинники, як значне зменшення відходу молодняка, витрат корму на одиницю продукції, захворюваності обслуговуючого персоналу, збільшення терміну господарського використання тварин і так далі, то економічний ефект виявиться значнішим.

Мікрокліматом тваринницького приміщення називається сукупність фізичних і хімічних параметрів середовища, у якому знаходяться тварини.

Доведено, що продуктивність тварин і птиці на 20% залежить від їх породи, на 40…50% від якості кормів та води, рівня і умов годівлі та напування, а також на 25…30% від стану мікроклімату в зоні їх утримання.

Відхилення параметрів мікроклімату від норм фізіологічного комфорту в приміщеннях призводить до зниження надоїв молока до 10…20%, зменшення приросту маси до 20…30, збільшення відходу молодняку до 5…40%, зниження яйценосності курей до 30…35%. В разі порушення установлених норм мікроклімату: зростають витрати кормів; зменшується стійкість тварин до різних захворювань, погіршується якість тваринницької продукції (молоко забруднюється шкідливими газами і пилом, підвищується його кислотність і бактеріальна забрудненість; у курячих яйцях зменшується вміст вітамінів, а вовна у овець підіпріває і ламається).

Недотримання сприятливого мікроклімату у виробничих приміщеннях може привести також до скорочення строків використання обладнання машин та самих приміщень, погіршення самопочуття працівників і, навіть, спричинити їх захворювання.

Стан мікроклімату у приміщеннях постійно порушується в результаті дихання тварин та випаровувань з їх тіла, а також від гною та гноївки. Зоотехнічні та санітарно-гігієнічні вимоги (таблиця 5.1) щодо мікроклімату зводяться до підтримання всіх його параметрів в таких межах, за яких в зонах утримання забезпечуються комфортні умови для тварин і птиці і, при яких останні є постійно здоровими, а всі фізіологічні процеси в їх організмах протікають з високою ефективністю.

Основними факторами, від яких залежить формування оптимального мікроклімату в приміщеннях, є температура повітря за межами приміщення і термічний опір обмежуючих його конструкцій, кількість і вид тварин у приміщенні, прийняті системи їх утримання, годівлі і видалення гною.

Слід підкреслити важливість дотримання стабільності параметрів мікроклімату. Особливо шкідливе різке порушення його режимів. Якщо відхилення від оптимальних норм за тим чи іншим показником супроводжується, переважно, зниженням продуктивності тварин, то різке коливання температури часто є причиною захворювань і падежу тварин, насамперед, молодняку.

 

Таблиця 5.1 – Нормативні параметри мікроклімату у тваринницьких приміщеннях 

 

Приміщення

Темпе-ратура,

ºС

Відносна вологість, %

Швид-кість

руху

повітря, м/с

Освіт-лення,

лк

Допустима

наявність СО2

(чисельник у %, знаменник у л/мг)

Корівники з прив’язним і безприв’язним

утриманням

8…10

70…80

0,4…0,5

50…70

0,3/2,5

Приміщення для

відгодівлі тварин

6…10

70…80

0,3

20…30

0,3/2,5

Телятники для телят

віком від 20 днів до 6

місяців

12…15

40…75

0,3…0,5

50…70

0,2/2,5

Родильне відділення

15…20

40…75

0,3…0,5

50…70

0,2/2,5

Доїльно-молочне

відділення

12…15

60…75

0,3…0,5

70…75

0,3/2,5

Свинарники-маточники

18…22

40…70

0,2…0,5

70…75

0,25/2,5

Свинарники-відгодівельники

14…20

40…75

0,4…0,7

50…70

0,3/2,5

Вівчарні

6…10

75…80

0,3…0,5

20…30

0,3/3,0

Пташники для

курей-несучок:

 

 

 

 

 

при утримання на підлозі

16…18

60…70

0,2…0,3

15…20

-

при утриманні у

кліткових батареях

16…18

60…70

0,2…0,3

18…20

-

Конюшні

8

80

0,3…0,5

20…30

0,3/3,0

 

У підтриманні параметрів мікроклімату на рівні зоотехнічних та санітарно-гігієнічних вимог значна роль належить конструктивному розміщенню дверей, воріт, наявності тамбурів, які відкриваються при роздаванні кормів або прибиранні гною бульдозерами, при переміщенні тварин на вигульні майданчики та з них і в інших випадках. В результаті цього, в холодну пору року приміщення часто переохолоджуються і тварини застуджуються.

Формування мікроклімату в тваринницьких приміщеннях, в основному, досягається за рахунок їх вентиляції. Повітря, яке нагнітається у приміщення в разі потреби можна піддавати певній обробці: очищати від пилу, звільняти від різних запахів (проходить дезодорацію), знешкоджувати (дезінфікувати), підігрівати або охолоджувати, зволожувати або осушувати.

Вибір системи та технічних рішень і засобів організації мікроклімату здійснюється в залежності від необхідної кратності повітрообміну у тому чи іншому приміщенні.

 

5.2 Системи та основні схеми повітрообміну

 

У приміщеннях для утримання тварин і птиці використовують системи підтримання мікроклімату в оптимальних межах, які включають установки для вентиляції, нагрівання або охолодження і зволоження повітря, а також фільтри для очищення повітря від пилу і мікроорганізмів.

Система вентиляції виробничих приміщень призначена:

·    підтримувати задані рівні температури і вологість;

·    забезпечувати подачу визначеної кількості повітря;

·    видаляти шкідливі гази, надлишки вологи, пилу, що негативно впливають не життєдіяльність тварин;

·    рівномірно чи локально розподіляти свіже повітря, усувати можливі зони застою повітря;

·    створювати обслуговуючому персоналу нормальні умови для праці;

·    сприяти довговічності будівельних конструкцій і експлуатаційної надійності обладнання.

Вентиляція приміщень – досить складний процес, де необхідно враховувати теплоізоляцію будівель, кількість виділення тваринами різними шляхами тепла, вологи, газів, спосіб роздавання кормів і прибирання гною, тепломісткість певних матеріалів тощо.

Розрізняють такі варіанти систем вентиляції:

·    за призначенням – загальну, що забезпечує повітрообмін одночасно у всьому приміщенні, та локальну або місцеву, яка видаляє шкідливості із зони їх видалення, щоб не допустити їх поширення на все приміщення. Зустрічаються також комбіновані системи, що поєднують обидва попередні варіанти;

·    за способом забезпечення повітрообміну – припливну, коли до приміщення надходить лише свіже повітря, а забруднене видаляється шляхом інфільтрації (крізь капілярні пори та щілини у конструктивних елементах приміщення); витяжну, при якій спеціальні пристрої забезпечують вихід використаного повітря з приміщення, свіже ж надходить у результаті інфільтрації, а також припливно-витяжну, коли надходження свіжого і видалення забрудненого повітря здійснюється за допомогою відповідних пристроїв (каналів, шахт, вентиляторів);

·    за способом спонукання переміщення повітря – природну або гравітаційну, при якій повітрообмін відбувається самопливом у результаті різниці щільностей теплого (у приміщенні) і холодного (навколо приміщення) повітря, примусову (з механічним побудником) та комбіновану, коли одночасно використовуються як механічні побудники, так і самопливні пристрої;

·    за напрямком переміщення повітряних потоків (рисунок 5.1) – знизу вгору, згори вниз, згори вгору, а також кільцева.

Складність вибору варіанта вентиляції полягає в тому, що обсяги повітрообміну змінюються за сезонами при різних температурних режимах, залежно від віку у тварин і птиці тощо.

Недоліки загальної системи в тому, що вона не дозволяє диференціації повітрообміну по окремих зонах приміщення, наприклад, при утриманні птиці в багатоярусних кліткових батареях. В свою чергу, локальна система не забезпечує вентиляції всього приміщення. Вказаних недоліків не має комбінований варіант.

Припливна (напірна) механічна система утворює у приміщенні підвищений тиск, що спричиняє витіснення забрудненого повітря крізь пори, щілини і отвори. Така система добре узгоджується з варіантом підігрівання свіжого повітря. Витяжна система самостійно застосовується рідко. При видаленні забрудненого повітря тиск його в приміщенні зменшується і туди із зовні надходить свіже повітря крізь отвори і щілини. Така система не дозволяє подавати в приміщення свіже підігріте повітря.

 

ris_5.1.jpg

а – знизу вгору; б – згори вниз; в – змішана; г – згори вгору;

1 – калорифер; 2 – припливний вентилятор; 3 – повітропровід;

4 – витяжна шахта; 5 – вікно; 6 – гнойовий канал; 7 – витяжний вентилятор;

8 – повітропровід системи витяжки; 9 – витяжна шахта з вентилятором;

10 – витяжні канали; 11 – вентиляційно-опалювальні установки

Рисунок 5.1 – Схеми систем повітрообміну в тваринницьких

приміщеннях

 

Проте, як витяжна, так і припливна системи вентиляції не дозволяють повністю впорядкувати рух свіжого повітря, забезпечити достатню циркуляцію його через всі зони розміщення тварин, що обумовлюється рухом повітря від впускного до витяжного каналів за напрямками найменшого опору. Тому у тваринницьких приміщеннях частіше застосовують суміщену, припливно-витяжну систему.

При використанні припливно-витяжної вентиляції треба передбачати перевищення припливу повітря над його видаленням, щоб підтримувати підвищений тиск у приміщенні. Це дозволяє протидіяти проникненню неочищеного та холодного повітря крізь нещільності і ліквідує протяги.

За централізованої підготовки зовнішнє повітря поступає спочатку у спеціальні вентиляційні камери, звідки подається 1 чи 2 нагнітальними вентиляторами у відповідні приміщення. При цьому полегшується обробка свіжого повітря. Концентрація всіх силових та технологічних агрегатів в одній камері спрощує їх обслуговування. До недоліків централізованих систем відноситься необхідність будування вентиляційних камер або виділення частини виробничої площі приміщення для розміщення обладнання.

У варіантах децентралізованої подачі свіже повітря нагнітається в приміщення автономними вентиляторами, розташованими, як правило, у повздовжніх стінах приміщення або на даху.

Перевага такої монтажної схеми – простота автоматизації, незалежність роботи вентиляторів, відсутність вентиляційних камер. Проте, децентралізована система вентиляторів створює значний шум у приміщеннях, розосереджене обладнання ускладнює обробку припливного повітря і обслуговування агрегатів.

Важливою характеристикою систем вентиляції є напрямки повітряних потоків. Вони вказують на місцезнаходження припливних та витяжних пристроїв, а до певної міри обумовлюють конструкцію вентиляційного обладнання.

Найрадикальнішим способом формування мікроклімату в тваринницьких приміщеннях є кондиціювання повітря. В цьому разі його можна охолоджувати чи підігрівати, підсушувати чи зволожувати, очищати від пилу, іонізувати тощо. Проте це дорогі і складні системи, застосування яких доцільне лише в тих випадках, коли малоефективними будуть простіші рішення, зокрема, на підприємствах з високим рівнем концентрації виробництва в умовах високої щільності розміщення тварин або птиці (наприклад, птахофабрики з утриманням птиці у багатоярусних кліткових батареях).

При розробці системи вентиляції тваринницьких приміщень слід дотримуватися таких умов:

·    припливні канали розміщувати у верхній або середній частинах приміщення й обладнувати дефлекторами чи насадками, які відхиляють потоки свіжого повітря від тварин або птиці і цим запобігають їх застудним захворюванням;

·    витяжні канали встановлювати в нижній частині приміщення, в зонах розміщення тварин, а в разі утримання на щілинній підлозі – ще й під підлогою для видалення забрудненого повітря з гноєзбірник каналів;

·    не розміщувати припливні канали напроти витяжних, а також на відстані ближче 2,5 м один від одного, щоб запобігати утворенню застійних зон.

Виготовляють протяжні розподільні припливні повітропроводи з легких і дешевих синтетичних матеріалів.

З метою можливості регулювання в широких межах повітрообміну і температурного режиму у приміщенні в різні періоди року доцільно використовувати такі конструктивні рішення, які дозволяють зміну схем роботи засобів вентиляції.

 

5.3 Системи і основні схеми опалювання

 

Тваринницькі приміщення опалюють, переважно, шляхом підігрівання приточного повітря. Системи такого опалювання класифікують:

·    за принципом переміщення повітря – з природним та штучним пробудженням;

·    за радіусом дії – місцеві та централізовані;

·    за характером використання повітря у приміщенні – прямоточні, рециркуляційні або з частковою рециркуляцією.

На рисунку 5.2 показані варіанти схем повітряного опалювання приміщень. До складу таких систем входять тепловий центр 1 (калорифер та вентилятор) канали витяжної вентиляції (шахти) 2 і трубопроводи 3 для підведення та відведення теплоносія.

 

ris_5.2.jpg

I – схеми централізовані: а – прямоточна; б – з частковою рециркуляцією;

в – прямоточна рекуперативна; 1 – тепловий центр; 2 – припливний повітровід; 3 – витяжний повітровід; 4 – трубопровід теплоносія; 5 – рециркуляційний

повітропровід; 6 – теплообмінник-утилізатор;

II – місцеві: а – прямоточна; б – з частковою рециркуляцією;

в – рециркуляційна; 1 – тепловий центр; 2 – канал витяжної вентиляції;

3 – трубопроводи теплоносія;

III – децентралізовані: а, б – рециркуляційні; в – частково рециркуляційна;

г – прямоточна; 1 – теплообмінник-калорифер; 2 – канал нагрітого повітря;

3 – канал для видалення повітря

Рисунок 5.2 – Схеми систем повітряного опалювання

 

Місцеві системи не передбачають повітроводів, тому повітря у приміщенні подається зосередженими струменями. У прямоточних систем (рисунок 5.2, а) зовнішнє повітря з температурою tз підігрівається калорифером до температури tn і подається у приміщення в такій кількості, яка достатня для підтримання заданого температурного режиму. Така ж кількість повітря видаляється з приміщення з температурою tв каналами витяжної вентиляції або крізь щілини елементів конструкції.

При частковій рециркуляції (рисунок 5.2, б) до калорифера надходить частина зовнішнього повітря з температурою tз, а також частина його з приміщення з температурою tв. Ця повітряна суміш нагрівається в калорифері до температури tn і подається у приміщення для його опалювання.

У тому разі, коли повітря необхідно тільки підігрівати без його вентилювання, використовують рециркуляційну систему опалювання.

Централізовані системи повітряного опалення забезпечують обігрів всього приміщення або кількох приміщень. За оснащенням вони подібні до місцевих систем, відрізняються лише наявністю проводів для розподілу повітря у приміщення.

Особливе значення мають повітророзподільники, які забезпечують рівномірне заповнення повітрям всього обсягу приміщення.

За техніко-економічними показниками переваги має прямоточна рекуперативна система повітряного опалення (рисунок 5.2, в), в схемі якої є теплообмінник-утилізатор 6, і яка потребує менше теплової енергії. В такій системі свіже повітря перед надходженням в калорифер попередньо підігрівається за рахунок теплоти повітря що видаляється з приміщення. Але такі установки складніші за будовою і в експлуатації.

На тваринницьких об’єктах використовують, переважно, прямоточні місцеві та централізовані системи і, лише в окремих випадках, рекуперативні прямоточні системи. Системи з частковою рециркуляцією допускаються для використання у приміщеннях для відгодівлі великої рогатої худоби і свиней.

 

5.4 Конструктивні елементи та технічні засоби

повітрообміну

 

Самопливна вентиляція

Найпростіша і доступна – це безтрубна віконна вентиляція. Але вона не може забезпечити необхідний обмін повітря в різні пори року і важко піддається регулюванню. Щоб створити більш організовану і керовану вентиляцію, влаштовують спеціальні труби (канали) як для видалення, так і для припливу повітря в приміщення. Витяжні канали рекомендується приймати таких розмірів: 0,4х0,4 м; 0,5х0,5; 0,6х0,6; 0,7х0,7; 1х1 м.

Припливні канали розміщуються у фасадних стінах у шаховому порядку. Вхідний зовнішній отвір кожного каналу (200х200 см) захищений вітровим щитком, а внутрішнє вихідне відбійним підвісним щитком, який направляє холодне повітря в кормовий прохід для попереднього підігріву. Закриваючи або відкриваючи внутрішній вихідний отвір, регулюють потік зовнішнього повітря. Витяжні канали (рисунок 5.4, а) квадратної форми (60х60 см) монтують вертикально на рівні дахового перекриття. Виходять вони вище даху на 0,5…0,7 м і повинні бути утеплені солом’яними матами, шлаковатою або іншими матеріалами. В середині кожного каналу влаштовують дросельну заслінку із шнуром. Ця система вентиляції використовується в корівниках, телятниках і приміщеннях для молодняку, а також свинарниках.

Вентиляційна трубна система із звичайним збудженням тяги задовольняє роботу в весняно-осінній період року, а також при температурі зовнішнього повітря до 13ºС.

 Примусова вентиляція

Вентиляція з механічним збудженням повітрообміну значно потужніша за самопливну, а її функціонування мало залежить від погодних умов. Їх використання особливо доцільне при наявності у приміщенні великої кількості тварин чи птиці.

При пониженні зовнішньої температури тепла, що виділяється тваринами, становиться недостатньо для підтримання нормальної температури у приміщенні і тоді виникає потреба в підігріванні вентиляційного припливного повітря. В південних районах із жарким кліматом для створення нормальних умов в приміщенні необхідно нагнітати більшу кількість повітря і збільшувати його рухомість. В таких випадках доцільними є комбіновані засоби.

Система вентиляції складається з таких елементів:

·    пристрої для прийому, через які зовнішнє повітря поступає в систему;

·    вентилятори, тобто механізми, призначених для переміщення повітря;

·           вентиляційна камера, в якій монтують вентилятор з електроприводом, а також засоби обробки повітря (калорифер, фільтр зволожувач та ін.);

·    система повітроводів, якими повітря від вентилятора розподіляється у приміщенні або видаляється з нього;

·    регулювальні пристрої (дросель-клапани засувок), необхідні для керування повітряними потоками;

·    витяжні шахти, через які повітря видаляється з приміщення;

·    теплообмінні пристрої системи кондиціювання, в яких повітря, що подається у приміщення, підігрівається чи охолоджується.

Основним елементом обладнання системи формування мікроклімату є вентилятори. За конструкцією і принципом дії вентилятори бувають відцентрові, осьові і діаметральні.

Осьові вентилятори використовують у тих випадках, коли потрібно великі обсяги повітря переміщати на малі відстані. Вони характеризуються низьким тиском (до 0,5 кПа) і великою продуктивністю (до 120 тис. м3/год.). Зазвичай такі вентилятори розташовують у стінах приміщення.

Для витяжних систем вентиляції, які не мають мережі повітроводів, використовують осьові дахові вентилятори. Вони не займають виробничої площі і корисного об’єму приміщення.

Найбільш поширеними є відцентрові вентилятори. Вони здатні створювати високий напір (тиск) та подавати великі обсяги повітря.

Діаметральні вентилятори рідко використовують в системах повітрообміну, оскільки вони поступаються за продуктивністю розглянутим вище. Залежно від тиску, який забезпечує вентилятор при переміщенні повітря, вентилятори поділяють на три типи: низького (до 1 кПа), середнього (1…3 кПа) і високого (до 12 кПа) тиску.

У системах, які забезпечують свіжим повітрям тваринницькі приміщення, застосовують вентилятори низького і середнього тиску. До таких систем висуваються певні вимоги.

Для того, щоб забезпечити надходження чистого повітря, припливні канали розміщують у верхній або середній частинах приміщення (не менше 2 м від поверхні землі). Їх обладнують дефлекторами або насадками, які відхиляють потік зовнішнього повітря від тварин або птиці.

Витяжні канали розміщують у нижній частині приміщення, де знаходяться тварини або птиця, і додатково під підлогою (у разі їх утримання на щілинній підлозі) для видалення забрудненого повітря із гноєзбиральних каналів.

Припливні канали забороняється розміщувати проти витяжних і на відстані ближчій 2,5 м.

Вентиляційні установки встановлюють переважно у повздовжніх стінах приміщень, проте практикуються й, так звані, дахові та стельові вентилятори.

Повітроводи виготовляють круглого і прямокутного перерізу. При рівних аеродинамічних показниках перші економічніші за металоємністю і затратах праці на монтаж та обслуговування.

Виготовляють повітроводи із сталі, дерева, азбестоцементних і керамічних труб, синтетичних матеріалів (склотканини, вініпласту, поліетиленової плівки), а також з бетону, залізобетону, керамзитобетону, шлакобетону, шлакогіпсу.

Для захисту від іржавіння сталеві повітроводи зсередини і ззовні необхідно покривати захисними водостійкими лаками або виготовляти з оцинкованої сталі.

Повітроводи з вініпласту стійкі проти іржавіння, але дорогі і становляться ламкими при низьких температурах. Тому їх монтують тільки в опалювальних приміщеннях.

Гнучкі повітроводи з поліетиленової плівки, натягнутої на металевий каркас, перспективні, тому що дешеві і їх можна швидко монтувати. З’єднують їх зварюванням. Металеві повітроводи бувають круглого та прямокутного перерізу. З’єднують їх болтами з прокладками.

Для регулювання подачі повітря використовують дросель-клапани, уніфіковані заслінки (клапани) і шибери.

Найпростішими повітророзподільниками є повітроводи з отворами для рівномірного подавання повітря, а також спеціальні насадки.

Системи кондиціювання повітря включають:

·    обладнання для нагрівання чи охолодження, зволоження чи підсушування повітря;

·    мережі для розподілу повітря у приміщенні;

·    теплогенератори;

·    холодильні установки;

·    пристрої автоматичного регулювання температури і вологості повітря.

Для обігрівання тваринницьких приміщень та інших об’єктів на фермах використовують металеві нагрівальні прилади: чавунні радіатори, ребристі труби та батареї з гладких труб – регістри.

При встановленні теплообмінних приладів у виробничих приміщеннях тваринницьких ферм слід мати на увазі, що рівномірніше нагрівання чи охолодження забезпечують радіатори з гладкою поверхнею. Вони віддають тепло, в основному, випромінюванням, тоді як з оребреною поверхнею діють переважно за принципом конвекційного теплообміну. Прилади з гладкою поверхнею доцільніші також в гігієнічному відношенні, тому що на них осідає менше пилу.

Регістри і змійовики звичайно виготовляють з труб діаметром 75…100 мм з поверхнею нагріву на один метр довжини 0,24…0,32 м2. Для збільшення поверхні нагріву їх монтують в кілька рядів. При цьому слід пам’ятати, що чим труби ближче одна до одної, тим гірший теплообмін з повітрям у приміщенні, бо зменшується коефіцієнт тепловіддачі корисної поверхні нагрівального приладу.

Повітроочищувальне обладнання

У повітрі тваринницьких та птахівничих приміщень є органічний та неорганічний пил. Він є осередком різних хвороботворних мікроорганізмів, тому запилене повітря шкідливо діє на шкіру, очі та дихальні органи тварин, сприяє перенесенню інфекції і створює небезпеку епідемічних захворювань; погіршує умови експлуатації теплового, вентиляційного та іншого технологічного обладнання, призводить до забруднення навколишнього середовища.

Припливне повітря рекомендується очищати в родильних відділеннях для великої рогатої худоби, інкубаторах, приміщеннях для молодняку, підсисних свиноматок з поросятами та ін. Витяжне повітря слід очищати у тих випадках, коли санітарні захисні зони і зооветеринарні розриви між тваринницькими приміщеннями менше передбачених норм. Припливне і витяжне повітря необхідно очищати в ізоляторах, карантинних та деяких інших приміщеннях, незалежно від санітарних розривів.

Рециркуляційне повітря рекомендується очищати в усіх випадках. Очищення повітря фільтрами у цьому випадку доцільно поєднувати з його дезінфекцією у спеціальних установках.

Відомі різні способи механічного очищення та знезаражування повітря за допомогою хімічних речовин, які мають властивості бактеріостатичних та бактерицидних, фізичних засобів та ін.

Для очищення повітря широко використовують фільтри в поєднанні з ультрафіолетовим опромінюванням. При цьому способі очищення повітря проходить одночасно з дезінфекцією.

У випадку централізованої системи вентиляції засоби очищення повітря від пилу та бактерій необхідно розташовувати у вентиляційній камері, яка відгороджена від виробничого приміщення, зручних для обслуговування місцях.

Бактерицидні лампи, які використовують для знезараження повітря, встановлюють у повітроводах та у приміщеннях.

Залежно від типу фільтру та фільтруючого матеріалу повітроочисні засоби бувають: сухі і вологі; зернисті, сітчасті, волокнисті тощо. А за ступенем очищення мають призначення для грубого (відділяють частки розміром 5 мкм і більше) і тонкого очищення (більше 2 мкм), а також ультрависокоефективні (затримують частки розміром вище 0,01 мкм).

Високу якість очищення забезпечують масляні фільтри. Ефективність очищення ними досягає 99,9%. Дуже ефективні електрофільтри. Їх дія побудована на здатності різнойменно заряджених часток притягуватися одна до іншої. Це обладнання має високий ступінь очищення (вище 98%) великих обсягів повітря з великою концентрацією пилу (до 200 мг/м3) при відносно низькому використанні енергії.

На практиці дуже часто використовують різні модифікації рулонних фільтрів типу ФРУА, які забезпечують подачу повітря 20…120 тис.м3/год.

Комплексне обладнання

Використання окремих простих засобів формування мікроклімату не завжди дає хороші результати. Для цього необхідна система обладнання, підібраного за техніко-технологічними характеристиками.

З розвитком тваринництва на промисловій основі набули поширення сучасні автоматизовані вентиляційні установки, оснащені пристроями для підігрівання повітря, що подається у тваринницьке приміщення (рисунок 5.3). У таких системах передбачається також можливість часткової рециркуляції відпрацьованого теплого повітря, що зменшує витрати енергії на підігрівання. До них належать, наприклад, комплекти серій „Клімат” та ПВУ.

ris_5.3.jpg 

1 – кільцевий повітророзподільник; 2 – вентилятор; 3 – електронагрівальні елементи; 4 – витяжний канал; 5 – регулювальні заслінки

Рисунок 5.7 – Схема припливно-витяжної установки

 

Обладнання серії „Клімат” та ПВУ відносяться до класу багатовентиляторних систем, перевага яких – висока надійність. Вихід з ладу одного чи кількох її агрегатів мало впливає на роботу всієї системи.

Розроблені системи з централізованим („Клімат-2” та „Клімат-3”) і децентралізованим („Клімат-4”) теплозабезпеченням. Перші використовують на великих підприємствах (наприклад, птахофабриках), другі – на звичайних фермах.

У комплекті „Клімат-4” є обладнання для опалювання (теплогенератори ТГ-1,0, ТГ-2,5 або електрокалорифери СФОА), від 6 до 20 осьових вентиляторів серії ВО, автотрансформатор АТ-10 та пристрій керування МК-ВАУЗ.

При використанні комплектів „Клімат-2” і „Клімат-3” повітря нагрівається водяними калориферами, які постачаються гарячою водою від централізованої котельної.

Кожний з вказаних комплектів має по два припливних опалювально-вентиляційно-зволожувальних агрегати (ПОВЗА), від 15 до 45 осьових витяжних вентиляторів та станцію керування.

Агрегат ПОВЗА призначений для підігріву, зволоження і подачі свіжого повітря у приміщення. Він складається з вентилятора, розбризкувача, краплеуловлювача, напірного баку, калориферів і регулювального клапана. Для приводу відцентрових вентиляторів використовують тришвидкісні електродвигуни, число обертів яких регулюють зміною кількості пар полюсів обмотки. Припливне повітря підігрівається за допомогою пластинчатих калориферів КВС-П або     КВБ-П. Потужність калорифера регулюють зміною подачі теплоносія за допомогою регулювального клапану на зворотному трубопроводі.

Система керування установками СФОА забезпечує ступінчате регулювання потужності у діапазоні 3:1, автоматичне регулювання температури повітря у приміщенні, захист електродвигунів від перевантаження та електромережі від коротких замикань, релейне керування витратою повітря.

Система керування теплогенератором забезпечує його автоматичне вмикання та вимикання. Генератор вмикається в роботу у такій послідовності:

·    продувка камери згоряння;

·    подача палива у форсунку;

·    запалювання іскри та згоряння палива;

·    ввімкнення двигуна вентилятора після прогрівання камери згоряння.

При вимикання спочатку перекривається подача палива та повітря, а після остигання камери вимикається і двигун вентилятора.

Теплогенератор вмикається напівпровідниковим терморегулятором ПТР-2 у тому випадку, якщо температура повітря у приміщенні опускається нижче заданої. В разі перевищення заданої температури цей терморегулятор відключає генератор. Крім того, він вимикається при перегріванні самого теплогенератора, за відсутності факела протягом 20 с. з моменту подачі команди на запалювання, при погашенні факелу в процесі роботи, або відмові окремих елементів схеми. Для забезпечення заданого часу продувки генератора, прогрівання камери згоряння і вимкнення установки при відсутності факела існує пристрій необхідної затримки часу.

Крім систем керування опалювальними агрегатами комплексне обладнання „Клімат-4” включає в себе систему керування вентиляторами. Ця система регулює частоту обертання вентиляторів у функції температури повітря, а також вимикає одну з груп вентиляторів при пониженні температури у приміщенні. Безступінчасте регулювання частоти обертання вентиляторів забезпечує тиристорна станція   МК-ВАУЗ.

Недолік комплекту „Клімат-4” в тому, що системи опалення та вентиляції керують одним параметром мікроклімату – рівнем температури. При зменшенні ж витрат повітря за низької температури повітря в приміщенні може збільшуватися концентрація шкідливих виділень. Тому в холодну пору року система керування повинна регулювати температуру за рахунок зміни потужності опалювальних приладів, а концентрацію шкідливих газів – за рахунок зміни кількості вентиляторів та частоти їх обертів.

На відміну від попереднього варіанту, комплект „Клімат-2” має ще й можливість регулювати відносну вологість повітря у приміщенні за допомогою зволожувачів, роботою яких керують двопозиційні напівпровідникові регулятори СПР104.

На відміну від комплектів „Клімат-4” та „Клімат-2”, „Клімат-3” у холодному режимі має роздільне регулювання систем вентиляції та опалення. Автоматичне регулювання температури повітря в приміщенні виконується шляхом зміни кількості теплоносія, а регулювання відносної вологості – шляхом зміни подачі вентиляторів.