Системы, обеспечивающие микроклимат в животноводческих помещениях

Раздел III

МЕХАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Глава 12

СИСТЕМЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ МИКРОКЛИМАТ В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ

12.1. СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ И ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Зоотехнические требования к содержанию животных и птицы сводятся в основном к поддержанию внутри помещения нормиру­емых параметров микроклимата, к которым относятся температу­ра, относительная влажность и подвижность воздуха, концентра­ция газов (углекислого, аммиака, сероводорода) и пыли.

Параметры микроклимата различны для холодного (отапливае­мого), переходного и теплого (летнего) периодов года. Устанавли­вают их на основе технико-экономического обоснования, которое исходит из того, что затраты на улучшение микроклимата окупа­ются повышением производительности труда, увеличением про­дуктивности животных, повышением сохранности оборудования и другими факторами. Установленные таким образом параметры называют оптимальными.

Создание оптимального микроклимата предусматривает комп­лекс мероприятий, в который входят использование эффективных систем отопления и вентиляции, рациональная планировка зда­ния, применение строительных конструкций с улучшенными теп­лотехническими свойствами и прогрессивных технологий кормле­ния, поения и удаления навоза. В этом комплексе мероприятий по созданию заданного микроклимата большое значение имеют ото­пление и вентиляция. Если в регионах расчетная температура воз­духа позволяет поддерживать заданные условия в помещении за счет теплоты, выделяемой животными, и этой теплоты достаточно для подогрева необходимого количества поступающего свежего наружного воздуха, то следует ориентироваться на создание требу­емого микроклимата средствами естественного воздухообмена. Отопление применяют в тех случаях, когда тепловыделений от животных недостаточно, а дальнейшее утепление экономически нецелесообразно по сравнению с подачей искусственной теплоты. Это относится к районам с низкими температурами, где животно­водческие помещения оборудуют системами искусственного обо­грева и механической вентиляцией (с принудительным побужде­нием тяги).

В таких животноводческих помещениях, как правило, приме­няют воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиля­цией. Прежде всего это относится к помещениям большого объе­ма — коровникам с привязным содержанием животных и свинар­никам с откормочным поголовьем.

В родильных отделениях помещений для крупного рогатого скота в качестве основной иногда применяют систему воздушного отопления, но предусматривают и дополнительную систему водя­ного отопления с отопительными приборами и электрообогрев полов.

Помещения для содержания и выращивания молодняка харак­теризуются значительными колебаниями тепло- и влаговыделе-ний (по мере роста молодняка). В связи с этим в таких помещени­ях используют комбинированные системы отопления, состоящие из систем воздушного и водяного (парового) отопления. В этих же помещениях наряду с воздушным отоплением используют локаль­ные источники теплоты в виде ламп или газовых горелок инфра­красного излучения. Системы локального обогрева предназначе­ны для повышения температуры, необходимой по зоотехническим соображениям для содержания молодняка.

В свинарниках-маточниках также используют совмещенную систему воздушного отопления и приточной вентиляции. Кроме того, в этих помещениях дополнительно устраивают системы ло­кального обогрева или электроподогрев пола в местах расположе­ния поросят.

Вентиляция — это регулируемый воздухообмен, в процессе ко­торого загрязненный воздух удаляется из помещения, а взамен по­дается и равномерно распределяется в зоне обитания животных свежий воздух.

Система вентиляции. Для создания регулируемого воздухообме­на в помещениях применяют комплекс устройств и оборудования. По способу перемещения воздуха системы вентиляции делят на два типа: с естественным (за счет разности плотностей воздуха в помещении и вне его) и механическим (с помощью вентилятора) побуждением.

При естественной вентиляции необходимый воздухообмен в помещении осуществляется с помощью приточных и вытяжных каналов за счет разности плотностей холодного наружного и теп­лого внутреннего воздуха, а также под влиянием ветра.

Преимущества естественной системы — простота конструкции, небольшая стоимость, надежность эксплуатации, бесшумность в работе. Однако такая вентиляция не всегда обеспечивает доста­точный воздухообмен. Так, при равенстве температур внутреннего и наружного воздуха действие вентиляции прекращается, а при значительной разнице температур (зимой) — чрезмерно велико. В этом случае тепловыделений животных или птицы недостаточно для покрытия теплопотерь через наружные ограждения.

 

16*

Рис. 12.1. Классификация естественной системы вентиляции

Более совершенной является искусственная вентиляция (с меха­ническим побуждением тяги), создающая воздушный поток, кото­рый позволяет удалять из помещения строго определенное зоотех­ническими нормами количество воздуха, заменять его свежим и повторять такой воздухообмен заданное число раз. Кроме того, свежий воздух в вентиляционной системе можно обрабатывать (очищать, подогревать, увлажнять) с целью обеспечения условий для максимальной продуктивности животных.

На рис. 12.1 и 12.2 даны классификации систем вентиляции с естественным и механическим побуждением. Из классификации видно, что по назначению вентиляционные системы в животно­водческих помещениях делят на общеобменные и комбинирован­ные, хотя в практике известна еще и местная система, которая мо­жет удалять воздух из зоны загрязнения или подавать его на рабо­чие места. Однако в чистом виде местная система неприменима в животноводческих помещениях, так как не позволяет вентилиро­вать все помещение, вследствие чего нарушается важное зоогигие-ническое требование.

Технологический процесс в животноводческих помещениях со­провождается выделением теплоты, влаги, аммиака, диоксида уг­лерода и сероводорода, а также образованием пыли на всей про­изводственной площади, а при клеточном содержании свиней и птицы — практически во всем объеме помещения. Очевидно, что

Рис. 12.2. Классификация системы вентиляции с механическим побуждением

уловить и удалить вредные вещества в местах их выделения весьма трудно. Так как свежий воздух должен поступать одновременно во все точки размещения животных, то в животноводческих помеще­ниях применяют общеобменную вентиляцию, предназначенную для создания микроклимата во всем объеме помещения (или его рабочей зоны).

Комбинированная система вентиляции представляет собой со­четание общеобменной вентиляции с местной. Ее применяют, на­пример, в свинарниках-откормочниках для удаления аммиака и других газов из навозных каналов при гидравлических системах удаления, в птичниках с напольным содержанием птицы при вы­тяжке воздуха через тумбочки и подпольные каналы.

В зависимости от способа побуждения воздуха (разрежение, повышенное или нормальное давление) различают вытяжную, приточную и приточно-вытяжную системы вентиляции. Они так­же определяются по месту размещения механической тяги (венти­ляторов) соответственно на вытяжке, притоке или одновременно в обоих местах.

Вытяжная система вентиляции принудительно удаляет из по­мещения загрязненный воздух наружу. В результате этого давле­ние в помещении снижается, и наружный воздух устремляется внутрь через специальные отверстия, а также через щели и не­прикрытые окна и двери. Такой приток воздуха допустим в теплое время года. Зимой же он понижает температуру в помещении и создает сквозняки, что вредно отражается на здоровье животных. Вытяжная система может надежно работать только при условии устранения всех щелей и отверстий, кроме вентиляционных.

Приточная система вентиляции служит для принудительной подачи чистого воздуха в помещение. При этом создается повы­шенное давление и загрязненный воздух вытесняется через венти­ляционные отверстия, неплотности в ограждениях. Непредусмот­ренные щели нарушают циркуляцию воздуха. Поэтому приточную вентиляцию, как и вытяжную, успешно используют в безоконных постройках, например в птичниках без окон и лазов. Так как све­жий воздух подается в помещение, как правило, одним-двумя вен­тиляторами, хо его легко обработать: нагреть (зимой) до опреде­ленной температуры, снизив относительную влажность, или охла­дить (летом), одновременно повысив влажность. Преимущество рассматриваемой системы — возможность очистки приточного воздуха перед нагнетанием с помощью специальных фильтров от пыли, микроорганизмов и аммиака.

Вытяжной и приточной системам присущи свои недостатки. Каждая из систем не позволяет полностью упорядочить движение свежего воздуха, обеспечить циркуляцию его через всю зону раз­мещения животных, что обусловливается движением воздуха от приточного отверстия к вытяжному кратчайшему пути. Поэтому в животноводческих помещениях применяют совмещенную систе­му вентиляции (приточно-вытяжную), сочетающую принудитель­ную подачу чистого воздуха и вытяжку его с помощью вентилято­ров. При расчете производительности приточно-вытяжной систе­мы вентиляции предусматривают превышение притока над вы­тяжкой, т. е. создание повышенного давления в помещении. Благодаря этому создаются условия, препятствующие проникно­вению неочищенного воздуха и устраняющие сквозняки.

В зависимости от места забора свежего воздуха и способа пода­чи его в помещение различают централизованную и децентрали­зованную системы искусственной вентиляции. В централизован­ной системе наружный воздух поступает в специальные вентиля­ционные камеры, откуда подается одним-двумя вентиляторами в помещение, в результате чего облегчается его обработка. Концен­трация всех силовых и технологических агрегатов в одной камере упрощает их обслуживание. Централизованные системы вентиля­ции различаются по способу подачи приточного воздуха в поме­щение (рассредоточенно и сосредоточенно). Рассредоточение воз­духа по всей рабочей зоне достигается с помощью перфорирован-

ных воздуховодов, смонтированных вдоль помещения. Сосредото­ченно воздух подается одной или несколькими мощными струями по короткому воздуховоду, смонтированному параллельно торце­вым стенам помещения.

К недостаткам централизованных систем относится необходи­мость строительства вентиляционных камер или выделения части производственной площади здания для размещения вентиляцион­ного оборудования.

В децентрализованных системах вентиляции приточный воздух нагнетается в помещение несколькими вентиляторами, размещен­ными, как правило, в продольных стенах здания или на кровле. Преимущество такой монтажной схемы — простота автоматиза­ции, автономность работы вентиляторов, возможность отключе­ния части из них, отсутствие вентиляционных камер. Децентрали­зованная система создает сильный шум в помещениях, рассредо­точение оборудования усложняет обработку приточного воздуха и обслуживание агрегатов.

Важная характеристика системы вентиляции — направление циркуляции воздушных потоков. Оно указывает на местоположе­ние приточных и вытяжных устройств, в определенной мере пре­допределяет конструкцию вентиляционного оборудования.

Системы воздушного отопления. В зависимости от способа пере­мещения воздуха различают системы с естественным и искусст­венным побуждением, от радиуса действия — местные и цент­ральные, от степени замены воздуха в помещении — прямоточ­ные, рециркуляционные и с частичной рецеркуляцией.

На рис. 12.3 показаны схемы местных систем воздушного ото­пления с различной степенью замены воздуха в помещении. В состав этих систем входят тепловой центр 1, содержащий калори­фер и вентилятор, каналы вытяжной вентиляции (шахты) 2 и тру­бопроводы 3 для подвода и отвода теплоносителя. В местных сис­темах не предусмотрено воздуховодов, вследствие чего воздух в помещение подается сосредоточенными струями.

Рис. 12.3. Схемы местных систем воздушного отопления:

а — прямоточная; б — с частичной рециркуляцией; в — рециркуляционная; 1 — тепловой центр; 2 — канал вытяжной вентиляции; 3 — трубопроводы теплоносителя

В прямоточных системах (рис. 12.4, а) наружный воздух с тем­пературой /_н подогревается калорифером до температуры t_T и по­дается в помещение в количестве, достаточном для создания тре­буемого воздушного режима. Такое же количество воздуха удаля­ется из помещения с температурой t_B по каналам вытяжной венти­ляции или через щели в наружных ограждениях.

При частичной рециркуляции (рис. 12.4, 6) к калориферу по­ступает часть наружного воздуха с температурой 1^, а другая часть — из помещения с температурой t_B. Смешиваясь, воздух нагревается в калорифере до температуры t_T и подается в помещение. Венти­лируется помещение только частью воздуха, забираемого снаружи. Такая же часть воздуха удаляется системой вытяжной вентиляции.

Если воздух в помещении надо нагревать без его вентилирова­ния, применяют прямоточную рекуперативную систему воздуш­ного отопления (рис. 12.4, в). Тогда в помещении происходит цир­куляция внутреннего воздуха без его замены.

Центральные системы воздушного отопления обеспечивают обогрев одного или нескольких помещений большого здания. В отличие от местных систем они снабжены системой воздуховодов для подачи воздуха в помещение. Для равномерного заполнения свежим воздухом всего помещения в системе имеются воздухорас­пределители. Из схем центральных систем воздушного отопления предпочтительной по технико-экономическим показателям являет­ся прямоточная рекуперативная система, обеспечивающая эконо­мичное расходование тепловой энергии за счет использования теплообменника-утилизатора. Предварительный подогрев наруж­ного воздуха перед подачей его в калорифер обеспечивается за счет теплоты удаляемого из помещения внутреннего воздуха.

На животноводческих фермах в основном применяют прямо­точные местные и центральные системы. Применение рекупера­тивных прямоточных систем сдерживается некоторыми сложное-

тями, возникающими при их эксплуатации. Системы с частичной рециркуляцией допускаются в помещениях для откорма крупного рогатого скота и свиней.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: