Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основы производства продукции животноводства. Учебное пособие.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

2 Вентиляция животноводческих помещений

По природе своей корова предпочитает сырой и теплой среде обитания холодную и сухую. Недостаток свежего воздуха приводит к следующим неприятным явлениям: тепловой стресс – коровы ста­новятся вялыми, они меньше поедают корма и меньше пережевыва­ют жвачку, одновременно учащают дыхание для увеличения тепло­отдачи. При повышении температуры с 20 °С до 30 °С ежедневное потребление коровой сухой массы корма снижается на 1,5 кг, а удой молока – на 3–5 кг. Повышенная влажность воздуха – в летнее вре­мя у коров затрудняется теплоотдача, а зимой они из-за увлажне­ния шкуры мерзнут. Патогенные возбудители распространяются во влажном воздухе значительно быстрее. Пыль из корма и подстилки проникает в дыхательные пути. Вредные газы, такие как двуокись углерода, аммиак и метан, оказывают негативное воздействие на жи­вотных. При недостатке кислорода от коров нельзя ожидать высокой продуктивности.
Поэтому в современных животноводческих помещениях с беспривязным содержанием скота и боксами для отдыха почасо­вая кратность воздухообмена должна составлять в зимнее время от 4 до 6. В летнее время необходимо дополнительно снижать темпе­ратурную нагрузку на животных, в связи с чем почасовая кратность воздухообмена увеличится до 60–100. Подобная кратность воздухо­обмена достигается лишь при открытии одной из боковых стен коровника.
Размеры вентиляционных проемов должны быть такими, что­бы поступающий в помещение в разгар лета поток воздуха слегка обдувал корову, лишь тогда предотвращается дополнительный те­пловой стресс. При расчете площади вентиляционных проемов для отдельно стоящего здания ориентировочно можно принять, что на каждую корову должно приходиться 0,6 м2 площади проема; для зданий, защищенных от ветра другими строениями, требуется около 1 м2 на одну корову. Отсюда вытекает, что для шестирядного коров­ника с беспривязным содержанием высота карниза должна состав­лять 3,40–5,00 м, высота проемов – 2,70–4,00 м. На рынке предла­гаются различные виды стен: сворачиваемые и складывающиеся.
21
Последние технически проще, однако используются реже, посколь­ку при складывании тент подвергается большим механическим на­грузкам, да и грызуны с удовольствием используют его складки как «квартиры».
Сворачиваемые пологи (рис. 8) разделяют на открывающиеся сверху (А) и на открывающиеся снизу (В). Системы, открывающие­ся снизу вверх (В), применяются лишь тогда, когда проем использу­ется либо полностью открытым, либо полностью закрытым. Систе­мы, открывающиеся сверху вниз (А), позволяют лучше регулировать подачу воздуха. Например, в зимний период возможно небольшое открытие проема в верхней части: холодный воздух с большой ско­ростью устремляется вниз, завихряется и перемешивается с возду­хом внутри помещения. Летом вентиляционное отверстие можно открыть полностью, и животные будут обдуваться свежим воздухом даже при лежании в боксе (рис. 9).
а б
Рис. 8. Функциональные схемы различных систем закрытия боковых стен:
а – открывается сверху; б – открывается снизу вверх
22
Рис. 9. Летняя и зимняя вентиляция при открытой боковой стенке
В летний период необходимо стремиться к тому, чтобы проч­ный цоколь здания не стал барьером для вентиляции. Высота этого цоколя не должна превышать половины высоты бокса для отдыха, с тем чтобы лежащая корова получала свежий воздух непосред­ственно спереди и не располагалась в зоне собственного выдыха­емого воздуха. Так можно предупредить тепловой стресс. Цоколь высотой 40–60 см защищает подстилку в коровнике и препятствует проникновению снега зимой.
Длинные холодные зимы часто являются причиной сомнений многих специалистов в целесообразности замены боковой стены в коровнике с беспривязным содержанием легкими пологами. Здесь необходимо твердо уяснить, что площадь крыши в 6 раз больше площади боковых стен и ее изоляция значительно важнее. Низкие температуры сами по себе не являются фактором, ограничивающим продуктивность: в данном случае повышается лишь потребление корма, необходимое для выработки требуемой тепловой энергии. К проблемам могут привести только отказы техники. Однако суще­ствуют машины для поения и уборки навоза, хорошо подготовлен­ные к работе в условиях низких температур.
23
Многие предприятия пытаются использовать теплый воздух, исходящий от животных, для отопления помещений, что является большой проблемой при организации вентиляции. Руководители та­ких предприятий забывают о том, что этот теплый воздух содержит целый ряд нежелательных примесей (имеется положительная корре­ляция тепла с высокой влажностью, обсемененностью бактериями, содержанием аммиака и низкой концентрацией кислорода). Поэтому величину открытия, расположенного в боковой части здания полога, необходимо отрегулировать так, чтобы минимально обеспечивался четырехкратный воздухообмен. При этом температура не должна снижаться настолько, чтобы это привело к остановке техники. Та­кая точная регулировка осуществляется на крупных комплексах, как правило, установками автоматического кондиционирования воздуха. Эти устройства должны соответствовать требованиям помещений с параметрами микроклимата, подобными внешним, а также учиты­вать при расчете оптимальной величины открытия полога скорость ветра и температуру.

2.1 Условия эффективного воздухообмена

Удаление загрязненного воздуха из помещения так же необходи­мо, как и подача воздуха приточного. В помещение должно поступать ровно столько воздуха, сколько из него удаляется или отсасывается. Применением эффективной вентиляции достигается непрерывное удаление из помещения паров воды, СО2 и других вредных газов. Лишь в помещении, в котором почти нет вредных газов, высокопро­дуктивная корова способна реализовать свой потенциал. Вытяжная вентиляция в летнее время происходит в основном за счет поперечно­го вентилирования. При этом наибольший объем загрязненного воз­духа удаляется через открытую стену с подветренной стороны здания. Теплый воздух, который собирается в верхней части помещения выше карниза в области стропил, должен удаляться или отсасываться через конек. Осенью, зимой и весной, когда стена почти постоянно закрыта пологом, удаление большей части воздуха производится через конек. Требуемая площадь проемов составляет 0,15 м2 на одну корову, однако решающую роль при этом играет их форма.
24
Наиболее простым и одновременно наиболее дешевым вариан­том является удаление кровли в коньковой зоне. Однако этот способ не особенно эффективен: лишь при отсутствии ветра восходящий поток воздуха может удаляться из помещения. Давление, создава­емое ветром, дующим поверх открытых проемов, загоняет воздух внутрь и не позволяет ему выходить из помещения. Через проемы в кровле осадки различных видов беспрепятственно попадают в по­мещение. Такая форма выбирается лишь тогда, когда застройщик еще не выбрал приемлемый тип конька или не может этого сделать по причине отсутствия средств. О настоящем открытом коньке го­ворят в том случае, если справа и слева от него установлены ветро­защитные устройства – дефлекторы. Струи воздуха, ударившись о стенки дефлектора, направляются вверх и движутся по дуге над проемом. Чем выше дефлектор, тем выше воздушная дуга, поэто­му высота дефлектора должна соответствовать размеру проема или быть в 1,5 раза больше. Лишь тогда струя воздуха не попадает в про­ем конька. За счет дугообразного отклонения воздуха создается зона пониженного давления (как под несущей поверхностью крыла са­молета), благодаря этому загрязненный воздух отсасывается из по­мещения. Открытый конек характеризуется хорошими вытяжными качествами как при наличии ветра, так и при его отсутствии. Недо­статок его использования заключается в попадании снега и дождя в помещение. Поэтому он применяется в случаях, когда вытяжной проем располагается над проходами, а не над кормовым столом или боксами для отдыха. Ветрозащитные устройства расположены здесь на большем удалении друг от друга, чем у открытого конька; образо­вавшийся при этом большой проем закрывается светопроницаемой пластиной. Данная конструкция обеспечивает и вентиляцию, и осве­щение. Так же, как и у открытого конька, скользящий по поверхно­сти конька воздушный поток удаляет воздух из помещения. Тесты, проведенные в Голландии, показали, что здесь можно достичь та­кого же вентиляционного эффекта, как и при устройстве открыто­го конька. Кроме того, подобная организация освещения позволяет экономить электроэнергию и способствует высокой продуктивности животных. Большое влияние на вентиляцию оказывает и конструк­ция крыши. Для того чтобы исходящий от животных теплый воз­дух мог легко удаляться, поверхность крыши должна иметь легкий
25
подъем в направлении вентиляционного проема. Для узких двухряд­ных коровников достаточен наклон, равный 15°. Помещения с обыч­ной шириной должны иметь наклон крыши 20–25°. Крыша с изо­ляционным слоем также положительно влияет на вытяжную венти­ляцию. При наличии однослойной, покрытой жестью крыши подни­мающийся теплый воздух охлаждается зимой, коснувшись кровли, и, не достигнув выпускных проемов, опускается снова вниз. Кры­ша с изоляционным слоем предохраняет также от сильного нагрева солнечными лучами летом. Полное изолирование поверхности кры­ши, имеющей большую площадь, конечно же, дорогое удовольствие и находит применение лишь в регионах с континентальным клима­том. Там, естественно, такая крыша настоятельно рекомендуется.
При проектировании животноводческих помещений их разме­ры должны соответствовать имеющемуся поголовью, а также инве­стиционному потенциалу предприятия. Необходимо предусмотреть возможность расширения помещения и создание надлежащих кли­матических условий в нем. Нужно постоянно иметь в виду, что со­временный коровник для беспривязного содержания скота с боксами для отдыха строится в первую очередь для коровы, а не для машин и человека (как это было раньше). На первом плане должны нахо­диться потребности коровы, а имеющуюся технику следует приспо­сабливать к ним. Вредные газы и содержащий бактерии влажный воздух должны быть как можно быстрее удалены из коровника: они не дают корове реализовать свою высокую продуктивность и, кроме того, оказывают негативное воздействие на работающих там людей и само здание. Качество вентиляции помещения зависит от размеров вентиляционных проемов, формы конька и конструкции крыши.

2.2 Дополнительная вентиляция

Добиться высокой рентабельности в производстве молока мож­но только при условии, что корова и в безветренную погоду, и при высокой дневной температуре способна поддерживать максималь­ную производительность. Стресс, связанный с жарой, животные начинают испытывать уже при температуре свыше 20 °С. Коровы становятся вялыми, едят меньше и тяжело дышат, чтобы снизить
26
температуру собственного тела. При повышении температуры окру­жающей среды от 20° до 30 °С животное потребляет на 1,5 кг мень­ше сухой массы и производит на 3–5 кг меньше молока за сутки.
Такие особенности строительной конструкции, как широкие боковые проемы стен, большая высота здания, достаточный наклон крыши и хорошая изоляция кровельного покрытия позволяют из­бежать высокой температуры здания фермы и являются хорошим подспорьем для предотвращения чрезмерного нагревания воздуха внутри коровника. Однако летом этого недостаточно. Если дневная температура на улице превышает 20°, коровы нуждаются в дополни­тельном охлаждении. Такое охлаждение создается с помощью цир­куляционных вентиляторов или благодаря планомерному увлажне­нию воздуха.
Используются вентиляторы диаметром от 0,6 до 2 м, приводи­мые в движение двигателем непосредственно или с помощью кли­новых ремней. Расположенные вверху вертикально относительно коров, они перемещают поток воздуха вдоль фермы. Вентиляторы подвешиваются на типичных 6-рядных фермах над двойным рядом и у кормового стола. Расстояние между ними зависит от возможного радиуса действия и мощности вентилятора. Обычное расстояние – от 12 до 18 м. Легкий наклон на 5–10 % способствует хорошему об­теканию животных воздухом. Чем меньше вентилятор, тем больше должна быть скорость воздуха, чтобы на расстоянии более 10 м мож­но было ощущать его воздействие. Однако это приводит к большему расходу электроэнергии. Ветер, дующий в летнее время года со ско­ростью от 6 до 7 м/с, не причиняет вреда коровам, а для достижения эффекта охлаждения будет достаточно скорости 1–2,5 м/с.
Вентиляторы можно настраивать на автоматический режим ра­боты, но чаще их просто включают и выключают вручную, чтобы экономить электроэнергию. Такие вентиляторы очень гибки в ис­пользовании, даже небольшие участки фермы с низким качеством проветривания могут планомерно оснащаться вентиляторами. Не­достатком такой системы является относительно высокий расход электроэнергии. Большая скорость воздуха вызывает также повы­шенный уровень шума. Монтаж вентиляторов относительно прост, тем не менее, оборудовать ими целую ферму за один день вряд ли возможно.
27
Еще одна возможность дополнительной вентиляции – гипер­большие горизонтальные вентиляторы, снабжающие здание фермы свежим воздухом. Агрегаты диаметром от 4 до 7 м монтируются на потолке помещения и обеспечивают циркуляцию воздуха. Поток воздуха, направляемый вертикально вниз, собирается на полу и от­клоняется во все стороны. Горизонтальный ветер, образуемый при этом, приносит животным прохладу. Скорость движения воздуха при этом – 1–2,5 м/с. Низкая частота вращения (40–90 об./мин) способ­ствует энергосбережению. Мощность двигателя у горизонтального потолочного вентилятора приблизительно такая же, как и у малого вертикального циркуляционного вентилятора, но крупных потолоч­ных агрегатов нужно гораздо меньше, чем малых циркуляционных.
Существуют и другие преимущества гипервентиляторов: те­плый воздух помещения теперь вообще не собирается под крышей; птицы и насекомые избегают вертикального движения воздуха; уро­вень шума снижается из-за низкой частоты вращения лопастей. Если большие вентиляторы допускают плавное регулирование частоты вращения, их эксплуатация возможна и в зимний период. При низ­кой частоте вращения вентиляторы оттесняют нагретый животными воздух вниз и тем самым способствуют поддержанию комфортной температуры в зоне отдыха животных.
Более 38 % всей потребляемой в отрасли энергии расходуется на поддержание микроклимата в животноводческих помещениях, из них на привод вентиляторов – около 2 млрд кВт·ч. электроэнергии в год, на тепловые процессы (подогрев воздуха, отопление, локальный нагрев, нагрев воды) – 1,8 млрд кВт·ч. электроэнергии, 0,6 млн м3 при­родного газа, 1,3 млн т жидкого и 1,7 млн т твердого топлива.
Системой машин предусматривается обеспечение оптималь­ного микроклимата в помещениях на основе: создания технических средств с управлением на базе микропроцессорной техники; регу­лирования воздухообмена, использования биологической теплоты животных, кондиционирования, очистки, дезодорации, санации воз­духа; защиты окружающей среды от загрязнения вентиляционными выбросами животноводческих ферм.
Снижение энергетических затрат на обеспечение микроклима­та будет осуществляться за счет применения аэрационных систем, туннельных систем вентиляции, оптимизации теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий, автоматизации
28
управления технических средств с учетом минимально необходимо-
Санитарная
и животных
Воздух
(приточн. вент.)
Тепло
(отопление)
Навоз
(удаление)
Корма
Среда содержания
го воздухообмена для отдельных групп животных, сезонов, климати­ческих зон, оптимизации технических характеристик оборудования с учетом изменения тепловлажностной нагрузки и наружных клима­тических условий.
Высокоэффективной энергосберегающей технологией обе­спечения микроклимата животноводческих помещений является система с глубокой рециркуляцией воздуха на основе применения селективных мембран, пропускающих кислород и азот воздуха и за­держивающих вредности. Применение таких систем в откормочных свинарниках позволяет исключить энергозатраты на обогрев поме­щения в холодное время года и более чем вдвое уменьшить загрязне­ние воздушного бассейна в зоне ферм.
Выращивание
Приготовление
обработка
помещений,
оборудования
ВОДА
КОРОВА
Газовыделения (вытяжн. вент.)
Рис. 10. Использование воды на молочной ферме
29
Молоко
(товар)
Первичная
обработка
Доение
Санитарная
обработка
оборудования
и животных при доении
В системе машин предусмотрены средства ионизации воздуха, ультрафиолетового и инфракрасного облучения животных, разра­ботка облучательного оборудования, включающего в себе источники ультрафиолетового, бактерицидного, инфракрасного и видимого из­лучения, расширение применения теплогенерирующего оборудова­ния, работающего на природном газе и сокращение котельных уста­новок и теплогенераторов, использующих дефицитные сорта жид­кого топлива. Сокращение энергозатрат на вентиляцию животно­водческих помещений будет осуществляться на основе применения систем вентиляции с локальной воздухоподачей непосредственно в зону расположения животных, уменьшающих объем приточного воздух на 40 %.
В системе машин предусмотрены необходимые технические средства для проведения санитарно-гигиенических мероприятий на объектах животноводства, направленных на предупреждение инфек­ционных и инвазионных заболеваний сельскохозяйственных живот­ных и людей, оздоровление имеющихся очагов инфекции, получе­ние чистой продукции с целью повышения качества и безопасности продуктов животноводства и ограждения людей от заболеваний, общих для человека и животных.

Вопросы

1. Перечислить негативные факторы при недостатке свежего
воздуха коровам.
2. Какова почасовая кратность воздухообмена зимой и летом
при беспривязном содержании скота?
3. Чему равняется площадь вентиляционного проема для ко-
ровы?
4. Какое количество свежего воздуха должно поступать в по-
мещение коровника?
5. Указать необходимый наклон крыши коровника.
6. При какой температуре воздуха у животного возникает
стресс.
7. Способы охлаждения коровы при дневной температуре на
улице свыше 20 °С.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]