6.2 Системы и основные схемы воздухообмена

В помещениях для содержания животных и птицы используют системы поддержки микроклимата в оптимальных границах, которые включают установки для вентиляции, нагревания или охлаждения и увлажнения воздуха, а также фильтры для очистки воздуха от пыли и микроорганизмов.

Система вентиляции производственных помещений предназначена:

- поддерживать в пределах нормативных уровней температуру и влажность;

- обеспечивать подачу определенного количества воздуха;

- удалять вредные газы, избытки влаги, пыли, которые негативно влияют на состояние здоровья и производительность животных;

- равномерно или локально распределять свежий воздух, устранять возможные зоны застоя воздуха;

- создавать обслуживающему персоналу нормальные условия труда;

- способствовать долговечности строительных конструкций и эксплуатационной надежности оборудования.

Вентиляция помещений - достаточно сложный процесс, где необходимо учитывать: теплоизоляцию зданий, количество выделения животными различными путями тепла, влаги и газов, способ раздачи кормов и уборки навоза, теплоемкость определенных материалов и тому подобное.

Различают такие варианты систем вентиляции:

- по назначению - общую, обеспечивающую воздухообмен одновременно во всем помещении, локальную или местную, которая удаляет вредности из зон их выделения и накопления, чтобы не допустить их распространения на все помещение. Встречаются также комбинированные системы, которые совмещают оба предыдущих варианта;

- по способу обеспечения воздухообмена - приточную, когда в помещение поступает лишь свежий воздух, а загрязненный удаляется путем инфильтрации (сквозь капиллярные поры и щели в конструктивных элементах помещения); вытяжную, при которой специальные устройства обеспечивают выход использованного воздуха из помещения, свежий же поступает в результате инфильтрации; приточно-вытяжную, когда поступление свежего и удаление загрязненного воздуха осуществляется с помощью соответствующих устройств (каналов, шахт, вентиляторов);

- по способу побуждения перемещения воздуха - естественную или гравитационную, при которой воздухообмен происходит самотеком в результате разницы плотности теплого (в помещении) и холодного (вокруг помещения) воздуха, принудительную (с механическими побудителями) и комбинированную, когда одновременно используются как механические побудители, так и самотечные устройства;

- по направлению перемещения воздушных потоков (рис.48) - снизу вверх, сверху вниз, сверху вверх, а также кольцевая.

Сложность выбора варианта вентиляции заключается в том, что объемы воздухообмена изменяются по сезонам при разных температурных режимах, в зависимости от возраста животных, птицы..

Недостатки общей системы в том, что она не допускает дифференциации воздухообмена по отдельным зонам помещения, например, при содержании птицы в многоярусных клеточных батареях. В свою очередь, локальная система не обеспечивает вентиляции всего помещения. Указанных недостатков не имеет комбинированный вариант.

Приточная (напорная) механическая система образует в помещении повышенное давление, которое влечет вытеснение загрязненного воздуха сквозь поры, щели и отверстия. Такая система хорошо согласовывается с вариантом подогревания свежего воздуха. Вытяжная система самостоятельно применяется редко. При удалении загрязненного воздуха давление его в помещении уменьшается и из внешней среды поступает свежий воздух сквозь отверстия и щели. Такая система не позволяет подавать в помещение свежий подогретый воздух.

Рис. 48. Схемы систем воздухообмена в животноводческих помещениях:

а - снизу вверх; б - сверху вниз; в - кольцевая; г - сверху вверх; 1 вытяжные каналы; 11 - вентиляционно - отопительные установки.- калорифер; 2 - приточный вентилятор; 3 - воздухопровод; 4 - вытяжная шахта; 5 - окно; 6 - навозный канал; 7 - вытяжной вентилятор; 8 - воздухопровод системы вытяжки; 9 - вытяжная шахта с вентилятором; 10- оконные проемы.

Однако как вытяжная, так и приточная системы вентиляции не позволяют полностью упорядочить движение свежего воздуха, обеспечить достаточную циркуляцию его через все зоны размещения животных, которая обусловливается движением воздуха от впускного к вытяжному каналу с направлениями наименьшего сопротивления. Потому в животноводческих помещениях чаще применяют совмещенную, приточно-вытяжную систему.

При использовании приточно-вытяжной вентиляции нужно предусматривать превышение притока воздуха над его удалением, чтобы поддерживать повышенное давление в помещении. Это позволяет противодействовать проникновению неочищенного и холодного воздуха сквозь неплотности и ликвидирует сквозняки.

При централизованной подготовке внешний воздух поступает сначала в специальные вентиляционные камеры, откуда подается нагнетательными вентиляторами в соответствующие помещения. При этом облегчается обработка свежего воздуха. Концентрация всех силовых и технологических агрегатов в одной камере упрощает их обслуживание. К недостаткам централизованных систем относится необходимость построения вентиляционных камер или выделения части производственной площади помещения для размещения соответствующего оборудования.

В вариантах децентрализованной схемы свежий воздух нагнетается в помещение автономными вентиляторами, расположенными, как правило, в продольных стенах помещения или же на кровле. Преимущество такой монтажной схемы - простота автоматизации, независимость работы вентиляторов, отсутствие потребности в вентиляционных камерах. Однако децентрализованная система вентиляции создает значительный шум в помещениях, рассредоточенное оборудование осложняет обработку приточного воздуха и обслуживание агрегатов.

Важной характеристикой систем вентиляции является направление воздушных потоков. Она указывает на местонахождение приточных и вытяжных устройств, обусловливают конструкцию вентиляционного оборудования.

Самым радикальным способом формирования микроклимата в животноводческих помещениях является кондиционирование воздуха. В этом случае его можно охлаждать или подогревать, подсушивать или увлажнять, очищать от пыли, ионизировать и тому подобное. Однако это дорогие и сложные системы, применение которых целесообразно лишь в тех случаях, когда малоэффективными будут более простые решения. В первую очередь - это предприятия с высоким уровнем концентрации производства в условиях большой плотности размещения животных или птицы (например, птицефабрики с содержанием птицы в многоярусных клеточных батареях).

При разработке систем вентиляции животноводческих помещений следует придерживаться таких условий:

- приточные каналы размещать в верхней или средней части помещения и оборудовать дефлекторами или насадками, которые отклоняют потоки свежего воздуха от животных или птицы и этим предупреждают их простудные заболевания;

- вытяжные каналы устанавливать в нижней части помещения, в зонах размещения животных, а в случае содержания на щелевом полу - еще и под полом для удаления загрязненного воздуха из навозоуборочных каналов;

- не размещать приточные каналы напротив вытяжных, а также на расстоянии ближе 2,5 м один от другого, чтобы предотвращать образование застойных зон.

Изготовлять приточные распределительные воздухопроводы целесообразно из легких и дешевых материалов, в частности, синтетических.

С целью возможности регуляции в широких границах воздухообмена и температурного режима в помещении в разные периоды года следует отдавать преимущество таким конструктивным решениям, которые позволяют изменять схему работы средств вентиляции.