Под микроклиматом принято понимать совокупность физических свойств среды и химического состава воздуха, окружающих животных в помещении, а также условий содержания, оказывающих на них влияние.
Показатели микроклимата. Наиболее важные показатели микроклимата: температура ТВ, влажность jВ, содержание вредных газов—аммиака NH3, углекислого газа С02, сероводорода H2S, a также движение воздуха в помещении (скорость, направление), наличие микроорганизмов и частиц пыли.
Оптимальные температуры Тв в помещениях для различных видов животных: для коров — 0...22 °С, телят —10...20, свиней — 10...24, поросят —18...24, взрослых овцематок — 5...8 °С. Для тех же животных в местах локального обогрева Тм = 20...35°С. В родильном отделении (тепляке) овцефермы ТРО = 10...15°С. Для ягнят в местах с локальным обогревом
ТМ = 39...20°С.
Влажность при указанных температурах для крупного рогатого скота (КРС) и свиней jв = 40...75 %, для овчарен — 60...80 % (в родильном отделении — до 70 %).
При более детальном рассмотрении вопроса в состав показателей микроклимата могут быть включены: освещенность в помещении; ультрафиолетовое и инфракрасное облучения; влияние атмосферного давления; уровень шума; механические и физические характеристики пола и ограждений; возможная ионизация и электризация среды и др.
Имея оптимальный микроклимат, можно при одинаковом уровне кормления увеличить прирост живой массы КРС на 20...25 %, надои молока — на 15...20 %, сократить отход молодняка на 10... 15 %; снизить потери продукции в хранилищах на 10...20 %, получать в течение года свежие овощи, а также продлить срок оборудования и помещений.
Классификация оборудования. По функциональному назначению различают оборудование общего отопления, местного обогрева и смешанное; по способу использования электрической энергии — прямое (с аккумуляцией теплоты и без нее) и косвенное (с тепловыми насосами и теплообменниками) отопления.
Многие из рассмотренных электронагревательных устройств и установок могут быть использованы в системах общего и локального микроклимата. Это водонагреватели и парогенераторы, работающие в системах отопления различных помещений самостоятельно и в электрокотельных; электрокалориферные установки; приточно-вытяжные установки ПВУ, а также различные средства локального обогрева.
Схемы микроклиматических комплексов. Существует большое количество типовых проектов ферм, в которых обеспечение микроклимата заложено с использованием существующего типового отопительно-вентиляционного оборудования. В них в каждом конкретном случае спроектирована схема отопления и вентиляции помещения применительно к видам животных и их возрасту. Тем не менее на местах часто приходится заново создавать свои схемы микроклиматических комплексов, особенно на новых фермах. В этих случаях следует помнить, что схемы должны быть надежные и предпочтительно недорогие.
В помещениях для КРС и в свинарниках подача чистого воздуха должна быть с предварительным подогревом. Распределение приточного воздуха должно осуществляться с помощью воздуховодов.
Основные схемы микроклимата в коровниках. Подача свежего воздуха с его предварительным подогревом осуществляется установками в верхнюю часть помещения; распределение воздуха теми же воздуховодами с выпускными отверстиями со скоростью на выходе 7...15 м/с — в горизонтальном направлении. В летний период на входе схемы может быть включена кассета испарительного охлаждения для снижения температуры и увлажнения воздуха. Воздух из помещения выходит через вытяжные шахты с вентиляторами или без них, через окна или с помощью осевых вентиляторов ВО в стенах, а также через вытяжной воздуховод с вентилятором, установленный рядом с навозными каналами. Вентиляторы, установленные в стенах (комплект «Климат-47»), в теплую погоду увеличивают вытяжку, в очень жаркую погоду их реверсируют, и они нагнетают наружный воздух в помещение, чем достигается повышенная скорость движения воздуха и хорошее охлаждение.
Основные схемы микроклимата в свинарниках. Подача свежего воздуха с предварительным его подогревом может осуществляться в верхнюю часть помещения, в подпольные каналы вдоль стен и затем в распределительные тумбы. Распределение воздуха осуществляется через распределительные отверстия воздуховодов и распределительные тумбы; выброс — через осевые вентиляторы ВО на уровне пола, через навозные каналы, с помощью вытяжных шахт с вентиляторами или без. Дополнительная подача воздуха — через окна и вытяжные шахты.
Комплекты оборудования «Комплект». Они предназначены для поддержания микроклимата в животноводческих помещениях. «Комплект-1» включает в себя электрокалориферный агрегат ОКБ-3084 мощностью 40 кВт, вентилятор Ц4-70 № 6 и станцию управления ШАП-5701. Этот комплект используют в коровниках на 100 голов, в телятниках с родильным отделением, свинарниках-маточниках. «Комплект-2» включает два электрокалорифера СФО-60; два центробежных вентилятора Ц4-70 № 7; три электровентилятора КЦ-3-90 № 5, устанавливаемых на крыше; шестнадцать осевых вентиляторов ВО для вытяжки воздуха из нижней части помещения; один увлажнитель-охладитель воздуха простейшей конструкции; станцию управления ШАП-5701. «Комплект-2» может использоваться во всех зонах страны, в том числе в зонах с жарким климатом: в коровниках на 200 голов, телятниках на 200...300 голов с родильным отделением на 40...60 мест, в свинарниках-откормочниках на 1500...2000 свиней. В зонах с ТН < - 26 °С можно использовать по два-три комплекта в одном помещении. «Комплект-3» имеет в качестве отопительного оборудования теплогенераторы типа ТГ, работающие на жидком топливе. Этот комплект используют там, где экономически нецелесообразно использовать электроэнергию для отопления помещений.
Системы вентиляционно-отопительного оборудования «Климат».
Имеются системы «Климат-4» и ее модификации: «Климат-44М», «Климат-45М», «Климат-47М». Их различают по количеству вентиляторов ВО-4; ВО-5,6; ВО-7; наличию водяных или электрических калориферов; автотрансформаторов AT-10 для регулирования изменением напряжения скорости вращения вентиляторов. Комплект электрооборудования «Климат-8» предназначен для поддержания микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях и рассчитан на совместную работу с теплогенераторами ТГ и калориферами СФО. В комплекте использованы вентиляторы серии ВО. Станция управления ШАП-8803 с датчиками ПД-1. Имеются варианты оборудования: «Климат-84», «Климат-85», «Климат-87».
Отопительно-вентиляционные установки «Приток». Установки «Приток» предназначены для регулирования микроклимата на свиноводческих фермах и комплексах, фермах КРС, в птицеводческих и других сельскохозяйственных помещениях в зависимости от температуры и влажности. Оснащены тепловентиляторами серии ТВ с подачей воздуха 600...36 000м3/ч, установленной мощностью 4,4...26 кВт. Станция управления состоит из шкафа ЯОА-9203, блока датчиков БД-1 и термопреобразователей типа ТСМ.
2. Энергосберегающее электротеплоутилизационное оборудование ЭКО, УТФ-12 и «АГРОВЕНТ»
Использование теплоты воздуха, удаляемого из животноводческих помещений, — наиболее эффективный способ сокращения расхода электрической и тепловой энергии на обеспечение необходимого микроклимата. В этих целях применяют рассмотренные выше установки ПВУ.
Энергосберегающий комплект оборудования ЭКО. Он создан на базе теплоутилизаторов из полимерных материалов и предназначен для децентрализованных систем вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений с утилизацией теплоты удаляемого воздуха и подогрева свежего приточного. Функциональная схема теплоутилизатора на полимерной основе показана на рисунке 2.40.
Отработанный воздух с температурой 12...15°С и влажностью 65...80 % забирается через всасывающие отверстия 3 вытяжным осевым вентилятором 4, затем охлажденный и осушенный в процессе теплообмена выбрасывается наружу. Наружный воздух с помощью приточного вентилятора 2 движется по воздуховоду 1 и, подогретый в пленочном теплообменнике, подается в помещение. В процессе теплообмена влага активно конденсируется на поверхности пленки со стороны внутреннего воздуха. Образовавшийся конденсат через штуцер в корпусе 5 утилизатора удаляется в канализацию.
Рис. 2.40. Функциональная схема полимерного электротеплоугилизатора ЭКО:
1— воздуховоды; 2 — приточный вентилятор; 3 — отверстия для забора удаляемого воздуха; 4 — вытяжной вентилятор; 5 — корпус
При снижении температуры воздуха в животноводческом помещении ниже заданного значения по сигналу от датчика регулятора температуры тиристорное устройство управления включает электрокалорифер-доводчик (или калориферную установку мощностью 10...16 кВт) и обеспечивает плавное регулирование подачи воздуха от 50 до 100 % при изменении наружной температуры от -30 до -10 °С и теплопроизводительности доводчика или электрокалориферной установки от 0 до 100 % (при оптимальной подаче вентиляторов в зависимости от температуры воздуха внутри помещения).