Системы обеспечения микроклимата в свинарниках

10.11.2014

Наиболее сложно решается проблема обеспечения микроклимата на свиноводческих предприятиях, что обусловлено многообразием половозрастных групп животных, различными требованиями к их содержанию и температурновлажностному режиму воздуха в помещениях (табл. 12.1, 12.2).

Системы обеспечения микроклимата в свинарниках

Как следует из табл. 12.1, температура воздуха в свинарнике зависит от половозрастной группы и массы животного и изменяется в широком диапазоне: от 27,0...34,0 °С для поросят-сосунов, до 11,0...24,0 °С при заключительном откорме свиней.
Как подчеркивают датские специалисты, для получения высоких результатов в свиноводстве необходимо соблюдать правило «большого пальца», согласно которому суммарные значения температуры и относительной влажности воздуха в свинарниках должны составлять 90 единиц (табл. 12.2).

Из представленных в табл. 12.1 и 12.2 данных видно, что совершенно разные требования предъявляются к температурно-влажностному режиму в свинарнике, где содержат подсосных маток: 27...34,0 °С - для поросят-сосунов и 20,0 °С - для подсосных маток.
В соответствии с указанными требованиями свинарники для подсосных маток оборудуют общеобменной принудительной приточно-вытяжной системой вентиляции (рис. 12.4) и средствами локального обогрева поросят.

Общеобменная система вентиляции включает в себя устройства забора свежего воздуха, вытяжки и удаления отработанного воздуха, связующие элементы и блок управления.
Подачу свежего воздуха в помещение обеспечивает воздухозаборник DА 1211, встроенный в стену. Конструкция воздухозаборника (рис. 12.5, а), разработанная компанией «Skov A/S», позволяет распределять воздух в зависимости от требуемого температурно-влажностного режима в помещении. Отражающие пластины воздухозаборника направляют воздушные потоки под различным углом. Специальные демпферные пластины (глушители) уменьшают уровень шума при резких порывах ветра. Управляют пластинами воздухозаборника с центрального компьютера. Привод их обеспечивает лебедка, приводимая в движение электродвигателем (рис. 12.5, б).

Распределяют свежий воздух в свинарнике через перфорированное потолочное перекрытие (диффундирующий потолок), выполненный из бетонных плит, наполнителем в которых является древесная стружка.
Вытяжку отработанного воздуха обеспечивают посредством аэродинамических вытяжных шахт (труб) DА-600 компании Skov (рис. 12.6).

Дополнительно система снабжена устройством для аварийного управления воздухозаборником при отключении электроэнергии. Аварийная система работает от автономных аккумуляторных батарей.
Важнейшим элементом обеспечения микроклимата в свинарнике является компьютер, управляющий всеми механизмами в соответствии с требуемым температурно-влажностным режимом в помещении. Контроль параметров микроклимата в свинарнике обеспечивают специальными датчиками температуры и влажности.
Работает система обеспечения микроклимата по принципу вынужденной конвекции. Через воздухозаборники подают свежий воздух в пространство, образованное потолком и кровлей. Вентиляторами, установленными в вытяжных шахтах, обеспечивают необходимое разрежение воздуха в помещении. За счет разности давлений свежий воздух проникает (диффундирует) через перфорированный потолок и равномерно распределяется в верхней зоне помещения, создавая «озоновый душ» (ощущения авторов). Имея более высокую плотность, чем отработанный воздух, поток свежего воздуха движется вниз, в зону обитания животных, вытесняя из нее загрязненный воздух. Последний вентилятором удаляется за пределы свинарника. Управляет воздухообменом в помещении компьютер, контролируют температуру и влажность воздуха сенсорами.
Общеобменная система вентиляции поддерживает температуру в свинарнике-маточнике, равную плюс 20 °С, которая, однако не является комфортной для поросят-сосунов. Требуемую температуру в зоне отдыха, «берложке», для поросят-сосунов обеспечивают снизу - подогреваемыми полами, сверху - лампами инфракрасного обогрева фирмы «Fog Agroteknik А/S». Регулируют температуру локального обогрева поросят в первые дни их жизни путем изменения высоты расположения ламп над уровнем пола, а в последующие - брудерами.
Микроклимат в помещениях для доращивания поросят-отъемышей.
В соответствии с рекомендациями, изложенными в табл. 12.2, температура воздуха в помещениях для доращивания поросят должна составлять 22,0...24,0 °С при относительной влажности его, равной 65 %. Указанные параметры микроклимата обеспечивают путем создания общеобменной системы вентиляции, отопления помещения и локальной системы обогрева поросят.
Общеобменная система вентиляции включает в себя устройства забора свежего воздуха, вытяжки отработанного воздуха, связующие элементы и блок управления. Указанные элементы (рис. 12.7) имеют такое же конструктивное исполнение, как и в помещениях для подсосных маток.

Преимуществом представленной системы является поддержание заданных параметров микроклимата при минимальном воздухообмене, однородность воздушного потока, отсутствие застойных («мертвых») зон, несложное управление.
Однако рассмотренная общеобменная система вентиляции не обеспечивает требуемый тепловой режим в помещении, поэтому свинарники для доращивания поросят дополнительно оборудуют системами отопления. В качестве последних используют системы с естественной циркуляцией теплоагента, в которых теплоноситель (вода или масло) движется за счет разности плотностей нагретого и охлажденного агента. В качестве источника теплоты используют местные котельные, работающие на твердом (в частности, соломе), жидком и газообразном (в том числе биогазе) топливе. Подачу теплоносителя в помещение обеспечивают по тупиковой или кольцевой схеме
Важнейшими элементами отопительной системы являются отопительные приборы, которые должны обеспечить эффективную теплопередачу от теплоносителя к воздуху внутри помещения, быть компактными, недорогими, иметь гладкую поверхность, удобными в обслуживании, не ухудшать интерьер помещения. Указанным требованиям в наибольшей степени отвечают гладкотрубные приборы, а также алюминиевые трубы с ребристой гладкой поверхностью (рис. 12.8).
Кроме указанных систем обеспечения микроклимата в помещениях для поросят-отъемышей устраивают теплые полы в зоне отдыха животных (рис. 12.9).

Подогреваемую зону пола устраивают шириной 1,25...1,50 м и крепят над ней на высоте 0,80...0,85 м откидной козырек, благодаря которому температура воздуха в указанной зоне поддерживается на 5...7 градусов выше, чем в помещении свинарника.
Сердцем системы обеспечения микроклимата является компьютер (рис. 12.10, а), управляющий всеми механизмами, обеспечивающими оптимальные параметры микроклимата в помещении. Контроль параметров обеспечивает контроллер «Astra» с помощью специальных сенсоров температуры и влажности (рис. 12.10 б).

Контроллер «Astra» компании «Skiold Echberg A/S» (рис. 12.10, в) обеспечивает измерение температуры воздуха внутри и вне помещения, контроль за работой вентиляторов и отражающих пластин воздухозаборника, подачу команды на реле для регулирования температуры воздуха в помещении, сигнализацию при превышении минимума и максимума температурного интервала, сигнализацию при выходе из строя датчиков температуры и влажности. Требуемые параметры микроклимата в помещении обеспечивают вентиляторы, терморегуляторы системы отопления и управляемые воздухозаборники, снабженные отражательными пластинами.
В соответствии с требованиями, представленными в табл. 12.2, в свинарниках для содержания холостых и супоросных маток, а также в помещениях для откорма животных необходимо поддерживать температуру воздуха, равную 18 °С, и относительную влажность 70 %. Указанные параметры обеспечивают, применяя общеобменную систему вентиляции, включающую в себя устройства для забора свежего воздуха удаления из помещения отработанного воздуха связующие элементы и блок управления Конструктивные элементы указанной системы аналогичны элементам, применяемым в свинарниках-маточниках и помещениях для доращивания поросят-отъемышей.
Однако, в фермерских хозяйствах, зачастую применяют упрощенные приточные каналы для подачи свежего воздуха в свинарники для холостых» супоросных маток и откармливаемых свиней (рис. 12.11).

Применяемые приточные каналы имеют одинаковое конструктивное решение и включают в себя следующие элементы (рис. 12.12): собственно канал высотой 0,2 м, стенки которого защищены специальным антикоррозийным покрытием; фильтр 4, клапан 1 управления подачей и направлением движения свежего воздуха, отражательный щит 2. Отдельные каналы выполняют без отражательных щитов.

Функционирует представленная система вентиляции по принципу вынужденной конвекции. Работающими вентиляторами, установленными в вытяжных шахтах, внутри помещения создают пониженное давление. За счет разности давлений внутри и вне помещения атмосферный воздух через открытые приточные каналы поступает в здание. Подачу и направление движения свежего воздуха регулируют заслонкой. Поступающий воздух, имея плотность, большую плотности загрязненного воздуха, направляется вниз, в зону обитания животных, вытесняя из нее загрязненный воздух. Последний вентиляторами через вытяжную шахту выбрасывается в атмосферу. В целях исключения переохлаждения животных в зимний период свежий воздух заслонками подают под углом вверх. Имея плотность большую, чем загрязненный воздух, он, взаимодействуя с ним, прогревается путем теплообмена и поступает в зону обитания животных.
Кондиционирование воздуха в помещениях для содержания свиней. В теплые периоды года, когда температура наружного воздуха превышает температуру воздуха внутри помещения, прекращается действие естественной вентиляции (при отсутствии воздушного напора) в связи с отсутствием температурного напора. Снижается также эффективность принудительных систем вентиляции, поскольку подаваемый в помещение воздух, имеющий высокую температуру, не обеспечивает комфортные условия для обитания животных.
В целях снижения температуры находящегося в помещении воздуха его кондиционируют, применяя оросительные установки. В указанных установках используют холодную воду из артезианских скважин с температурой плюс 5...8 °С. Подаваемая под определенным давлением вода распыляется форсунками с образованием мелких капель. Взаимодействуя с воздухом, находящимся в помещении, вода отбирает у него теплоту, снижая температуру на 5...7 °С. Кроме того, при этом снижается запыленность и загазованность воздуха, а также улучшаются другие его характеристики.
Компанией «Fog Agentur and Agroteknik A/S» поставляются оросительные установки, устанавливаемые в свинарниках для холостых и супоросных маток, а также в откормочниках. Установки обеспечивают охлаждение воздуха, уменьшение его запыленности и загазованности. Кроме того, их используют для дезинфекции и очистки помещений.
Установка включает в себя регулятор давления, фильтр очистки воды, таймер. Она выполнена из труб ПВХ диаметром, равным 32 мм, снабжена разбрызгивающими форсунками. Установка подключается к водопроводной сети с давлением не менее 0,4 атм. Монтируют ее на высоте 2,3 м над уровнем пола (рис. 12.13).
Установка работает циклически, распыляя воду в течение 10...20с с перерывом в 1,0...2,0 ч.
Для частичного увлажнения щелевого пола водопроводные ПВХ трубы монтируют на стенах на высоте 1,3 м над щелевым полом, применяя форсунки с углом распыла 180°, перекрывающие часть пола в виде полумесяца 2,5x1,5 м (рис. 12.14).

При использовании плоских форсунок с контрвентилем (покрывают 2,5x0,7 м пола в виде овала) трубы монтируют посредине боксов для содержания свиней на высоте 2,2 м над щелевым полом.
Если щелевой пол расположен возле центрального прохода, то установку монтируют на натянутой проволоке из нержавеющей стали на высоте 2,2 м (рис. 12.15).

При этом используют плоские форсунки с контрвентилем, монтируя их как при способе частичного увлажнения щелевого пола, а также форсунки с углом распыла 180°, поворачивая их под углом 45° к водопроводным трубам.
Для увлажнения сплошного щелевого пола используют форсунки с углом распыла 360 градусов (рис. 12.16).

Управление установкой. Система управления оросительной установкой включает в себя сферический клапан, регулятор давления, таймер. Регулятор давления позволяет изменять ширину увлажняемой части пола путем регулирования давления воды в системе от 0,4 до 0,9 атм. Управляет циклом обработки миникомпьютер. Система управления одновременно контролирует работу 40...48 форсунок.