Цель вентиляционных систем обеспечения микроклимата - создать среду обитания животных, обеспечивающую требуемый технологический эффект при минимальных энергозатратах. Немаловажной является задача создания приемлемых условий для обслуживающего персонала животноводческих помещений и условий эксплуатации технологического оборудования, установленного в помещении.
Возрастает внимание и к проблеме загрязнения окружающей среды вентиляционными выбросами, содержащими газообразные продукты жизнедеятельности животных, многие из которых являются токсичными или дурно пахнущими. Все ключевые вопросы создания современных систем микроклимата как одного из объектов в цепи производства животноводческой продукции определяются комплексом исходных данных, структура которых показана на рисунке 1. Требования к данным системам, технологические схемы обработки воздуха, выбор оборудования и режимов его работы определяются видом животных, объемно - планировочными решениями здания и технологий содержания, климатом в данном регионе.
На фермах и комплексах оптимальный микроклимат создается прежде всего за счет постоянного воздухообмена, заключающегося в непрерывной подаче свежего воздуха и удалении загрязненного. Кроме того, вентиляция способствует увеличению количества легких отрицательно заряженных ионов в воздухе животноводческих помещений и предупреждению конденсации паров на внутренних поверхностях ограждающих конструкции.
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур (и, соответственно, плотностей) воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.
Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами, и поддается регулировке.
Аэрация. Осуществляется в холодных помещениях за счет ветрового давления, а в теплых помещениях за счет совместного и раздельного действия гравитационного и ветрового давлений. В летнее время свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы, расположенные на небольшой высоте от пола (1-1,5 м), а удаляется через проемы в световом фонаре здания.
Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы, расположенные на высоте 3-4 м от пола. Высота принимается с таким расчетом, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел
достаточно нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения. Меняя положение створок, можно регулировать воздухообмен.
При обдувании зданий ветром с наветренной стороны создается повышенное давление воздуха, а на заветренной стороне - разрежение.
Под напором воздуха с наветренной стороны наружный воздух будет поступать через нижние проемы и, распространяясь в нижней части здания, вытеснять более нагретый и загрязненный воздух через проемы в фонаре здания наружу. Таким образом, действие ветра усиливает воздухообмен, происходящий за счет гравитационного давления.
Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции.
Недостатки: в летнее время эффективность аэрации снижается вследствие повышения температуры наружного воздуха; поступающий в помещение воздух не обрабатывается (не очищается, не охлаждается).
Вентиляция с помощью дефлекторов. Дефлекторы представляют собой специальные насадки, устанавливаемые на крышках воздуховодов и использующие энергию ветра. Дефлекторы применяют для удаления загрязненного воздуха из помещений сравнительно небольшого объема.
Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает разрежение на большей ее части, вследствие чего воздух из помещения движется по воздуховоду и затем выходит наружу. Эффективность работы дефлекторов зависит главным образом от скорости ветра, а также высоты установки их над коньком крыши.
В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях эжекторами.
3. Особенности вентиляции помещений для содержания
крупного рогатого скота
Крупному рогатому скоту также нужна чистая, прохладная и сухая среда с большим количеством свежего воздуха. Им нужно создавать более низкую температуру, чем для людей.
В современном коровнике беспривязного содержания объем воздуха зимой должен меняться до 4-6 раз в час. Летом необходимо дополнительно обеспечить отдачу тепла животных, поэтому объем воздуха должен меняться до 60 раз в час.
Проблема создания и поддержания параметров микроклимата на фермах по производству молока далека от своего разрешения. Конечно, с помощью ис-
кусственного побуждения воздуха при использовании вентиляторов и теплообменников (кондиционирование), распределенной системы воздуховодов, многофункциональных автоматических устройств и т. п. можно достичь требуемых параметров микроклимата, но возникает закономерный вопрос об экономической эффективности такой вентиляционной системы. Расчеты и практика эксплуатации коровников в условиях Сибири показывают, что в этом случае в зимний период до 30% удоя (в денежном выражении) необходимо отдавать на поддержание микроклимата в помещении. Это вряд ли приемлемо для производства, и решение проблемы следует искать в первую очередь в эффективности использования вентиляции с естественным побуждением воздуха.
Все эти проблемы усугубляются в бетонных животноводческих помещениях большой вместимости, характерных для молочных мегаферм. Например, в Алтайском крае построены и строятся коровники на 500, 600 и 800 голов с беспривязной технологией содержания. Их ширина достигает 48 м, они плохо вентилируются традиционными средствами. При этом страдают не только животные, но и быстро разрушаются строительные конструкции. Негатив усугубляется большой шириной коровника, который в центральной части не проветривается. В сильные морозы в коровнике стоит туман, который конденсируется на потолке, стенах, стойловом оборудовании .
На таких фермах в последнее время широко распространилась схема с использованием светового конька, служащего для естественного освещения и вентиляции (рис.2).
