14.Требования к автоматизированным схемам управления микроклиматом в животноводческих помещениях.

Технологические требования к микроклимату в помещениях. Для нормального течения физиологических процессов в организме животных и птицы необходим чистый воздух в помещении по своим физико-химическим свойствам, близкий к атмосферному.

Крупный рогатый скот, содержащийся в помещениях с нерегулируемым микроклиматом, снижает продуктивность. У молочных коров при температуре выше 23 ос уменьшается УДОЙ, выше 26 ос - содержание жира в молоке, у жи­вотных учащается пульс и дыхание, затрудняется теплоотдача. С понижением температуры до минус 5 ос потребление кормов увеличивается в 1,5-2 раза.

Повышенная влажность воздуха также отрицательно сказывается на продуктивности. Установлено, что при повышении влажности на каж­дые 5% выше 85% у высокопродуктивных коров суточный удой уменьшается на 1,22-1,43 кг. Влияние температуры и влажности воздуха может усиливаться или ослабляться в зависимости от скорости воздуха.

Высокая влажность и повышенная концентрация вредных газов в Поме­щениях снижают резистивность организма. Животные чаще заболевают ту­беркулезом, стригущим лишаем и др.

Молодняк особенно чувствителен к условиям микроклимата. Резкие ко­лебания температуры, сквозняки и сырость в телятниках и родильных отде­лениях животноводческих ферм вызывают большую смертность телят, осо­бенно в первые недели жизни. При температуре выше 25 ос снижаются при­весы, замедляется рост и развитие молодняка. Влажность в помещениях 90% и выше предрасполагает телят к заболеванию легких.

В одинаковых условиях кормления, но при пониженной температуре, высокой влажности и большой скорости движения воздуха привесы молод­няка снижаются на 15-20%.

В помещениях для молодняка рекомендуется, кроме общей системы вентиляции, устанавливать над станками и клетками инфракрасные и ультрафиолетовые облучатели для обеспечения локального мик­роклимата.

Температура воздуха в помещении - важнейший фактор, определяю­щий физиологическое состояние свиней. При снижении температуры в сви­нарниках на 8-1О ^оС ниже оптимальной, среднесуточные привесы откормоч­ного поголовья уменьшаются на 40-60 г, а расход корма повышается на0,3-0,5 корм. ед. Неблагоприятна для взрослых свиней и высокая температу­ра. Если в помещении выше 21^ос, снижается темп роста, а выше 32^ос ­

животные резко худеют. Поэтому летом, особенно в жаркие дни, следует ув­лажнять полы и кожный покров свиней, усиливать в помещении скорость движения воздуха дополнительным вентилятором. Поросята, наоборот, очень нуждаются в тепле. В первую неделю их жизни температура должна поддер­живаться на уровне плюс 30 ^ос, ВО вторую - плюс 26^ос, в третью - плюс24^ос, в четвертую - плюс 22^ос.

Если не соблюдать правильный температурный режим в промышленных комплексах на 100 тысяч откармливаемых свиней в год, потери могут дости­гать 12-15 т в сутки, что составляет ежегодно более 4 000 т мяса.

Другой параметр микроклимата - влажность воздуха. Зимой при содержа­нии в неблагоприятных сырых помещениях свиньи заболевают бронхитами, вос­палением легких, мышечным ревматизмом, расстройством пищеварения, осо­бенно страдают молодые и ослабленные животные. При большой влажности воздуха в свинарниках увеличивается число патогенных микроорганизмов, гриб­ков, плесени. Поверхность тела свиней бывает мокрой и грязной.

Очень важно соотношение между температурой воздуха в помещении и скоростью его движения. Воздух одной и той же температуры ощущается хо­лодным, если он движется со скоростью более 1 м/с и нормальным при ско­рости движения 0,2-0,25 м/с.

В помещениях для свиней содержание в воздухе углекислоты, аммиака,

сероводорода не должно превышать максимально допустимых концентраций. Птица отличается от животных более интенсивным обменом веществ.

Цыплята на 1 -кг массы выделяют теплоты и поглощают кислорода примерно в 5-6 раз больше, чем крупный рогатый скот. В помещениях с неудовлетворительным микроклиматом привесы бройлеров уменьшаются на 6-7%, возникают заболевания органов дыхания, зрения, сердца, печени, крови и птица гибнет. Продуктивность кур снижается до 40-50%, расход кормов на единицу продукции повышается на 30-40%, за­болеваемость, особенно молодняка, увеличивается в 3-4 раза.

Благоприятное или неблагоприятное действие температуры на орга­низм зависит от ее интенсивности, длительности, а также от сочетания с другими факторами внешней среды.

При клеточном содержании кур в птицеводческих хозяйствах на про­мышленной основе особенно нежелательны резкие колебания температуры.

Источником повышения влажности в птичниках являются: легочное ды­хание птицы, испарение влаги с поверхности поилок, мокрого пола, корму­шек и других конструкций помещения.

Поскольку влажность воздуха как фактор микроклимата неразрывно связана с температурой и движением воздуха, то и влажность в птичниках может повышаться или понижаться. С повышением влажности воздуха испа­рение влаги органами дыхания птицы уменьшается. Кроме того, влага, на­сыщая воздух птичника, изменяет его теплоемкость и теплопроводность.

Высокая влажность воздуха в птичнике способствует снижению перева­риваемости питательных веществ корма, понижению отложения азота и уменьшению содержания гемоглобина в крови. Поэтому пребывание птицы в помещениях с высокой влажностью и низкой температурой часто вызывает простудные заболевания. При высокой влажности и температуре теплоотдача у птиц сильно затруднена, вследствие чего наступает перегревание организма и тепловой удар.

Воздух влажностью 50% считается сухим, вызывает раздражение слизи­стых оболочек дыхательных путей и глаз птицы, повышает хрупкость пера, усиливает потерю влаги организмом.

Синтез системы управления микроклимата в животноводческих помещениях и птичниках

К системам вентиляции предъявляются определенные требования — они должны создавать в различные периоды года, необходимый воздухообмен на единицу живой массы, животных (птицы) и обеспечивать равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещения, чтобы не было мест застоя и скопления влажного запрещенного воздуха («мертвых зон»).

Режимы работы вентиляционно-отопительного оборудования на протяжении всего года принято условно делить на три периода.

Холодный период охватывает сезон, когда вследствие низкой температуры наружного воздуха, тепла, вырабатываемого животными и птицей, не хватает для поддержания в помещениях необходимой температуры воздуха. С целью экономии тепла воздухообмен должен быть минимальным. Вследствие низкого влагосодержания холодного наружного воздуха в помещении наблюдается малая относительная, влажность. Воздухообмен определяется по условию удаления углекислоты, и лишь при небольших холодах — избытков влаги.

Переходный период охватывает весенний и осенний сезоны, в течение которых относительная влажность воздуха увеличивается по сравнению с холодным периодом. Температура принимает значение в промежутках от 0 до плюс 10°С. В этот период в зависимости от вида и возраста животных и птицы может наблюдаться как дефицит, так и избыток тепла, следовательно, действие дополнительного обогрева может иметь как регулярный, так и непостоянный характер, или отопительная система может не использоваться вовсе. Вследствие увеличенного влагосодержания наружного воздуха воздухообмен в переходный период определяется из условий удаления избыточной влаги или излишков тепла.

Теплый период соответствует летнему сезону, когда помещение не требует дополнительного обогрева, а, наоборот, в таких помещениях образуются излишки тепла, которые необходимо удалять при помощи резкого увеличения воздухообмена.

В дополнение к сказанному в таблице 11 приведены данные по воздухообмену в птичнике на 12 тысяч кур несушек.

Из чего следует, что при температуре наружного воздуха ниже 0 °С воздухообмен в животноводческих помещениях и птичниках минимальный, постоянный и определяется из условий удаления углекислоты. В переходный период воздухообмен плавно увеличивается и в начале периода определяется из условий удаления влаги, а в конце - из условий удаления тепла. В теплый период года воздухообмен резко увеличивается и определяется по температурному режиму внутри помещений. Так, увеличение воздухообмена для птичников по сравнению с зимним периодом 6-8. кратное, для свинарников 2,5-3 кратное.

Исходя из вышесказанного, оптимальная по технологическим и экономическим критериям будет являться САУ, представленная на рисунке 22, где воздухообмен в помещениях обеспечивается: в зимний период посредством датчика QEи регулирующего прибораQCконцентрации СО₂в помещениях; в переходный период посредством датчикаMEи регулирующим приборомMCвлажности воздуха и в летний период посредством датчикаТЕи регулирующего прибора температурыТС.

Рисунок 22 – САУ микроклимата

Способ регулирования (позиционное или непрерывное) определяется:

– технологическими требованиями к качеству регулирования;

– динамическими характеристиками ОУ;

– типом управляющего; устройства, допускающим позиционное или плавное управление регулирующим органом (РО).

Позиционные регуляторы являются наиболее простыми и удобными, поэтому им отдается предпочтение в случаях, если они удовлетворяют качеству регулирования.

Комплекты вентиляционного оборудования «Климат-2» и «Климат-З»

предназначены для систем воздушного обогрева и вентиляции жи­вотноводческих и птицеводческих помещений.

В состав комплекта оборудования входят две приточные отопительные вентиляционно-увлажнительные установки ПОВУ А 76-8 (ПОВУ А 76-1 О) или две приточные отопительно-вентиляционных установки ПОВА76-8 (по­ВА76-10) регулирующие клапаны (только для «Климат») 25ч931нж с приво­дом от электрического исполнительного механизма ПР-IМ для автоматиза­ции регулирования подачи воды в водяные калориферы.

Водяные калориферы подбирают по пpoeкту системы регулирования мик­роклимата конкретного помещения.

Калорифер от замерзания защищают входящим в комплект датчиком ТУ-Э-2 с пределами регулирования от О до 100 ос. Датчик монтируют на трубопроводе обратной воды. Наружный воздух проходит последователь­но секцию нагрева, жалюзийный клапан и увлажнитель. На нагнетании вентилятора установлен каплеуловитель.

Увлажнение воздуха осуществляется путем распыления воды, подавае­мой из напорного бака самотёком через электромагнитный клапан СВМ-25 на диск, приводимый во вращение с частотой 3000 мин -1.

Вентиляционные установки оснащены трёхскоростными электродвигате­лями обеспечивающими изменение воздухопроизводительности.

Частота вращения вентиляторов автоматически устанавливается про­порционально температуре в венmлируемом помещении, причем устрой­ство ТСУ-2-КЛ-УЗ

«Климатика-l» обеспечивает плавное регулирование вы­ходного напряжения в диапазоне

1 : 6.

Комбинированные приmочно-вытяжные, установки ПВУ-М объеди­няют в одной конструкции систему удаления загрязненного и систему подог­рева и подачи в помещение чистого воздуха.

Основой конструкции ПВУ -М (рис. 4.77) является вентилятор с рабочим колесом 2, имеющим два ряда лопаток. Внутренние' лопатки обеспечивают удаление загрязненного воздуха по внутреннему воздуховоду 3 (вытяжной ка­нал), а наружные-подачу в помещение наружного воздуха по кольцевому ка­налу между корпусом 5 и внутренним воздуховодом 3 (приточный канал).

Требуемая температура приточного воздуха обеспечивается теплообме­ном между удаляемым и приточным воздухом через гофрированную стенку внутpeннeгo воздуховода и за счет включения электродвигателей 4. Если этого оказывается недостаточно - включается рециркуляция, т.е. подмешивание удаляемого воздуха к нагнетательному в помещение. Рециркуляция осуществ­ляется через клапаны в теле вытяжного воздуховода, причем количество ре­циркуляционного воздуха может устанавливаться в диапазоне - 0-50% с по­мощью специального механизма.

Приточно-вытяжная установка состоит из секций: воздухораспределения, электронагревателей, промежуточных и оголовка.

Секция воздухораспределения (для обслуживания может откидываться на специальных шарнирах) имеет в нижней части 8 каналов распределения при­точного воздуха в радиальном направлении, причем сечение этих каналов мо­жет изменяться с помощью поворотных заслонок.

В корпусе секции электронагревателей, кроме смесительных клапанов и шести электронагревателей, находится флажковый выключатель, отключаю­щий питание нагревателей при выходе из строя вентилятора.