Дышать легко!
Сегодня мы хотим предложить вашему вниманию статью Дарьи Харитоновой, размещенную в журнале "АгроПрофи" №2 (89).
Плохая вентиляция помещений снижает продуктивность животных до 30% и остается одной из самых распространенных проблем в коровниках старых конструкций. Какие решения предлагают компании на этапе планирования и строительства новых комплексов, а также в действующих фермах?
Разные нормы
Микроклимат в коровнике регламентируется санитарными нормами по содержанию КРС. В России это рекомендации РД-АПК. Европейские стандарты в некоторых пунктах отличаются от них.
Например, что касается рекомендуемой температуры воздуха, то в Европе верхняя планка во избежание теплового стресса в коровнике не должна превышать +18 °С при стандартном уровне влажности. Тогда как нижняя граница не нормируется. А вот РД-АПК регламентирует расчетную температуру воздуха в коровнике +10 °С.
Такое значение более характерно для привязного содержания животных, точнее, помещений, где производится доение в молокопровод и, соответственно, работают люди. В данной ситуации регламент температуры обуславливается комфортом работы персонала и оборудования. Но для животных низкие значения не страшны. Именно поэтому в беспривязных коровниках температура может опускаться до значений до 0 °С и ниже.
Однако влажность в коровниках и телятниках не должна превышать 70%, и в этом пункте требования российских РД-АПК 1.10.01.02–10 и европейских норм совпадают. Максимальное содержание окиси углерода – 15 мг/м3, аммиака – 20 мг/м3, сероводорода 10 мг/м3. Для молодняка количество вредных веществ должно быть в два раза ниже.
Что касается воздухообмена, то по европейским рекомендациям норма – не менее 85 м3/час на одно животное в зимний период, 340–360 м3/час – в межсезонье и 850–1700 м3/час летом.
Согласно стандартам РД-АПК, для коров скорость движения воздуха составляет 0,5 м/с (у телят – 0,3 м/с) в зимнее время и 1 м/с – в летнее (у телят 0,5 м/с). Тогда как по европейским нормам, которые рекомендуют немецкие университеты, а также University of Wisconsin (США), эти показатели выше: около 1 м/с зимой и 2–2,5 м/с – в летний период.
Вытяжка и приток
Для реализации воздухообмена нужны два процесса – приток свежего и утилизация отработанного воздуха.
Прежде всего приток может в достаточном объеме обеспечиваться естественным путем: через открытые шторы, стеновые панели и клапаны, а также через кровельные шахты или свето-аэрационный конек. Однако здесь возникает множество оговорок, связанных со временем года, температурой и влажностью на улице и внутри самого помещения (его конструкцией, расположением в пространстве и розой ветров).
Директор компании-интегратора «АгроРакурс» (Новосибирск) Сергей Чучкалов замечает, что естественный приток осуществляется хорошо в том случае, если соблюден ряд условий, среди которых расстояние между корпусами ферм, господствующее направление ветра. Кроме того, необходимо следить за тем, не засыпаны ли снегом отверстия в кровле, и отсутствием обледенения клапанов.
– Естественная вытяжка неплохо работает, если на улице холоднее, чем в помещении, – говорит технический директор компании «АСК Проект» Сергей Линник. – Но, когда внешняя температура превышает +15 °С, естественная вентиляция постепенно теряет свою эффективность. Отработанный теплый влажный воздух перестает выходить через конек и застаивается в коровнике.
К плюсам естественной вентиляции можно отнести отсутствие энергозатрат, однако при этом появляются зависимость от господствующего направления ветра, разницы температур внутри здания и снаружи, а также ярко выраженная сезонность использования.
Принудительным путем
Принудительная (механическая) вентиляция позволяет снизить зависимость от природных факторов и четко контролировать объемы воздуха на приток или вытяжку.
Для вновь строящихся ферм выбор решений по части реализации механической вентиляции достаточно широк. Например, в больших квадратных коровниках, имеющих длину, примерно равную ширине (200–250 м), можно успешно реализовать систему кросс-вентиляции.
– По одной стороне коровника предусмотрен проем со стеновыми панелями или шторами, позволяющими регулировать ширину воздухозабора, по другой – располагаются мощные вентиляторы, работающие на вытяжку, – объясняет Борис Мотин. – Создавая, таким образом, разряжение, они способствуют активному воздухообмену, при этом приток осуществляется через окна (проемы).
Подобные системы, распространенные в основном в Северной Америке, дополняют «плачущими» стенами, сообщает Сергей Чучкалов, имея в виду водные радиаторы, располагающиеся по той стороне здания, где воздух втягивается в коровник.
– Проходя через воду, воздух с улицы охлаждается и снижает температуру в коровнике. Такая комбинация больше походит для жаркого климата, возможно, умеренного, но не резко континентального, – предупреждает директор «АгроРакурса».
В длинных низких помещениях вентиляторы можно расположить в торцах зданий, создавая систему «тоннельной вытяжки». Приток также будет осуществляться через окна и стеновые панели.
По словам Бориса Мотина, при правильном проектировании такие решения позволяют не допускать теплового стресса в жару, а зимой даже в 25 °С «за бортом» поддерживать в коровнике положительную температуру.
– Для относительно небольших коровников (около 50 м шириной) можно установить на одной стене вентиляторы на вытяжку, а с противоположной – на приток. В этом случае воздух будет полностью циркулировать по всему коровнику без мертвых зон, – добавляет он.
Однако к минусам таких решений можно отнести высокое энергопотребление и особенные требования к конструктиву коровника.
Еще одним популярным способом обеспечения механической вентиляции специалист компании «Трансфэр-Агрохимия» по направлению «Микроклимат» Яна Яброва называет установку больших (5–7 м в диаметре) горизонтальных потолочных вентиляторов, задача которых не просто перемешивание воздуха: в сочетании с шахтами на крыше они позволяют летом работать на усиление притока, а зимой – на активизацию вытяжки. Специальное строение лопастей таких вентиляторов способствует зачерпыванию воздуха снизу и проталкиванию к вытяжным отверстиям вверху. Приток в данном случае может осуществляться через шторы. Летом же такие вентиляторы вращаются в другую сторону и содействуют притоку сверху, а также направлению потока свежего воздуха на животных в сочетании с активным выталкиванием загрязненного воздуха из помещения через окна и стеновые клапаны.
Ограничивающим фактором в данном случае служит высота потолков: в целях безопасности подобные вентиляторы подвешиваются в трех метрах от пола с учетом длины подвеса, поэтому коровник должен быть высотой не менее шести метров до конька.
Как экономить?
Снижать расходы электроэнергии при наличии большого количества вентиляторов возможно установкой регулировки частоты их вращения (частотные преобразователи) или числом подключаемых в систему вентиляторов. По средним подсчетам вентилятор с «частотником» экономит до 50% электроэнергии.
Например, по принципу системы «мультистеп» зимой на весь коровник работают две шахты с вентиляторами, затем, ближе к весне, когда температура поднимается и необходимо увеличивать воздухообмен, подключается следующая группа и т.д. При этом вентиляторы не работают сразу на полную мощность, а увеличивают обороты ступенчато в зависимости от показаний датчиков температуры.
То есть сначала «разгоняется» первая группа вентиляторов, после их выхода на 100% подключается вторая, стартуя с 30%, потом переходит на 50% и дальше в зависимости погоды.
– Есть и альтернативный вариант, в котором первая группа вентиляторов разгоняется до 50%, а затем подключается следующая, также выходя на половину мощности, затем следующая и т.д. А затем первая группа выходит на 100% и последовательно остальные по цепочке в соответствии с внешними и внутренними показателями микроклимата.
Кстати, управление климатом возможно и удаленно: через приложения на смартфоне или планшете пользователь может не только следить за состоянием воздуха и влажности в помещении для животных, но и менять установленные значения в зависимости от ситуации. Более того, установка детекторов контроля загрязненности воздуха позволит держать под контролем ситуацию с выбросом вредных газов – аммиака, СО2.
Такие датчики больше пригодятся в помещениях для молодняка.