Оборудование приточно вытяжная вентиляция воздух свинофермы
Вентиляция свинофермы
Свиноводческие комплексы остро нуждаются в системах приточно-вытяжной вентиляции воздуха, осуществляющих бесперебойную принудительную рециркуляцию воздушных потоков внутри здания свинофермы. Обеспечение животных свежим воздухом оказывает существенное влияние на весь процесс выращивания и содержание свиней. С помощью централизованной системы вентиляции и кондиционирования воздуха возможно поддерживать в свинарнике оптимальный климатический режим содержания свиней круглогодично, что особенно важно в условиях холодных широт с морозными зимами, а также в южных регионах в летнее время. В зависимости от конструкции здания свинарника и поголовья свиней приточно-вытяжная вентиляция воздуха может быть организована по принципу:
- продольные системы вентиляции и кондиционирования воздуха свинофермы
- круговые системы вентиляции и кондиционирования воздуха свинофермы
- системы вентиляции свинофермы с внутренней организацией движения воздушного потока
Каждая из возможной модели распределения воздушных потоков внутри здания свинарника базируется на своем собственном принципе компоновки оборудования искусственной вентиляции и кондиционирования воздуха.
Наиболее важным узлом системы приточно-вытяжной вентиляции воздуха свинокомплекса являются корпусные нагнетающие вентиляторы.
Вентиляторы серии PR для системы кондиционирования воздуха свинофермы
Нагнетающие вентиляторы серии PR 140 и PR 100 полностью изготавливаются из антикоррозионных материалов. Конструкция имеет специальный дизайн без вихревых зон для предотвращения накопления пыли, загрязнения и попадания различных частичек в сложных условиях эксплуатации, что позволяет избегать утомительного ремонта. Система автоматической смазки подшипников с длительным циклом эксплуатации гарантирует максимальную надежность и отсутствие необходимости обслуживания оборудования.
Инновационный патентованный дизайн корпуса вентилятора серии PR из полиэтилена дает следующие преимущества:
- крепкая прочная конструкция
- отсутствие вибрации
- пониженный уровень шума
- высокая надежность
- защита от ультрафиолетовых лучей
Данная конструкция вентилятора PR позволяет удлинять системы вентиляции и кондиционирования воздуха свинофермы с одновременным снижением затрат на электроэнергию.
Нагнетающие вентиляторы PR 140 и PR 100 изготовлены в соответствии с Европейскими стандартами безопасности, включают защитные решетки по обеим сторонам.
Преимущества вентиляторов PR
Нагнетающие вентиляторы системы кондиционирования имеют по шесть лопастей специальной формы из нержавеющей стали для увеличения объема нагнетаемого воздуха при низких оборотах и снижения уровня шума и энергопотребления. Простая система крепления корпуса вентилятора PR включает боковые отверстия с резьбой для подвешивания оборудования или прикрепления к стене здания свинарника. Уникальный электромотор вентилятора с системой само охлаждения и классом защиты IP-55 соответствует самым жестким требованиям по гигиене. Точное и бесшумное автоматическое регулирование воздушных заслонок обеспечивается балансировочными грузами, а натяжитель трапецеидального ремня привода имеет легкую регулировку.
Мы предлагаем единственный на рынке патентованный дизайн корпуса нагнетающего вентилятора серии PR из полиэтилена, который позволяет избежать окисления и добиться максимальной прочности.
Вентиляторы для системы вентиляции и кондиционирования воздуха свинофермы тестируются согласно Европейских требований без заслонок и защитных ограждений, объем воздушного потока легко регулируется. Благодаря простому устройству нагнетающие вентиляторы серии PR универсальны и могут быть установлены в любом помещении, требующем смены воздуха, как то животноводческие фермы, свиноводческие комплексы, заводы или агрокомплексы.
Модули охлаждения для системы вентиляции воздуха
Под теплообменники на свиноводческие комплексы устанавливаются панели охлаждения из специального материала. Воздух проходит сквозь панели непрерывно, смачиваемый водой и превращаясь в пар и, таким образом, снижая собственную температуру. В комплекте с панелями охлаждения в оконные проемы свинофермы монтируют модульные окна из регулируемых ПВХ пластин для настройки и ориентации воздушного потока. Вместе эти элементы образуют модули охлаждения для системы вентиляции и кондиционирования воздуха свинарника.
Индивидуальные проекты искусственной вентиляции воздуха для свинофермы или птицефабрики
Системы вентиляции воздуха для свиноферм и животноводческих комплексов проектируются и изготавливаются по индивидуальному проекту заказчика.
Размещение оборудования внутри здания свинарника проводится в соответствии с выбранной схемой работы приточно-вытяжной вентиляции воздуха. Специалисты нашей компании обеспечивают необходимые монтажные и пуско-наладочные работы, проводят обучение персонала заказчика. На оборудование искусственной вентиляции помещений свинокомплекса распространяется заводская гарантия производителя.
Наши преимущества
Сервис и ремонт оборудования силами своей технической службы.
Научим техническим специалистов заказчика работе с оборудованием.
Проектирование нестандартного оборудования под заказ.
Поддержка гарантии на оборудование в любой локации.
Найти
Найти:Оборудование в этом разделе
Система подачи питания для свиней, поросят
Кормушки распределители корма для свиней, поросят
Поилки для животных с водо запорным клапаном
Дозаторы распределители корма для свиней, поросят
Клети, загоны, станки и отделения для свиней
Пластиковые щелевые полы для свинофермы
Скребковые системы для навозоудаления
Системы вентиляции свинофермы
Уличные силосы для хранения корма
Оборудование свинофермы под ключ
Скачать pdf
Скачать брошюру по оборудованию.
Связанное оборудование для промышленности
Оборудование хранения, дозирования, транспорта сыпучих
Мы изготавливаем конвейеры разного типа, включая ленточные, шнековые конвейеры, нории различной формы …
Детали
Системы микроклимата свинофермы зимой
С каждым днём температура становится ниже, вечера темнее, а зима ближе. Вы успели подготовить ферму к холодному сезону? Это может показаться нелегкой задачей. Давайте разберемся. Подробнее о том, как подготовить ферму КРС к зиме, вы можете прочитать здесь, а ниже мы разберем нюансы организации системы микроклимата на свиноферме. Из множества факторов, которые оказывают влияние на продуктивность свинокомплексов, микроклимат имеет одно из важнейших значений. Микроклимат – это синергия показателей температуры, влажности, газового и химического состава воздуха, его интенсивности движения и концентрации в нем микробов и пыли. Каждый из элементов микроклимата важен для поддержания комфортных условий содержания животных, но поддержание температуры представляет бОльшую сложность в организации микроклимата на свиноферме, что связано с особенностями терморегуляции свиней и зоотехническими требованиями к содержанию свиней разных возрастных групп.
Создание системы микроклимата, которая обеспечит необходимый комфорт для животных и сохранит их продуктивность – одна из целей работы компании Агровент.
Система вентиляции свинофермы зимой
Залог эффективной вентиляции свиноводческих помещений зимой – это постоянное поддержание минимальной скорости воздушного потока, который осуществляет перемешивание тёплого внутреннего воздуха с холодным наружным. Интенсивный воздухообмен в данном случае может только лишь навредить: животные будут испытывать стресс из-за поступления масс холодного воздуха в секцию содержания, тратить больше энергии на поддержание тепла и потреблять большее количество корма. В тоже время, если уровень вентиляции будет недостаточным, это будет способствовать развитию респираторных заболеваний, а также появлению конденсата в помещении фермы, туманообразованию и разрушению конструкции фермы, а также к проблемам с дыханием у свинок и увеличению смертности.
Типы вентиляции свиноводческих помещений
Минимальная вентиляция – минимальная вентиляция в пределах 0,7-2,5 м³/час достаточна для поддержания концентрации углекислого газа и влажности в пределах максимально допустимых значений.Все современные системы минимальной вентиляции основаны на принципе отрицательного давления. Они должны обеспечивать необходимый уровень вентиляции в зимний и переходный период, низкое энергопотребление, равномерное распределение воздуха, перемешивание с теплым воздухом до попадания в зону содержания.
Данным условиям соответствует широко распространенная схема с подачей воздуха через боковые клапана и вытяжкой через вытяжные шахты либо торцевые вентиляторы. Вторым вариантом реализации данной схемы является подача воздуха через вентиляционные шахты и вытяжка отработанного воздуха осевыми вентиляторами, установленными в боковых стенах. И в первом, и во втором случае должны выполняться следующие условия: исключение неконтролируемых утечек воздуха, обеспечение воздухораспределителями герметичности в закрытом положении, а во время работы – возможность регулирования не только объема и скорости поступающего воздуха, но и его направления.
Приточная вентиляция. Классическая система вентиляции – система с притоком воздуха через крышные приточные камины и вытяжкой через боковые осевые вентиляторы. Данная система отлично зарекомендовала себя в центральных климатических зонах и является эффективным решением для организации качественного микроклимата в свиноводческих помещениях. Приточный воздух в этой схеме вентиляции поступает сверху и удаляется вентиляторами с регулируемой производительностью, создающих отрицательное давление в помещении. Это обеспечивает удаление излишков влаги и вредных газов из нижней зоны помещения. Производительность данных вентиляторов и приточных шахт соответствует максимальному воздухообмену в летний период года. Регулирование подачи воздуха осуществляется автоматически за счёт изменения частоты вращения вентиляторов, степени открытия заслонок приточных шахт. В зависимости от типа помещения, его размеров, местоположения объекта и группы содержащихся свиней, подбирается наиболее оптимальный вид приточных каминов.
В зимний период холодный воздух направляется заслонками в верхнюю зону помещения, где смешивается с теплым воздухом. При этом под кровлей поддерживается температура ниже, чем в зоне обитания животных. В свою очередь, меньшая разница между наружной и внутренней температурами в зоне кровли снижает тепловые потери. В автоматическом режиме станция контроля климата поддерживает заданные параметры воздуха в помещении одновременно по температуре и относительной влажности. При повышении температуры воздухообмен плавно возрастает для отвода лишнего тепла от животных. При снижении температуры ниже заданного значения воздухообмен уменьшается до заданного минимального уровня и включаются устройства обогрева.
Мы хотели бы поделиться некоторыми практическими советами по организации системы вентиляции, которые помогут вам подготовиться к зиме:
- Убедитесь в том, что все вентиляторы находятся в чистоте после летнего сезона. Грязные жалюзи и лопасти вентиляторов могут снизить эффективность их работы на 30 процентов.
В некоторых случаях стоит рассмотреть возможность укрывания настенных вентиляторов, которые не будут использоваться осенью и зимой, полиэтиленовой пленкой, чтобы обеспечить изоляцию и избежать попадания холодного воздуха в свинарник; - Очистите датчики температуры и брудеры, чтобы обеспечить точность показаний. Размещайте зонды в местах, обеспечивающих точное считывание температуры, и избегайте размещения их непосредственно перед входом.
- Вентиляторы с переменной скоростью вращения не должны работать на скорости ниже 50%, в противном случае эти вентиляторы могут оказаться под угрозой частого замерзания и потребуют дополнительного технического обслуживания;
- Отрегулируйте температурный диапазон на контроллерах, от стадии к стадии;
- Избегайте перегрева систем отопления;
В некоторых случаях стоит рассмотреть возможность укрывания настенных вентиляторов, которые не будут использоваться осенью и зимой, полиэтиленовой пленкой, чтобы обеспечить изоляцию и избежать попадания холодного воздуха в свинарник;Необходимо спроектировать и установить систему микроклимата для свинофермы? Позвоните по телефону +7 (495) 229-39-03 или напишите на почту zakaz@agrovent.
ru. Наши специалисты будут рады ответить на все интересующие вас вопросы.
Обратите внимание
Приточные шахты с секцией подмешивания для животноводства
Система вентиляции животноводческой фермы в зимний и переходный периоды года с помощью секции подмешивания для приточных шахт
15 октября 2020 подробнее
Влияние микроклимата на эффективность молочной фермы
Как поддержать и увеличить экономическую эффективность молочной фермы за счёт установки системы микроклимата?
18 сентября 2020 подробнее
Системы туманообразования и низкого давления в коровниках
В этой статье мы разберем нюансы установки систем туманообразования и орошения на животноводческой ферме. Системы туманообразования являются эффективным средством для охлаждения воздуха в коровнике.
22 июня 2020 подробнее
- Главная страница /
- Блог/
- Системы микроклимата свинофермы зимой
Основные типы вентиляции в свинарниках
Кейси Зангаро, Расширение Мичиганского государственного университета –
Какая вентиляция лучше подойдет для моего производства?
Такие технологии, как вытяжные вентиляторы, шторы и обогреватели, сегодня внедряются в свинарники, чтобы повысить эффективность создания оптимальных условий для свиней. Вентиляция претерпела определенные изменения, поскольку все больше и больше свиноферм стали полагаться на электронные режимы и механику. В связи с развитием технологий управление вентиляцией в свинарниках стало более сложным, с учетом ступеней вентилятора и более точных входных отверстий для движения воздуха; что может привести к отсутствию научного понимания того, как вентилировать коровник для оптимального здоровья и комфорта свиней.
Вентиляцию можно определить как процесс контроля нескольких факторов окружающей среды путем разбавления внутреннего воздуха смешиванием свежего наружного воздуха (The Service, 1990). По сути, вентиляция обеспечивает поступление кислорода и удаление или растворение вредной пыли, газов и нежелательных запахов, а также переносимых по воздуху организмов и влаги от свиней.
В настоящее время в свиноводстве известны три типа систем вентиляции зданий; механическое, естественное и их сочетание. Механическая вентиляция нагнетает воздух через здание с помощью вентиляторов. Механическая вентиляция является наиболее популярной формой вентиляции и является более технологичной. Естественная вентиляция, с другой стороны, больше зависит от ветра и термической плавучести погоды за пределами коровника. Как правило, естественная вентиляция благоприятствует пожилым свиньям, которые могут удерживать больше тепла тела, в то время как коровники с механической вентиляцией обычно рекомендуются для опороса и поросят на доращивании для контроля температуры воздуха зимой и летом.
Фото с сайта www.pig333.com
Механические системы вентиляции в свиноводстве могут представлять собой коровники с отрицательным, положительным или нейтральным давлением (The Service, 1990). Амбары с отрицательным давлением вытесняют наружный воздух из конструкции, которая обычно представляет собой входные отверстия, и выходит через вентиляторы. Амбары с положительным давлением нагнетают наружный воздух в здание с помощью вентиляторов. В коровниках с нейтральным давлением используются вентиляторы для нагнетания воздуха в здания и из них, обычно один вентилятор нагнетает наружный воздух в коровники через воздуховод, а вытяжные вентиляторы вытягивают застоявшийся воздух из коровника. В коровниках с механической вентиляцией поток и распределение воздуха чрезвычайно важны. Надлежащая скорость воздушного потока, когда воздух правильно перемещается по зданию, в среднем составляет от 800 до 1000 кубических футов в минуту. Если это не будет достигнуто, это может повлиять на поведение и комфорт свиней, что проявляется в изменении характера их экскрементов и мест сна.
Скорость воздухообмена в коровнике зависит от мощности вентилятора, однако равномерность распределения воздуха внутри зависит от расположения воздухозаборника, конструкции и регулировки; что напрямую влияет на то, куда выходит воздух из коровника.
Фото Iowa State Extension
Системы с естественной вентиляцией включают два основных типа; холодная и модифицированная среда с возможностью двускатной или односкатной крыши. Система естественной холодной вентиляции предназначена для поддержания зимней температуры в помещении в пределах нескольких градусов от температуры наружного воздуха (The Service, 1989). Эти здания не требуют утепления. Система с модифицированной средой предназначена для более высокой температуры в помещении зимой с изоляцией коровника. Оба типа используют тепло животных для обогрева здания и сухую наружную среду для удаления влаги из коровника, что предпочтительнее для пожилых животных, которые могут сохранять собственное тепло и выдерживать более низкие температуры.
Выбор места для систем с естественной вентиляцией в критических условиях. Идеальное место было бы на возвышенности, где препятствия, такие как деревья, не мешают потоку воздуха вокруг здания или через него.
Наконец, системы вентиляции сложны. При рассмотрении вопроса о том, какой тип вентиляции лучше всего подходит для вашей фермы, обязательно заранее изучите различные параметры, такие как газообмен, а также температуру и влажность наружных условий, чтобы принять обоснованное решение для оптимизации здоровья и комфорта свиней. . Хотя естественная вентиляция кажется более дешевой, она может потребовать более трудоемкого управления. Напротив, механическая вентиляция может быть более эффективной и точной в обеспечении притока воздуха к свиньям.
Цитаты
Джонс, Дон и Уильям Фрайдей. «ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА СОДЕРЖАНИЕМ ЖИВОТНОВОДСТВ». || Чего ожидать, www.extension.purdue.edu/extmedia/AE/AE-96.html. 1996.
Нагрев, охлаждение и охлаждение воздуха для животноводческих помещений .
Первое издание, Midwest Plan Service, 1990.
Механические вентиляционные системы для животноводческих помещений . Первое издание, The Service, 1990.
Системы естественной вентиляции животноводческих помещений . Служба планирования Среднего Запада, 1989 г.
Эта статья была опубликована Расширение Мичиганского государственного университета . Для получения дополнительной информации посетите https://extension.msu.edu. Чтобы получить сводку информации, доставленную прямо в ваш почтовый ящик, посетите https://extension.msu.edu/newsletters. Чтобы связаться с экспертом в вашем регионе, посетите https://extension.msu.edu/experts или позвоните по телефону 888-MSUE4MI (888-678-3464).
Была ли эта статья полезной для вас?
Общие принципы вентиляции для повышения продуктивности свиней
Таким образом, такие методы, как испарительное охлаждение, туманообразование под высоким давлением, опрыскивание животных и регулирование скорости воздушного потока, являются методами, используемыми для борьбы с производственными потерями, связанными с тепловым стрессом.
В этой статье основное внимание будет уделено принципам содержания животных в теплых и жарких условиях.
СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Системы естественной вентиляции широко распространены во всем мире как в регионах с холодным, так и с жарким климатом. Экономические соображения, проблемы с электроснабжением и достаточная доступность рабочей силы являются основными факторами, определяющими использование коровников с естественной вентиляцией. Можно использовать несколько ключевых факторов для прогнозирования эффективности работы коровника с естественной вентиляцией.
Местные метеорологические факторы
Использование систем естественной вентиляции (NV) в регионах с жарким климатом требует эффективного ветрового потенциала. У каждого инженера по вентиляции есть уровень комфорта с естественной вентиляцией и требуемый потенциал ветра. Потенциал ветра для этого обсуждения определяется как процент времени, в течение которого в летнюю жару сохраняются безветренные условия.
Для этой оценки можно использовать местные исторические данные о погоде. У автора данной статьи пороговый уровень комфортности около 5% периодов безветрия в разгар лета, при этом штиль определяется как скорость ветра менее 1 м с-1. Возьмите сарай NV, показанный на рисунке 1, представляющий собой сарай шириной 18 м, длиной 60 м и средней внутренней высотой 3 м, представляющий очень типичный сарай NV, найденный в США. При ветре, направленном против проема занавеса боковой стены (может быть открыт на 1,2 м), интенсивность воздухообмена прогнозируется такой, как показано на рис. 2.
Как показано на рисунке 2, прямые перпендикулярные ветры (обозначенные 0° или аналогичным образом 360° и 180°) будут вентилировать этот коровник со скоростью 44, 88, 132 и 176 воздухообменов в час (ACH) для перпендикулярных ветров. 1, 2, 3 и 4 м с-1. Эти результаты предполагают, что шторы обеих боковых стен открыты на 1,2 м. В большинстве регионов мира и для большинства ситуаций в свинарниках обменного курса 100 ACH достаточно, чтобы обеспечить разумный контроль температуры в летнюю жару.
Чтобы воспользоваться преимуществами ветровой вентиляции, первостепенное значение имеет ориентация по отношению к преобладающим жарким ветрам, а это означает, что ориентация коровника имеет решающее значение. Открытие самого большого проема сарая перпендикулярно преобладающим жарким ветрам имеет решающее значение. Например, роза ветров, показанная на рисунке 3, представляет исторические средние ветры за август для Де-Мойна, штат Айова, США. Вентилируемый сарай с естественной вентиляцией, запланированный для этой зоны, должен быть ориентирован так, чтобы улавливать эти преобладающие жаркие погодные ветры, а это означает, что длинная ось сарая должна проходить вдоль оси восток-запад, тем самым подвергая шторы боковых стен этим жарким погодным ветрам. Схема розы ветров, показанная на рисунке 3, очень полезна для этой оценки. Кольца дают оценку процента времени, в течение которого ветры исходят из показанных местоположений компаса, а цвета указывают процент времени при различных скоростях ветра.
Например, на показанной карте розы ветров 14,1 % времени ветры дуют строго с юга (180°), а 8,5 % времени дуют со скоростью более 10 миль в час (4,47 м с-1). Для этого конкретного месяца средняя скорость ветра составляет 8,5 миль в час (3,8 м с-1), а процент штиля (определяемый как скорость ветра менее 1 м с-1) составляет 5,6%.
Препятствия воздушному потоку
Очевидно, что ограничение ветровой энергии в помещении с естественной вентиляцией контрпродуктивно. Существует много случаев, когда отделение от коровника с естественной вентиляцией и близлежащих препятствий недостаточно для адекватного воздействия ветра в коровнике. Рекомендуемое расстояние (Ls, м) между коровником с естественной вентиляцией и препятствием общей высотой (OH, м) и длиной (OL, м) указано в уравнении 1 (MWPS, 1989) и показано на рис. 4. минимальное расстояние от любого препятствия, потенциально препятствующего воздействию ветра, составляет 15 м.
Например, препятствие высотой 8,0 м (от земли до вершины крыши) и длиной 46,0 м не должно быть ближе 39,0 м к коровнику с естественной вентиляцией, как показано на рис.
4.
Интерьер коровника Препятствия
Внутренние препятствия для воздушного потока могут иметь вредные последствия в периоды жаркой погоды. Металлические ворота обеспечивают наименьшее препятствие для воздушного потока, в то время как бетонные ворота могут препятствовать процессу естественной вентиляции, особенно ворота вдоль длинной оси коровника, как это может быть в случае с проходами. Дизайн интерьера коровника должен соответствовать естественным путям воздушных потоков жарких погодных ветров.
Климат-контроль
Системы с естественной вентиляцией экономически привлекательны и при достаточной рабочей силе могут вентилироваться без электричества. Однако полное ручное управление вентиляционными отверстиями является признанием того, что хороший климат-контроль не имеет значения. Изменения потенциала ветра и его направления хаотично меняются, что делает невозможным ручное управление вентиляционными отверстиями на оптимальных уровнях.
Многие современные системы управления разработаны с учетом управления естественной вентиляцией, что позволяет быстро реагировать на внешние погодные возмущения, а возможности климат-контроля могут конкурировать с вентилируемыми свинарниками. Минимальное потребление электроэнергии требуется для самого контроллера, а также для приведения в действие жалюзийных и коньковых вентиляционных устройств.
СИСТЕМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
В коровниках с механической вентиляцией климат-контроль усложняется, чего не требуется в свинарниках с естественной вентиляцией. Вентиляторы в сочетании с определенным уровнем запланированной системы распределения свежего воздуха, управляемые хорошо настроенным контроллером, во многих случаях могут управлять свинарником лучше, чем многие дома, при условии наличия надлежащих механических систем для борьбы с жарой и холодом. стрессовые условия. Успеху системы с механической вентиляцией способствуют многие факторы. Приведенный ниже список представляет собой краткое обсуждение некоторых из наиболее важных факторов.
Система распределения свежего воздуха
Выбор размеров систем вентиляции коровника для надлежащей скорости обмена свежего воздуха для контроля температуры, влажности, газов и твердых частиц является очевидной первой необходимостью в любой системе содержания свиней. Помимо этой очевидной необходимости, наиболее важным элементом успеха системы вентиляции свинарника является распределение свежего воздуха. Большинство систем вентиляции свинарников основаны на отрицательном давлении, когда всасывание осуществляется через запланированные отверстия (т. е. заборы свежего воздуха), расположенные либо в потолке, либо в боковых, либо в торцевых стенах. Надлежащее расположение запланированных проемов для обеспечения адекватного распределения является необходимым первым шагом, за которым следует выбор проемов, обладающих характеристиками, необходимыми для удовлетворения потребностей в расстоянии между проемами.
Это нелогично для большинства установленных вентиляционных систем, когда сначала выбирается система открывания, затем количество, необходимое для подачи требуемого свежего воздуха, и, наконец, размещение этих отверстий.
Следующее обсуждение прояснит надлежащие последовательности проектирования.
Большинство запланированных проемов, используемых для систем вентиляции животноводческих помещений, независимо от того, установлены ли они в потолке, боковой или торцевой стене, имеют прямоугольную форму проема. Это отверстие, работающее при типичных статических давлениях, используемых в конструкции вентиляции животноводческих помещений, создает схему распределения воздуха, как показано на рисунке 5 (вид сверху) для односторонних и двусторонних отверстий. От края прямоугольного отверстия реализуется разброс воздушной струи приблизительно 10 градусов с выбросом воздушной струи приблизительно 4,5 м. Эта информация может быть использована для начала процесса позиционирования запланированных отверстий для надлежащего распределения свежего воздуха. Например, для коровника шириной 18 м требуется четыре «воздушных струи», чтобы разместить коровник шириной 18 м. Это требование требует наличия двух рядов двухпоточных отверстий, чтобы должным образом охватывать все боковые области коровника, как показано на рис.
6. Наконец, вдоль длинной оси коровника информация о распространении воздушной струи в сочетании с физической открытие может быть использовано для выбора необходимого интервала. Для коровника длиной 60 м потребуется 23 отверстия вдоль длинной оси коровника, а при двухрядной компоновке всего 46 отверстий для удовлетворения потребности помещения в приток свежего воздуха. Это запланированное требование к открытию было определено независимо от требуемого количества воздуха, которое еще предстоит определить; конечно, нелогично, но абсолютно необходимо для правильного распределения свежего воздуха. Наконец, если внутренняя высота потолка коровника составляет 2,4 м, и определено, что через эти запланированные отверстия требуется 60 ACH, что соответствует 155 520 м3/ч, для каждого выбранного запланированного отверстия требуется максимальная производительность для двустороннего входа. 3 381 м3 час-1 вход-1. Теперь можно выбирать, балансировать и контролировать запланированную систему открывания.
Вентиляторная система
Вентиляционные системы, доступные сегодня, вполне конкурентоспособны, что обеспечивает широкий выбор надежных решений с различной пропускной способностью воздушного потока, что позволяет точно контролировать поток воздуха в коровнике в зависимости от сезонных потребностей и плотности свиней. Номинальная производительность вентилятора – это производительность, испытанная в новом состоянии в контролируемых лабораторных условиях. Осторожность при использовании номинальной пропускной способности воздушного потока для проектирования гарантируется, чтобы учесть будущую неэффективность. Автор использует расчетный коэффициент системы вентиляции 0,85 для всех опубликованных и протестированных мощностей вентиляторов, чтобы учесть будущие изменения по сравнению с испытанными условиями. Исследования по тестированию вентиляторов на месте показали, что этого может быть достаточно, особенно для вентиляторов с ременным приводом, где малейшее ослабление натяжения ремня может снизить номинальную производительность вентилятора до 60% от испытанной.
Система управления
Подобно системам вентиляторов сегодня, системы управления стали довольно конкурентоспособными среди производителей, что позволяет предлагать широкий выбор надежных систем, способных управлять несколькими зонами, каждая из которых имеет несколько возможностей каскадирования вентиляторов. Как и в любой системе контроля, датчики обратной связи, используемые для контроля, должны быть надежными, и достаточное количество датчиков должно быть размещено как можно ближе к зоне пребывания животных (ЗОП). Климат, который ощущают люди, проходящие через сараи, может сильно отличаться от того, что ощущается в AOZ. Выбор контроллера должен быть того же производителя, что и вентиляторы и запланированная система открытия, и должен основываться не только на надежности и желаемом уровне сложности, но, что наиболее важно, во многих случаях с учетом «обслуживания после продажи».
Механическая система
Аппаратное обеспечение, которое подходит для любой системы вентиляции, имеет решающее значение для общего успеха системы контроля окружающей среды в свинарнике.
Размещение и управление обогревом зон и помещений имеет решающее значение для удовлетворения потребностей в макроклимате коровника и особенно в микроклимате AOZ. Для достижения наилучших результатов системы контроля микроклимата следует выбирать у производителей, у которых есть комплектные системы, обеспечивающие наилучшее соответствие между запланированными отверстиями, вентиляторами, средствами управления и оборудованием для обогрева/охлаждения.
СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА
Смягчение теплового стресса, вероятно, является единственным наиболее важным фактором, определяющим успех или неудачу системы вентиляции. Производственные потери, связанные с тепловым стрессом, значительны, и их необходимо решать с помощью стратегий, ориентированных на потребности свиней и «Способность окружающей среды вытеснять тепло (CDH)». Наша исследовательская группа занимается разработкой систем измерения и стратегий управления, чтобы максимизировать способность тепловой среды вытеснять тепло, выделяемое свиньями, тем самым сводя к минимуму вредные последствия теплового стресса.
Используя эту точку зрения, стратегии смягчения теплового стресса могут быть выбраны на основе ожидаемой производительности по отношению к теплу, выделяемому свиньей, если им разрешено потреблять корм, как если бы они находились в термически нейтральной зоне (ТНЗ).
Чтобы полностью оценить CDH, теплоемкость среды, окружающей скребка, должна быть точно измерена и соотнесена со скребком. Наша группа разработала массив датчиков тепловой среды (TESA; Ramirez et al., 2016), чтобы удовлетворить эту потребность. TESA (рис. 7) можно использовать для недорогого измерения температуры по сухому термометру, относительной влажности, скорости воздуха и температуры по черному шару. Эти переменные, в свою очередь, могут использоваться для оценки CDH и, в конечном итоге, для обеспечения обратной связи для смягчения теплового стресса. Затем CDH, в свою очередь, необходимо отрегулировать, чтобы приспособить потребление энергии свиней, как если бы оно находилось в термической нейтральной зоне (TNZ).
Например, лактирующая свиноматка будет производить около 430 Вт общего тепла, если ей будет разрешено потреблять корм на уровне, обычном для условий TNZ. Окружающая тепловая среда должна иметь CDH, которая, по крайней мере, равна этому уровню, чтобы предотвратить последствия теплового стресса. Сведение к минимуму любых негативных последствий термической среды для содержащихся в помещении животных имеет первостепенное значение для реализации генетического потенциала животного. Как инженер по вентиляции, все те факторы, которые термически влияют на свинью в помещении, должны быть проанализированы и учтены при оценке CDH. Самочувствие животных и продуктивность тесно связаны с обменом тепловой энергией между животным и окружающей средой. Системы содержания животных эволюционировали, чтобы воспользоваться этой связью.
Для реализации полного генетического потенциала содержащихся в наших помещениях животных требуется более жесткий контроль над всеми переменными, влияющими на продуктивность животных, и в большинстве регионов мира это связано со снижением теплового стресса.
При надлежащих климатических измерениях, предоставляемых TESA, влияние температуры воздуха, температуры окружающих стен/потолков/пола, воздушной скорости и содержания водяного пара можно точно измерить и использовать для оценки CDH. В следующих разделах обсуждаются некоторые примеры использования TESA, связанные с современным проектированием коровника и управлением им.
Влияние конвективной теплопередачи на современный дизайн коровника
Современные конструкции животноводческих помещений во многом зависят от действия конвективной теплопередачи. Рассмотрим ситуацию, показанную на рис. 8 (см. Скотоводство, 2013 г.). На этом графике показан коэффициент конвективной теплопередачи (h) для скребков, смоделированных как горизонтальные цилиндры со скоростью воздуха, перпендикулярной длинной оси цилиндра («цилиндр в поперечном потоке»). Даны два размера поросят, один для поросенка диаметром 15 см (?), а другой для поросенка диаметром 30 см (¦). При любой заданной скорости воздуха коэффициент конвективной теплопередачи увеличивается и выше для меньшего скребка при любой скорости воздуха (обозначается как U∞).
Однако выгода от увеличения воздушной скорости не является линейной, и выше примерно 2 м/с влияние увеличения U∞ на h уменьшается (dh/dU∞, o) и представляет разумные целевые скорости воздушного потока для систем вентиляции, спроектированных в туннелях. Большинство всех помещений для откорма и доращивания свиней в США рассчитаны на расчетную скорость воздушного потока около 2 м/с, и в прошлом они каким-то образом диктовались конвективными ограничениями теплопередачи, заключающимися в повышении U∞ на час.
Туннельные вентиляционные системы предназначены для обеспечения постоянной скорости воздуха в коровнике, чтобы воспользоваться преимуществами конвективного охлаждения и обеспечить более быстрое испарение воды, подаваемой на свиней через системы орошения. Расчетная скорость воздуха в туннеле, если она используется исключительно для расчета скорости вентиляции коровника, может быть неблагоприятной по мере увеличения длины туннеля. Проще говоря, поскольку целью туннельных вентилируемых коровников является воздействие ветра на животных, а преимущество конвективного теплопереноса существенно снижается выше примерно 2 м·с-1, имеет смысл использовать эти знания для определения максимальной длины туннельного коровника.
которые можно эффективно вентилировать в гармонии с конвективным теплообменом. Когда через коровник проходит воздух со скоростью 2 м·с-1, тепло, влага, твердые частицы и газы увеличиваются по всей длине коровника из-за того, что его обитатели раньше проникали в вентиляционный воздух. Большинство максимальных скоростей вентиляции, используемых при проектировании, так или иначе основаны на минимизации максимального повышения температуры, которое испытывает коровник. Один метод, называемый «правилом 2oC» (Олбрайт, 1990) предназначен для ограничения максимального повышения температуры в коровнике не более чем на 2°C выше температуры поступающего воздуха. На Рисунке 9 показан прогнозируемый температурный профиль по длине коровника с туннельной вентиляцией, содержащего 100 кг свиней при плотности 0,70 м2 свиней-1 (см. Животноводство, 2013).
На рис. 9 показано прогнозируемое повышение температуры в коровнике для скорости воздуха в туннеле U∞=1, 2 и 3 (м·с-1). Если следовать правилу 2oC, туннель в этих условиях с расчетной скоростью полета 1, 2 или 3 м/с не должен быть длиннее примерно L=50, 75 и 95 м соответственно.
При эффективной скорости воздуха U∞=2 м·с-1 длина коровника больше L=75 м для данного примера откорма свиней потребует более высокой скорости воздуха для поддержания контроля температуры на уровне правила 2°C, но расчетная дополнительная скорость воздуха будет не дает большого преимущества в плане конвективного теплообмена (само по себе, при отсутствии испарения воды).
Влияние теплового стресса и теплопередачи на современный дизайн коровника
В животноводстве используются две основные формы охлаждения; косвенные и прямые. Непрямое охлаждение – это метод охлаждения, при котором сначала охлаждается воздух, что позволяет животному использовать этот более холодный воздух, чтобы, в свою очередь, охладить себя с помощью ощутимых (неиспарительных) средств. В животноводческих помещениях используются два распространенных метода непрямого охлаждения, а именно испарительное охлаждение и распыление под высоким давлением. В обоих случаях жидкость, поступающая не с поверхности животного, используется для охлаждения и увлажнения воздуха.
«Наказание» при таком способе охлаждения заключается в том, что содержание водяного пара вокруг животного должно увеличиваться, что негативно влияет на способность животного выделять влагу посредством дыхания или испарения через кожу. При прямом охлаждении вода, которая находится на поверхности животного, посредством естественного потоотделения или разбрызгивания, испаряется за счет энергии, полученной от животных, обеспечивающей скрытую теплоту парообразования (hfg). Косвенное охлаждение, вероятно, является наиболее распространенным методом охлаждения содержащихся в помещении животных, хотя и не обязательно самым эффективным. Оба метода будут обсуждаться с точки зрения их потенциала в эффективном охлаждении животного.
Прямое охлаждение
Прямое охлаждение, как описано здесь, включает испарение воды непосредственно с поверхности тела животного. В процессе испарения этой влаги высвобождается скрытая энергия, полученная от животного. Существует несколько моделей для прогнозирования этого процесса, одна из которых:
По мере увеличения скорости воздуха над смоченной поверхностью и увеличения площади смоченной поверхности в сочетании со снижением отношения влажности окружающей среды наилучший потенциал для прямого охлаждения ..jpg)
Непрямое или прямое охлаждение
Анализ потенциального преимущества охлаждения для животного поможет решить (наряду с практическим опытом), какой метод, прямой или косвенный, лучше всего подходит для животного, содержащегося в помещении. В таблице 1 представлены три конкретных случая, когда проводится сравнение косвенного и прямого охлаждения. В гипотетических случаях, оцененных в таблице 1, предполагалось, что использовалась туннельная вентиляция с расчетной скоростью воздуха вблизи животного 2 м/с. Кроме того, предполагалось, что коровник хорошо изолирован и что все поверхности имеют температуру воздуха в помещении. Наконец, предполагалось, что в помещении будут содержаться 100-килограммовые свиньи, смоделированные в виде горизонтальных цилиндров с общей площадью поверхности тела Ab=1,8 м2 (Brody et al., 19).28). Производство скрытого тепла посредством дыхания было смоделировано, как представлено в ASABE (2006). Сравнения, приведенные в таблице 1, относятся к трем репрезентативным климатическим условиям.
Для этих трех климатических условий прогнозируются конвективное (Qcv), радиационное (Qrad), респираторное (Qresp) и кожное испарение (Qskin) при допущении, что 30% площади поверхности свиньи покрыто водой (см. Housing, 2013 для полной разработки модели). Для прогнозирования непрямого охлаждения предполагалась система испарительного охлаждения с эффективностью 70%. Во всех трех представленных климатических условиях прогнозируемое преимущество прямого охлаждения в охлаждении намного превышает более традиционное непрямое охлаждение с помощью испарительного охлаждения. Даже когда непрямое используется вместе с методами прямого охлаждения, дополнительное преимущество по сравнению с прямым охлаждением само по себе минимально. С точки зрения способности вытеснять тепло (CDH), прямое охлаждение дает наибольшую CDH, а дополнительное преимущество комбинированного косвенного и прямого охлаждения минимально и необоснованно.
В современных жилищных системах, где используются дождевание и прямое охлаждение, системы управления не соответствуют физике прямого охлаждения.
Например, современные системы управления разбрызгивателями для свиней (и все другие известные автору) имеют в качестве параметров пользовательского ввода возможность увеличивать время подачи воды при повышении температуры в коровнике. Физика прямого охлаждения не поддерживает это действие. Зачем увеличивать время полива, если площадь поверхности животного, необходимая для прямого охлаждения, не меняется в зависимости от температуры? Продуманная система прямого охлаждения будет подавать воду в течение фиксированного времени, что обеспечивает достаточное смачивание площади (Awetted), а затем контролирует окружающую среду (T, RH, U∞), чтобы повторно подавать такое же количество воды после соответствующего времени испарения воды, тем самым максимизируя эффективность. прямое преимущество охлаждения и потенциальная экономия воды в то же время. Физика теплообмена животных должна иметь право определять дизайн и методы содержания животных. TESA (Ramirez et al., 2016) в настоящее время используется для предоставления входных данных о климате, необходимых для проведения этих оценок сценариев, в режиме реального времени на полевом уровне и, в свою очередь, для разработки стратегий контроля для наиболее эффективного смягчения негативных производственных последствий.
связанных с тепловым стрессом.
ОБЗОР И ВЫВОДЫ
В этом документе сделана попытка рассмотреть некоторые стратегии вентиляции и контроля окружающей среды для максимизации эффективности производства, уделяя особое внимание свиноводству и сценариям жаркой погоды. Благополучие животных и продуктивность тесно связаны с обменом тепловой энергией между животным и окружающей средой. Системы содержания животных эволюционировали, чтобы воспользоваться этой связью. Эффективность производства требует более жесткого контроля над всеми переменными, влияющими на продуктивность животных. Улучшенная оценка климата с помощью таких инструментов, как TESA (Ramirez et al., 2016), может быть использована для обеспечения необходимой обратной связи с климатом, которая позволяет улучшить стратегии смягчения теплового стресса. Обеспокоенность, связанная с глобальным потеплением, вынудила жилищные системы переосмыслить контроль теплового стресса, и многие модификации жилья связаны с этой темой.