Вентиляция животноводческих ферм

Правильно подобранный и хорошо организованный режим содержания животных на любой ферме — залог эффективного развития животноводства. Идеальный микроклимат в помещениях фермы сохранит здоровье животных, создаст условия для высокой продуктивности.

Сущность вентиляции животноводческой фермы и ее виды

Вентиляция представляет собой воздухообмен или полный процесс удаления воздушных масс из помещения фермы и замены их на свежие наружные. Главная ее цель — это создание особенных макроклиматических условий, которые будут благоприятно воздействовать на здоровье животных, а также создавать необходимые условия сохранности конструкций объекта.

Вентиляция делится на следующие виды: 

По способу побуждения, обуславливающим движение воздушных масс:

  1. Естественным способом
  2. Механического побуждения.

По способу рециркуляция воздуха:

  1. Приточный способ.
  2. Вытяжной.
  3. Приточно-вытяжной или смешанный.

В организации вентиляции животноводческих ферм применяют различные системы вентиляции – естественную, искусственную, механическую или побудительную, комбинированную или смешанную.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция животноводческой фермы представляет собой воздухообмен, который происходит через поры строительного материала, щели в стенах, потолке, дверях, окон, то есть для обеспечения необходимого микроклимата не применяются искусственные каналы и побудители. Воздухообмен при таком способе вентиляции осуществляется исключительно из-за разницы давления наружного и внутреннего воздуха, которая возникает вследствие разницы скорости напора воздуха, а также из-за разницы их температурных значений, а, следовательно, и разницы объемных весов воздуха.

Принцип естественного обмена воздухом на животноводческой ферме основан на разнице давления. Выглядит это следующим образом: ветер на наветренной стороне фермы создает высокое давление, при этом на противоположной стороне здания воздух будет слегка разряженным, а значит и давление там будет несколько ниже. Со стороны здания, где создано высокое давление, воздух всасывается или нагнетается внутрь фермы. С противоположной стороны воздушные массы из-за разницы давления вытягиваются из помещения. Объемы и количество проникающего воздуха зависят от пористости здания, то есть количества и размеров соответствующих отверстий и скорости ветра.

Недостатком естественной вентиляции является тот факт, что она не обеспечивает необходимый уровень воздухообмена в различные периоды года и совершенно не поддается регулировки. Для того чтобы создать благоприятные условия воздушной среды в помещениях, построенных из материала высокого термического сопротивления, целесообразно иметь следующую кубатуру:

  • для взрослых коров — не менее 30 куб. м.;
  • для молодняка — не менее 20 куб. м.;
  • для свиноматок — от 20 до 30 куб. м.;
  • для откормочных свиней — от 10 до 15 куб. м.;
  • для овец — от 5 до 8 куб. м.

Зимой в подобных животноводческих помещениях необходимо создавать воздухообмен не менее 17 — 20 куб. м/час при его кратности от 4 до 5 раз в течение одного часа.

Ввиду того что естественная вентиляция не способна обеспечить достаточный обмен воздушных масс и их качественный состав в помещениях животноводческих ферм, то в дополнении появляется необходимость обустройства искусственной вентиляции.

Виды естественной вентиляции

Эффективный процесс естественного воздухообмена возможен в узких и широкогабаритных производственных зданиях, в том числе и на животноводческих фермах. Подобная система действует исключительно под влиянием ветрового или теплового давления, нивелируя разницу объемной массы внутреннего и внешнего воздуха. Существует несколько распространенных строительных схем, которые обеспечивают работу простой естественной вентиляции:

  • шахтная;
  • горизонтальная или беструбная;
  • аэрация.

Шахтная схема вентиляции работает посредством притока воздуха через специальные проемы в стенах. Обычно они делаются под или над окнами. Иногда в качестве проемов используются сами открытые окна. Вытяжка уходит через шахту. Опыт практического животноводства в средней полосе России показывает, что вентиляция однопролетного здания может осуществляться и при помощи одной вытяжной шахты сечением 1 — 2 кв.м. высотой не менее 5 м. или нескольких вытяжных меньшего сечения.

Горизонтальная или беструбная схема вентиляции работает на использовании энергии ветра для осуществления воздухообмена. Такая схема менее эффективна в сравнении с шахтной. Щелеобразные проемы устраиваются над окнами и заполняются пористым материалом, к примеру, соломой или шлаком. Работа естественной вентиляции подобной схемы осуществляется благодаря устройству специальных щелей под коньком крыши, правильным подбором ширины здания и рациональной ориентации его на местности в соответствии с преимущественным направлением ветров. Такой способ вентиляции широко применяется в теплых климатических зонах, где строятся облегченные не утепленные здания.

Работа аэрационной схемы вентиляции основана на циркуляции воздушных масс, которая вызывается теплом, выделяемым животными, при одновременном воздействии воздушного давления на здание и существенной возможности его регулирования. Создание аэрации многопролетного здания представляет определенные трудности. Так, технологическое оборудование с животными, как источниками тепла, располагают определенным образом так, чтобы в среднем пролете животных было меньше, чем в крайних. В стене и фонарях проделываются вентиляционные отверстия — фрамуги. Средние пролеты заполняются воздухом только благодаря аэрационным фонарям, а вытяжка загрязненного воздуха осуществляется через стены крайних пролетов, а это создает опасность возвращение загрязненного воздуха обратно в среднюю секцию.

В таких случаях при устройстве аэрации рекомендуется предусматривать разрыв между фонарями в несколько раз больше высоты самих фонарей. Качество аэрационной вентиляции зависит от хорошо организованной системы управления и обслуживания открывания фрамуг, отверстий в точном соответствии с изменениями направления ветра. Для этого лучше сам процесс автоматизировать. Целесообразнее аэрацию использовать в животноводческих помещениях в качестве аварийной системы вентиляции там, где создана вентиляционная тяга механического побуждения.

Вентиляция с механическим побуждением

Сельскохозяйственные производственные комплексы применяют вентиляционную систему с механическим побуждением, к которой предъявляются следующие требования:

  • она должна обеспечивать необходимый воздухообмен применительно к различным зонам и времени года (это осуществляется при помощи изменения количества вентиляторов, регулировки мощности установки, изменения скорости вращения лопастей);
  • конструкция должна быть максимально простой и надежной в эксплуатации;
  • система должна обеспечивать блокировку с системами отопления и автоматики;
  • работать система должна качественно и предельно бесшумно.

В типовых широкогабаритных помещениях крупных ферм и животноводческих комплексов широко используется механическая система вентиляции с принудительным побуждением одного из следующих рабочих систем:

  1. Приток воздушных масс осуществляется механическим путем по различным воздуховодам равномерной подачи; вытяжка воздуха производится естественным путем через вытяжные шахты или специальную коньковую щель.
  2. Приток воздушных масс осуществляется механическим путем по воздуховодам; вытяжка производится с помощью механической работы осевых вентиляторов, встроенных в ограждения, или при помощи работы центробежных вентиляторов и устройств вытяжных воздуховодов.
  3. Вентиляция осуществляется комбинированным способом; в холодное время года приток воздушных масс осуществляется механическим способом, а вытяжка — естественная через вертикальные шахты в крыше; в теплое время года приток и вытяжка воздуха осуществляется через открытые отверстия или окна.

Теплообменные системы вентиляции предназначены для использования животного тепла, удаляемого в процессе вентиляции для поддержания нормируемых параметров температуры и влажности воздуха в помещении.

Виды принудительной рециркуляции воздуха

Для обеспечения механической вентиляции животноводческих ферм применяется один из следующих видов:

  1. Вытяжная вентиляция. Работа ее основана на механическом удалении из внутренних помещений отработанных воздушных масс и свободном доступе чистого воздуха сквозь специализированные приточные отверстия и щели, которые находятся в наружных ограждениях, окнах, воротах, дверях или панелях в стенах.
  2. Приточная система. В этой системе воздух подается механическим способом в подпотолочную часть коровника или птицефабрики, а вот внутренние воздушные массы принудительно, под действием воздушного напора удаляются через специальные вентиляционные щели, которые располагаются внизу стен, или через каналы, установленные в верхней части навоз​ных каналов. Преимущества этой системы в том, что поступающий воздух можно подогреть или наоборот охладить, очистить от пыли или увлажнить.
  3. Приточно-вытяжная вентиляция. Часто применяющаяся система, которая применяется на больших промышленных объектах. Все потому, что приточно-вытяжная система отличается надежностью и сочетанием в себе преимуществ двух предыдущих. В современных животноводческих и пти​цеводческих помещениях применяют автоматическое ре​гулирование притока, вытяжки и подогрева воздуха. В зависимости от способа содержания животных и ме​ханизации удаления навоза (помета) решают схему вытяжки воздуха и притока его в верхнюю часть по​мещения или в зону содержания животных.

Если крупно-рогатый скот содержится в стойлах, а удаление навоза осуществляется при помощи скреперного конвейера, которые установлены в открытых лотках, то вытяжка воздуха производится из верхней части коровника. Если же удаление навоза производится подпольными каналами, которые расположены под щелевыми полами,то верхняя вытяжка воздуха совмещается с вытяжкой из верхней части коровника. В тех помещениях, в которых установлены подземные навозожижесборники, вентиляционные каналы устанавливаются в подземной части так, чтобы вытяжка воздуха происходила над навозной массой.

В тех животноводческих фермах, в которых содержатся свиньи, устанавливается приточно-вытяжная вентиляция типа ПВУ, принцип работы которой основан на схеме «сверху-вверх». Чистые и свежие воздушные массы подаются через кольцевые каналы вертикальных круглых шахт, установленных по типу «труба в трубе». По внутренним трубам отработанный воздух высасывается, по наружным подается внутрь помещения и согревается до комнатной температуры,причем зимой подогрев осуществляется при помощи электрических тэнов. Конструкция предусматривает работу регулирующих заслонок, которые в весенне-осенний период могут производить частичную рециркуляцию воздуха. Такая работа сокращает энергопотребление при подогреве.

В животноводческих фермах, предназначенных для ягнения впуск свежего и теплого воздуха осуществляется сверху. Вытяжные каналы устанавливаются там же. Однако, если конструкция фермы предусматривает установку навозожижесборных каналов, то воздушные массы удаляются непосредственно из них.