Мероприятия при пониженной температуре в животноводческих помещениях. Микроклимат животноводческих помещений, его формирование и влияние на состояние и продуктивность. Нормы температуры в помещениях для КРС летом

В формировании микроклимата помещений важное значение имеет рельеф местности, с учетом которого выбирают площадку для строительства. Наиболее пригодны для размещения ферм территории, расположенные на возвышенном месте, с низким залеганием грунтовых вод, закрытые от холодных северных ветров и защищенные лесными посадками.

Важное значение имеет также расположение участка относительно других ферм, населенных пунктов, дорог, промышленных объектов. Несоблюдение санитарных разрывов приводит к загрязнению окружающей атмосферы, проникновению в животноводческие помещения пыли, микрофлоры, вредных промышленных газов, возбудителей болезней, производственных шумов и др.

Древесная растительность оказывает благоприятное влияние на микроклимат. Она способствует снижению в летнее жаркое время температуры воздуха на территории и в животноводческих помещениях соответственно на 3...6 и 7...13°С. Под ее влиянием повышается температура воздуха на 2...4°С в холодный период года. В зоне озеленения и на прилегающих участках летом повышается относительная влажность воздуха на 8,2%, снижается скорость его движения на 70,8...81,2% летом и на 18,4...37,8% зимой. В солнечные летние дни зеленые насаждения снижают интенсивность инсоляции в 40...50 раз по сравнению с открытыми участками фермы.

Наличие посадок вокруг фермы уменьшает количество пыли в воздухе на 51,1...72,8% летом и на 8,7...23,1% зимой и тем самым заметно влияет на количество микроорганизмов в нем. Так, при зеленых насаждениях число микроорганизмов в воздухе уменьшается зимой на 22,7...52,6% и летом на 5,8... 16,3%. Это объясняется не только механической задержкой их вместе с пылевыми частицами, но и активным бактерицидным воздействием фитонцидов листвы на микробную клетку.

Зеленые насаждения задерживают и поглощают газы, снижая на 31,0...42,3% распространение от ферм специфических запахов, особенно из открытых навозохранилищ. Кроме того, в зоне озеленения воздух содержит больше отрицательных ионов, благоприятно действующих на организм животных и человека. Посадки деревьев и кустарников по периметру фермы и между зданиями резко сокращают возможность поступления загрязненного воздуха из одного помещения в другое.

Одним из условий, влияющих на формирование микроклимата, является расположение зданий. Территория должна планироваться с учетом частей света и господствующих ветров в той или иной зоне. Направление последних по оси здания способствует лучшему проветриванию пространства между ними и препятствует переохлаждению помещений зимой. Направление оси здания с севера на юг обеспечивает хорошее естественное освещение помещений и сохранение тепла в нем. В южных зонах, наоборот, расположением здания с запада на восток, поперек направления господствующих ветров достигается хорошее проветривание помещений и предохранение их от перегрева за счет солнечного тепла.

При застройке территории ферм и комплексов промышленного типа важнейшее гигиеническое значение имеет соблюдение санитарных разрывов между отдельными зданиями, а также между сблокированными помещениями. Выбрасываемый из одного здания отработанный воздух на 5...7% засасывается приточной вентиляцией соседнего помещения. Для очистки отработанного воздуха необходимо применение фильтров, оборудование на вытяжной вентиляции отбивных козырьков, направляющих выброс вверх. При наличии таких приспособлений санитарные разрывы между зданиями можно сокращать до 30 м, а при их отсутствии -- увеличивать до 60 м и более.

На микроклимате животноводческих зданий существенно сказывается внутренняя планировка помещений. Например, широко распространено содержание откармливаемого молодняка свиней в двух-, трехъярусных клеточных батареях, в которых формируется различная по качеству воздушная среда. Если температура воздуха у пола в обычных станках 17,3...19,6°С, на первом (нижнем) ярусе -- 20,3...21,3°С, то на верхнем 22,3...22,5°С. Относительная влажность воздуха также подвержена изменениям -- соответственно 67,5...70,9; 62,5...67,5 и 59,1...66,9%. Температура поверхности пола станков на 3,6 и 4,б°С ниже, чем на нижнем и верхнем ярусах.

Самая высокая микробная загрязненность воздуха (153... 161 тыс/м 3) отмечалась в станках у пола, тогда как на нижнем и верхнем ярусах она ниже на 26,1...44,1%. Концентрация аммиака в станках у пола была 0,015 мг/л, на нижнем и верхнем ярусах снижалась на 20 и 33,3%; содержание углекислого газа соответственно 0,17 и 0,14...0,13 мг/л. Скорость движения воздуха в станках была на 12,5...15,8% выше, чем в ярусах клеточной батареи. В нижнем ярусе резко снижается освещенность.

В свинарниках для поросят-отъемышей с решетчатыми ограждениями станков загрязненность их в 2...3 раза больше, чем в станках, где решетчатая стенка только в одной его части -- в месте соприкосновения со смежными станками. Как правило, в этой части находится зона дефекации, которая по размеру значительно меньше, чем в станках при сплошных решетчатых стенках. В результате сокращается площадь загрязнения станков, снижается испарение влаги и выделение вредных газов, воздух в свинарнике становится суше и чище.

Невозможно создать микроклимат животноводческих помещений без эффективной теплозащиты ограждающих конструкций. Теплоизоляция позволяет уменьшить расходы на отопление, оперативно регулировать параметры микроклимата и избежать образования конденсата на стенах.

Теплозащитные свойства зданий определяют терморегуляторные функции животных.

Хорошая теплозащита ограждающих конструкций животноводческих помещений в зимнее время позволяет рационально использовать тепло животных, а летом создает прохладу, защищая животных от воздействия высоких температур извне.

При строительстве животноводческих помещений выбор строительных материалов определяется в первую очередь назначением конструкции, местными условиями и климатическими особенностями данного района.

Например, в районах с устойчивыми температурами минус 25...30°С необходимо использовать строительные материалы с коэффициентом термического сопротивления (Ro) в пределах 8,37...10,47 кДж/(м 2 ЧчЧ°С). Однако сейчас в большинстве типовых животноводческих помещений параметры термического сопротивления теплопередаче стен закладываются на уровне 3,35...4,61, а покрытий -- на уровне 5,44...5,86 кДж/(м 2 ЧчЧ°С), в то время как в практике строительства зарубежных стран (США, Швеция, Норвегия, Польша, ФРГ, Англия) термическое сопротивление проектируется в два раза больше (для стен 5,86...10,47, для покрытий 8,37...10,47 кДж/(м 2 ЧчЧ°С), хотя средняя зимняя расчетная температура в этих странах значительно выше. Улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций требует дополнительных затрат, поэтому должно быть экономически обосновано.

Особое внимание следует уделять подстилочному материалу. Потеря тепла через пол составляет 30...40% всех теплопотерь помещения, поэтому необходимо, чтобы показатель теплоусвоения не превышал 41,86...50,24 кДж/(м2ЧчЧ°С); если он будет выше верхней границы, то много физиологического тепла животных затрачивается на прогрев пола, а это может привести к переохлаждению организма. Применение подстилочного материала позволяет не только снизить потери тепла, но и применяется для поглощения влаги.

Микроклимат в животноводческих помещениях во многом зависит от нормального функционирования системы канализации, а также от того, как регулярно убирается навоз. Без правильно оборудованной и безотказно работающей канализации в зданиях и на территории ферм невозможно создать оптимальный микроклимат.

Проблему создания микроклимата в промышленном животноводстве невозможно решить без эффективных систем вентиляции.

При концентратном типе кормления и высокой продуктивности животных предъявляются повышенные требования к воздушной среде. Хорошее кормление способствует усилению обмена веществ, в связи с этим для окисления и усвоения корма необходимо, чтобы в организм животных с чистым воздухом поступало достаточное количество кислорода. Чем интенсивнее обмен веществ, тем больше животные потребляют кислорода из воздуха и тем больше выделяют углекислого газа при дыхании, одновременно в помещение поступает значительное количество тепла и водяных паров. Поэтому при длительном содержании животных в закрытых помещениях роль воздухообмена возрастает. Воздухообмен не только позволяет создать в животноводческих помещениях оптимальный температур, но и влажностный режим и поддерживать газовый состав воздуха в соответствии с зоогигиеническими нормативами, но и способствует удалению пыли, микроорганизмов. Именно поэтому вентиляция является одним из наиболее эффективных средств, при помощи которых можно изменить в нужном нам направлении влияние воздушной среды на физиологическое состояние и продуктивность животных.

Одно из основных требований, предъявляемых к системам вентиляции, обеспечение наиболее совершенного с физиологической и экономической точки зрения воздухообмена. При недостаточном воздухообмене создается неудовлетворительный микроклимат, что в конечном итоге приводит к повышению затрат кормов на единицу продукции, снижению продуктивности животных, преждевременной их выбраковке и большим экономическим потерям.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..2

МИКРОКЛИМАТ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ………………..3

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОЗДУХА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ………..6

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУХА НА ОРГАНИЗМ

ЖИВОТНОГО……………………………………………………………………..8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….10

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………...11

ВВЕДЕНИЕ

Содержание сельскохозяйственных животных в закрытых
помещениях животноводческих хозяйств промышленного типа связано со значительными отклонениями параметров и газового состава воздуха от нормальных условий. Поэтому при проектировании животноводческих комплексов наряду с теоретическими зависимостями обычно используют опытные данные, полученные при экспериментальных исследованиях. Опыты по определению влияния параметров окружающей среды на состояние животных и биологические изменения, происходящие в их организме под действием этих параметров, проводят ученые отечественных и зарубежных исследовательских центров. В естественных условиях частые и непредвиденные изменения погоды значительно осложняют проведение экспериментальной работы, в результате увеличивается продолжительность исследований. Сократить сроки проведения экспериментальных исследований можно при создании искусственного климата, имитирующего условия того или иного сезона. Такие условия можно создать в специальной установке, состоящей из климатической камеры, систем жизнеобеспечения животных и управления машинами и аппаратами. Она служит физической моделью животноводческого помещения и позволяет проводить исследования сельскохозяйственных животных в лабораторных условиях.

Микроклимат животноводческих помещений.

Микроклиматом животноводческих помещений называется совокупность физических и химических факторов воздушной среды, сформировавшаяся внутри этих помещений. К важнейшим факторам микроклимата относятся: температура и относительная влажность воздуха, скорость его движения, скорость его движения, химический состав, а также наличие взвешенных частиц пыли и микроорганизмов. При оценке химического состава воздуха определяют прежде всего содержание вредных газов: углекислого, аммиака, сероводорода, окиси углерода, присутствие которых снижает сопротивляемость организма к заболеваниям.

Факторами, влияющими на формирование микроклимата, являются также: освещённость, температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций, определяющая точку росы, величина лучистого теплообмена между этими конструкциями и животными, ионизация воздуха и др.

Зоотехнические и санитарно-гигиенические требования по содержанию животных и птицы сводится к тому, чтобы все показатели микроклимата в помещениях строго поддерживались в пределах установленных норм.

Таблица 1. Зоотехнические и зоогигиенические нормативы микроклимата животноводческих помещений (зимний период).

Эти нормы назначают с учётом технологических условий и определяют допустимое колебания температуры, относительной влажности воздуха, скорости движения воздушных потоков, а также указывают предельно допустимое содержание в воздухе вредных газов.

При правильном содержании животных и оптимальной температуре воздуха концентрация клоачных газов и количество влаги в воздухе помещения не превышает допустимых величин.

В общем случае обработка приточного воздуха включает: очистку от пыли, уничтожение запахов (дезодорация), обезвреживание (дезинфекция), нагревание, увлажнение, осушение, охлаждение. При разработке технологической схемы обработки приточного воздуха стремятся сделать этот процесс наиболее экономичным, а автоматическое регулирование наиболее простым.

Кроме того, помещения должны быть сухими, тёплыми, хорошо освещёнными и изолированными от внешнего шума.

В поддержании параметров микроклимата на уровне на уровне зоотехнических и санитарно-гигиенических требований большую роль играют конструкция дверей, ворот, наличие тамбуров, которые в зимнее время открываются при раздаче кормов мобильными кормораздатчиками и при уборке навоза бульдозерами. Помещения часто переохлаждаются, и животные страдают от простудных заболеваний.

Из всех факторов микроклимата наиболее важную роль играет температура воздуха в помещении, а также температура полов и других поверхностей, т. к. она непосредственно влияет на терморегуляцию, теплообмен, на обмен веществ в организме и другие процессы жизнедеятельности.

Практически под микроклиматом помещений понимают регулируемый воздухообмен, т. е. организованное удаление из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха через систему вентиляции. С помощью системы вентиляции поддерживают оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; создают в различные периоды года необходимый воздухообмен; обеспечивают равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещений для предотвращения образования «застойных зон»; предупреждают конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены, потолки и др.); создают в животноводческих и птицеводческих помещениях нормальные условия для работы обслуживающего персонала.

Воздухообмен животноводческих помещений как расчётная характеристика представляет собой удельный часовой расход, т. е. подачу приточного воздуха, выраженную в кубических метрах в час и отнесённую к 100 кг живой массы животных. Практикой установлены минимально допустимые нормы воздухообмена для коровников – 17 м 3 /ч, телятников - 20 м 3 /ч, свинарников – 15-20 м 3 /ч на 100 кг живой массы животного, находящегося в рассматриваемом помещении.

Освещённость тоже является важным фактором микроклимата. Естественное освещение наиболее ценно для животноводческих помещений, однако в зимний период, а также поздней осенью его недостаточно. Нормальное освещение животноводческих помещений обеспечивается при соблюдении нормативов естественной и искусственной освещённости.

Естественное освещение оценивается световым коэффициентом, выражающим отношение площади оконных проёмов к площади пола помещения. Нормы искусственной освещённости определяются удельной мощностью ламп на 1м 2 пола.

Оптимально необходимые параметры тепла, влаги, света, воздуха не постоянны и изменяются в пределах, не всегда совместимых не только с высокой продуктивностью животных и птицы, но иногда и её здоровьем и жизнью. Чтобы параметры микроклимата соответствовали определённому виду, возрасту, продуктивности и физиологическому состоянию животных и птицы при различных условиях кормления, содержания и разведения, его необходимо регулировать с помощью технических средств.

Оптимальный и регулируемый микроклимат – это два различных понятия, которые в то же время взаимосвязаны. Оптимальный микроклимат – цель регулируемый – средство для её достижения. Регулировать микроклимат можно комплексом оборудования.

Влияние химического состава воздуха на продуктивность сельскохозяйственных животных.

Концентрация паров от выделений животных в воздухе помещений сверх допустимой нормы отрицательно сказывается на здоровье и их продуктивности. Её измеряют газоанализаторами.

Животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ и водяные пары. В 100 объёмных частях воздуха (без водяных паров) содержится: азота 78,13 части, кислорода 20,06 части, гелия, аргона, криптона, неона и других инертных (недеятельных) газов 0,88 части, углекислого газа 0,03 части. При оптимальной температуре воздуха 500-килограммовая корова выделяет в сутки 10-15 кг водяных паров.

Находящийся в воздухе в газообразном состоянии азот не используется животными: сколько вдыхает азота столько же и выдыхает. Из всех газов животные усваивают только кислород (О 2).

Сравнительно постоянен атмосферный воздух и по содержанию в нём углекислого газа (СО 2) (колебания в пределах0,025-0,05%). Но в выдыхаемом животными воздухе содержится его значительно больше, чем в атмосфере. Максимально допустимая концентрация СО 2 в скотных дворах 0,25%. В течение часа корова в среднем выделяет 101-115 л углекислого газа. При увеличении допустимой нормы дыхание и пульс животного сильно учащается, а это, в свою очередь, отрицательно влияет на его здоровье и продуктивность. Поэтому регулярная вентиляция помещений – важное условие нормальной жизнедеятельности.

В воздухе плохо проветриваемых животноводческих помещений можно обнаружить довольно значительную примесь аммиака (NH 3) – газа с едким запахом. Этот ядовитый газ образуется при разложении мочи, кала, грязной подстилки. Аммиак в процессе дыхания оказывает прижигающее действие; он легко растворяется в воде, поглощается слизистыми оболочками носоглотки, верхних дыхательных путей, конъюнктивой глаза, вызывая сильное их раздражение. В таких случаях у животных появляется кашель, чихание слезотечение и другие болезненные явления. Допустимая норма аммиака в воздухе скотных дворов 0,026%.

При гниении кала в результате разложения его в жижеприёмниках и в других местах в воздухе помещений при плохом их проветривании накапливается сероводород (H 2 S), представляющий собой сильно ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Появление сероводорода в помещении – сигнал о плохом санитарном состоянии животноводческих помещений. Вследствие этого возникает целый ряд нарушений в состоянии организма: воспаление слизистых оболочек, кислородное голодание, нарушение функции нервной системы (паралич дыхательного центра и центра управления кровеносных сосудов) и др.

Влияние физических свойств воздуха на организм животного.

Огромное влияние на организм, в частности на процессы теплообразования, постоянно протекающие во всех клетках тела, оказывает температура окружающей среды. Низкая температура внешней среды усиливает обмен веществ в организме, задерживает отдачу внутреннего тепла; высокая – наоборот. При высокой температуре воздуха отдача организмом внутреннего тепла во внешнюю среду осуществляется в процессе дыхания через лёгкие, а также путём теплоизлучению через кожу. Во втором случае тепло излучается в форме инфракрасных лучей. При повышении температуры воздуха до температуры тела животного излучение с поверхности кожи прекращается. Поэтому в помещение скотного двора важно поддерживать нормальный микроклимат (табл. 1), причём колебания температуры не должны превышать 3°. Максимальная температура помещений для большинства видов сельскохозяйственных животных не должна превышать 20 °С.

Влажность воздуха определяют гигрометрами. Абсолютная влажность характеризуется количеством водяных паров (г) в 1 м 3 воздуха, максимальная влажность – предельным количеством водяных паров, которое может содержаться в 1 м 3 воздуха при данной температуре. Влажность может выражаться в процентах – как отношение абсолютной влажности к максимальной. Это относительная влажность, она определяется при помощи психрометров.

Важное значение имеет влажность воздуха в помещении. При высокой влажности и температуре и слабом движении воздуха в помещении сильно сокращается теплоотдача, вследствие чего наступает перегревание организма, а это может привести к тепловому удару. При таких условиях снижается аппетит у животных, продуктивность, устойчивость к заболеваниям, появляется вялость слабость. Отрицательно влияет высокая влажность воздуха при низкой температуре: она вызывает потерю организмом большого количества тепла. На восполнение этих потерях животному требуется дополнительное количества корма.

При любой температуре животные лучше себя чувствует и лучше продуцируют в условиях сухого воздуха. Теплоотдача при сухом воздухе и высокой температуре осуществляется организмом путём потоотделения и испарения влаги через лёгкие в процессе дыхания. При низких же температурах сухой воздух способствует снижению теплоотдачи. Важную роль в жизнедеятельности организма играет солнечная инсоляция. Под действием солнечных лучей в организме усиливается обмен веществ, лучше, в частности, осуществляется снабжение органов и тканей кислородом, усиливается отложение в них питательных веществ – белков, кальция, фосфора. Пол действием солнечных лучей в коже образуется витамин D.солнечный свет, обезвреживая болезнетворные микроорганизмы, создаёт для животных благоприятные условия, повышает устойчивость их организма против инфекционных заболеваний. При недостаточном солнечном освещении животное испытывает световой голод, вследствие чего в организме возникает ряд нарушений. Отрицательно влияет на организм и слишком высокая солнечная инсоляция, вызывая ожоги и, а нередко солнечный удар.

Солнечные лучи интенсифицируют рост волос, усиливают функцию кожных желёз (потовых и сальных), при этом утолщается роговой слой, уплотняется эпидермис, что очень важно для усиления сопротивляемости организма.

В зимний стойловый период следует организовать регулярные прогулки животных и практиковать их искусственное ультрафиолетовое облучение (при соблюдении необходимых предосторожностей).

Заключение.

Несоблюдение требований микроклимата в помещениях приводит к снижению удоев на 10-20%, уменьшению приростов массы 20-30% , увеличению отхода молодняка до 5-40%, снижению яйценоскости кур на 30-35%, к расходу дополнительного количества кормов, сокращению срока службы оборудования, машин и самих зданий, снижению устойчивости животных к разным заболеваниям.

Список используемой литературы.

Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм и комплексов.- Л.; Колос. Ленингр. отд-ние, 1978.

В.Г. Коба, Н.В. Брагинец, Д.Н. Мусуридзе, В.Ф. Некрашевич. Механизация и технология производства продукции животноводства; Учебник для с-х вузов - М.; Колос, 1999.

Н.Н. Белянчиков, А.И. Смирнов. Механизация животноводства.- М.: колос, 1983.-360с.

Е.А Арзуманян, А.П. Бегучев, В.И Георгевский, В.К. Дыман, и др. Животноводство.- М., Колос, 1976.-464с.

Н.М. Алтухов, В.И. Афанасьев, Б.А. Башкиров и др. Краткий справочник ветеринарного врача.- М.: Агропромиздат, 1990.-574 с.

С. Кадик. Вентиляция вентиляции рознь. /Животноводство России/ март 2004 г.

Микроклимат (от греч. mikros - малый + климат) - комплекс физических факторов окружающей среды в ограниченном пространстве, оказывающий влияние на тепловой обмен организма.

В животноводстве под микроклиматом понимают прежде всего климат помещений для животных, который определяют как совокупность физического состояния воздушной среды, его газовой, микробной и пылевой загрязненности с учетом состояния самого здания и технологического оборудования. Иными словами, микроклимат - это метеорологический режим закрытых помещений для животных, в понятие которого входят температура, влажность, химический состав и скорость движения воздуха, запыленность, освещенность и т. д. оптимальный микроклимат способствует увеличению продуктивности животных, снижению расхода кормов на получение единицы продукции, положительно влияет на сохранение здоровья животных. Микроклимат в помещениях зависит от местного (зонального) климата и времени года, термического и влажностного сопротивления ограждающих конструкций зданий, состояния вентиляции, степени освещения и отопления помещений, состояния канализации и качества уборки навоза, технологии содержания животных, их видового и возрастного состава, уровня теплопродукции. Основные параметры микроклимата животноводческих помещений регламентируются нормами технологического проектирования.

Источником образования энергии, необходимой для жизнедеятельности и образования тепла в организме, служат корма; в критических же ситуациях расходуются резервы тела животных. Энергия макроэргов, образующихся из белков, жиров и углеводов корма, только на 50-60% использует энергию кормов. Выполняя механическую работу, организм расходует на нее только 40 % энергии макроэргов. Остальные 60% превращаются в тепло, рассеиваясь в организме, что служит для него важным источником теплопродукции. Выделением тепла сопровождаются постоянно протекающие в организме процессы синтеза белков, переноса ионов (Na, К и др.), особенно в мышцах и нервах. Следовательно, не вся освобождаемая в организме энергия сразу превращается в тепло. Но в конечном итоге вся выполненная в организме работа, все виды энергии переходят в тепловую (Онегов, А.П. Справочник по гигиене сельскохозяйственных животных). Наряду с процессами образования тепла в организме постоянно происходят его потери. Однако организм использует только часть его. Если среда, окружающая животное, холодная, то потери тепла могут возрасти до размеров, невыгодных организму. При высоких температурах воздуха окружающей среды возможности организма увеличить отдачу тепла физическим путем еще более ограничены.

Процесс теплорегуляции имеет огромное значение для организма животного. Под теплорегуляцией понимают способность организма адаптироваться к высоким и низким температурам среды, поддерживая температуру тела на постоянном уровне. Механизм теплорегуляции с одной стороны, заключается в повышении или уменьшении образования тепла в организме, а с другой - в увеличении или уменьшении отдачи его в окружающую среду. Первую часть, зависящую от изменений энергетического обмена, называют химической теплорегуляцией, а вторую, связанную с рассеиванием тепла из организма, - физической.

У взрослых животных повышение температуры окружающей среды сопровождается усилением энергетического обмена, так как при этом происходит учащение дыхания и кровообращения, потоотделения. Однако у молодняка, с хорошо выраженной с первых дней жизни химической терморегуляцией, при повышении температуры воздуха не всегда увеличивается энергетический обмен, чаще происходит уменьшение потребления кислорода, с чем связана более высокая устойчивость новорожденных животных к повышенной температуре воздуха.

На снижение температуры окружающей среды, как взрослые, так и новорожденные животные реагируют увеличением потребления кислорода. На новорожденных животных новые постнатальные условия среды (температура среды по сравнению с температурой матки) оказывают сильное холодовое воздействие, и в течение двух-трех суток (адаптационный период) их организм отвечает на это существенным напряжением химической терморегуляции.

Химическая терморегуляция у сельскохозяйственных животных в условиях высоких температур проявляется слабо, а температурный гомеостаз у них обеспечивается хорошо развитой физической терморегуляцией. Следовательно, сельскохозяйственные животные лучше приспособлены к пониженным температурам воздуха, чем к повышенным. Это обусловлено особенностями химической терморегуляции, строением кожи и кровеносных сосудов.

Хорошее физиологическое состояние и высокая продуктивность домашних животных возможны при условии сохранения теплового равновесия организма (соответствия образования тепла его потерям). Обычно такое состояние не сопровождается напряжением теплорегуляции. Однако оно сохраняется только при оптимальных микроклиматических условиях: температуре, влажности, скорости движения воздуха и радиационной температуре (средневзвешенной температуре поверхностей, окружающих животное). Микроклимат во многом может способствовать или препятствовать эффективности функционирования физиологических механизмов сохранения или отдачи тепла организмом, то есть физической терморегуляции.

Взрослые сельскохозяйственные животные при оптимальных микроклиматических условиях отдают тепло: конвекцией и радиацией - примерно по 25-30%, проведением - до15%, испарением с кожи - до 6-7%. Остальные 15-20% тепла животные теряют на нагревание пищи и воды (около 6-8%), вдыхаемого воздуха и испарение воды в легких (около 5 и 9%), а также с калом, мочой, молоком (около 0,7-1%). Основные пути потери тепла организмом связаны с кожей - около 80%. Однако взаимоотношения между вышеперечисленными путями значительно меняются в зависимости от микроклиматических условий (температуры). Так, потери тепла излучением зависят от разницы между температурой кожи тела животного и радиационной температурой (Онегов А.П. Справочник по гигиене сельскохозяйственных животных).

Для создания комфортных условий животным помещения для их содержания следует строить из материалов с низкой теплопроводностью. Нахождение животных, особенно молодняка, в зданиях из железобетонных конструкций (стены, пол, потолок) в зимний период всегда ведет к увеличению теплопотерь организмами путем радиации, а в сильно нагреваемых помещениях летом - к перегреву и тепловому удару.

При потере тепла проведением возможны два пути: соприкосновение тела животного с окружающим воздухом - конвекция - и с предметами (пол, стена, перегородки) - кондукция. Ведущее место занимает конвекция. Потери тепла конвекцией прямо пропорциональны разности между температурой кожи и воздуха. При низких температурах воздуха отдача тепла конвекцией и радиацией возрастает. Повышение температуры воздуха ведет к снижению потерь тепла конвекцией, а при температуре 32-35?С, равной температуре кожи животного, - к их прекращению. Увеличение скорости движения воздуха способствует повышению потерь тепла конвекцией. Однако воздух, движущийся с большой скоростью, не успевает нагреваться у тела животного и ненамного усиливает потери тепла организмом. Но большие скорости ветра оказывают раздражающее действие на животных.

Накопление влаги в воздухе ведет к увлажнению шерстного покрова, к увеличению его теплопроводности. Кроме того, намного возрастает и теплоусвояемость влажного воздуха. Поэтому теплопотери организма животного за единицу времени здесь будут повышены по сравнению со средой с сухим воздухом. Такой же большой теплоусвояемостью обладают полы из бетона, керамических плиток и иных теплопроводных материалов. Кондуктивные теплопотери организма животных (особенно молодняка) при содержании на таких полах, если они влажные и не покрыты подстилкой, в несколько раз выше, чем на деревянных. В поддержании постоянной температуры тела организма сельскохозяйственных животных отдаче тепла конвекцией и радиацией принадлежит основная роль. Значительные потери тепла связаны с испарением пота с поверхности тела животного, поэтому с повышением температуры внешней среды, приближением ее значений к температуре тела за счет испарения является единственно возможным путем. Данный путь для большинства животных очень эффективен, но только в том случае, если имеются условия для испарения пота. У лошади, особенно во время тяжелой работы, потоотделение бывает настолько обильным, что пот стекает по шерсти, не успевая испаряться, охлаждающий эффект такого потения небольшой.

В связи с тем, что усиление движения воздуха повышает потери тепла конвекцией и испарением, при высоких температурах среды его следует считать благоприятным фактором. Это используют в практике и увеличивают вентиляцию животноводческих помещений в летний период. Безветренная погода при высокой температуре воздуха (особенно влажного) ухудшает теплоотдачу организма, способствует перегреву. Значительные скорости движения воздуха при пониженной его температуре и повышенной влажности резко усиливают потери тепла, в том числе испарением, и могут привести к простудным заболеваниям (Гигиена содержания животных/ Кузнецов А.Ф. М.С. [и др.]).

При оптимальном (комфортном) микроклимате создаются наилучшие условия для функционирования сложных и постоянно действующих механизмов терморегуляции.

Функционирование системы терморегуляции служит примером обеспечения гомеостаза организма в условиях постоянных и тесных взаимоотношений его с динамичной средой. Регуляция теплообмена в организме сельскохозяйственных животных кроме теоретического, имеет большое практическое значение, так как они часто пребывают в естественных климатических условиях (на пастбище, выгуле). Здесь отдача тепла намного возрастает, особенно при понижении температуры и увеличении скорости ветра, а также при увлажнении шерсти (при дождливой погоде, снегопаде) и ложа. Все это ведет к развитию в организме животных сезонных приспособлений (густой шерстный покров, много подкожного жара, процесс линьки, особенности строения кожи).

Благодаря наличию густого, а нередко и длинного шерстного покрова с подшерстком, сохраняющийся в нем воздух создает на поверхности кожи свой, особенный микроклимат, служащий хорошим защитным буфером для организма при резких колебаниях климата. Принципиальное значение такого собственного микроклимата следует учитывать при стрижке животных или иных хозяйственных технологических процедурах. Обычно стрижку проводят во время установившейся хорошей погоды, так как в первые дни после стрижки потери тепла организмом увеличиваются на 30% и более.

Необходимо также учитывать видовые, породные и возрастные особенности терморегуляции. Так, теплоотдача испарением наибольшая у лошадей, меньше - у крупного рогатого скота и свиней и практически отсутствует у собак и птиц.

У новорожденных животных почти не развиты механизмы регуляции теплоотдачи.

Постоянство температуры тела у них регулируется усилением или ослаблением обмена веществ, то есть химической терморегуляцией.

Это требует поступления энергетически полноценного корма, что в определенной мере восполняется за счет молозива, содержащего богатые энергией жиры, белки и углеводы.

Экономическая эффективность интенсивного ведения животноводства на промышленной основе зависит от рационального содержания животных, которое в значительной мере определяется наличием оптимального микроклимата в помещениях. Какими бы высокими породными и племенными качествами ни обладали животные, без создания необходимых условий микроклимата они не в состоянии сохранить здоровье и проявить свои потенциальные производительные способности, обусловленные наследственностью. Влияние микроклимата проявляется через суммарное воздействие его параметров на физиологическое состояние, теплообмен, здоровье и продуктивность животных.

Состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений определяет комплекс физических факторов (температура, влажность, движение воздуха, солнечная радиация, атмосферное давление, освещение и ионизация), газовый состав воздуха (кислород, углекислый газ, аммиак, сероводород и др.) и механические примеси (пыль и микроорганизмы). Формирование микроклимата в помещениях для животных зависит от ряда условий: местного климата, термического и влажностного состояния ограждающих конструкций здания, уровня воздухообмена или вентиляции, отопления, канализации и освещения, а также от степени теплопродукции животных, плотности их размещения, технологии содержания, распорядка дня и пр.

Исследования многих отечественных авторов (Н. М. Комарова, Г. В. Бурксера, А. К. Даниловой, А. П. Онегова, И. М. Голосова, В. Ф. Матусевича, Н. Д. Кракосевича, С. П. Плященко, И. Ф. Храбустовского, Ю. М. Маркова, Ю. И. Дудырева, Ф. А. Соловьева, В. И. Черных и др.) и наблюдения зооветспециалистов-практиков показали, что во многих животноводческих помещениях, как построенных в прошлые годы, так и возведенных в последнее время, микроклимат не отвечает зоогигиеническим требованиям, особенно по температурно-влажностному режиму и освещенности. В результате этого колхозы и совхозы в период осени, зимы и ранней весны, а в южных районах в летнее время несут большие потери от снижения разных видов продуктивности животных, воспроизводительной способности маточного поголовья, от заболеваемости и падежа молодняка, а также от увеличения затрат кормов на производство единицы продукции и снижения ее качества. Кроме того, неудовлетворительный температурно-влажностный режим ведет к сокращению сроков эксплуатации помещений.

Установлено, что высокопродуктивные животные более чувствительны к изменениям микроклимата, чем низкопродуктивные, у последних снижение продуктивности может и не наблюдаться. Основные причины неудовлетворительного микроклимата в помещениях - низкая теплозащита ограждающих конструкций (стен, перекрытий, кровли, ворот, окон и пр.) и крайне недостаточный уровень воздухообмена, а также плохая канализация и антисанитарное состояние логова (стойл, станков, клеток и др.). Зимой в таких помещениях создаются весьма неблагоприятные условия вследствие низкой температуры и высокой влажности воздуха, сырости стен, потолков или совмещенных покрытий, повышающих отдачу тепла телом животных и способствующих их охлаждению, а летом - высокая температура и влажность в помещениях обусловливают перегревание животных и снижение их продуктивности. При несоблюдении правил эксплуатации помещений, недостаточной по мощности воздухообмена вентиляции, плохой канализации и антисанитарного состояния логова для животных в воздухе помещений значительно увеличивается влажность и повышается концентрация углекислого газа, аммиака и сероводорода, а также сильно понижается ионизация воздуха и, в частности, содержание отрицательных легких ионов.

Большое значение, как один из факторов микроклимата, имеет также степень естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений. Исходя из сказанного, необходимо подчеркнуть, что в условиях интенсивного ведения животноводства одной из важных задач является создание в животноводческих помещениях благоприятного микроклимата как для обитания животных, так и для людей, работающих на фермах. На основании исследований, проведенных в нашей стране, и данных зарубежной литературы нормами технологического проектирования животноводческих ферм определены параметры микроклимата в помещениях для содержания разных видов, возрастных и производственных групп животных, соблюдать которые необходимо во всех колхозах, совхозах и специализированных хозяйствах.

В воздухе помещений для всех видов животных концентрация углекислого газа не должна превышать 0,25%, аммиака 0,0026% и сероводорода 0,001%, а в мг/л воздуха соответственно. Для поддержания необходимой температуры, влажности и чистоты воздуха наиболее важным параметром регулируемого микроклимата в животноводческих помещениях является воздухообмен. Количество подаваемого воздуха средствами вентиляции на одну голову в м 3 /час примерно должно составлять (по данным отечественных и зарубежных авторов); для взрослого крупного рогатого скота 100-175, молодняка на откорме 50-70, телят 20-30, подсосных свиноматок 60-100, холостых и супоросных маток 40-60, свиней на откорме 30-70, взрослых овец 20-30, кур-несушек 4-5, индеек 3-4, цыплят-бройлеров 2,5-3.

Для проектирования вентиляции для зимних условии Тиллей рекомендует следующие минимальные количества подачи свежего воздуха в м 3 /час на одну голову: коровам 100-160, телятам 11-16, свиноматкам 16, свиньям на откорме 10-13, курам-несушкам 2-2,4. В летнее время подачу воздуха увеличивать в 4-6 раз.

Указанные параметры микроклимата в дальнейшем безусловно будут уточняться. Уже накоплено много данных, которые говорят о необходимости дифференцированного подхода к нормированию микроклимата в помещениях для животных в зависимости от климатических зон нашей страны. Степень адаптации животных к разным климатическим условиям различна и это обстоятельство необходимо учитывать при разработке микроклимата в помещениях для разных климатических районов Советского Союза. Достаточно сказать, что основные показатели микроклимата выше наших в ряде зарубежных государств (Великобритании, Швеции, США и др.) с более мягким климатом. Следовательно, для дальнейшего повышения продуктивности животноводства следует и впредь проводить широкие научные исследования по определению оптимальных параметров микроклимата, основанных на гигиенических и технико-экономических требованиях животноводства.

В связи с увеличением количества животных на фермах, размеров животноводческих построек и плотности содержания скота и птицы серьезное внимание должно быть уделено созданию регулируемого микроклимата с помощью широкого применения различных систем автоматизированных установок, в частности: для выработки тепла и осушения воздуха, охлаждения и увлажнения воздуха, воздухообмена, воздухораспределения и создания необходимого светового режима. В этом отношении определенный научный и практический интерес представляет опыт применения теплогенерирующих и вентиляционных установок в передовых животноводческих фермах и крупных специализированных хозяйствах Советского Союза, а также ряде европейских стран. Животноводческие помещения с нормированным микроклиматом целесообразно оборудовать отоплением и вентиляцией с применением программного автоматического управления этими системами с помощью приборов и аппаратов, отличающихся быстротой и гибкостью регулирования в зависимости от изменения температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

ЛЕКЦИЯ № 9 .2

тема микроклимат в животноводческих помещениях

ПЛАН:

1. Понятие о микроклимате и его значение для животноводства.
2. Технические средства для создания оптимального микроклимата.
3. Воздухо- влаго- и теплообмен животноводческого помещения.
4. Вентиляционные сети. Основы расчета электровентиляторов.
5. Элементы расчета электрокалориферов.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: Агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 6.

1. Понятие о микроклимате и его значение

для животноводс т ва.

По современным воззрениям, успех животноводства определятся на 60 % кормлением, на 20 % разведением и возрастом животных и на 20 % микр о климатом и условиями содержания.

От продуктивности животных при самых лучших условиях кормл е ния невозможно добиться наилучшей продуктивности, если условия ми к роклим а та небезупречны в течение всего года.

С другой стороны, оптимальные условия микроклимата сами по с е бе еще не могут считаться предпосылками высокой продуктивн о сти, если этого не позволяет уровень кормления и качество животных .

Параметры микроклимата в сильной мере влияют на срок службы зданий и оборудования, на условия труда обслуживающего персонала. Срок службы электродвигателей, пускозащитной аппаратуры в помещениях составляет 1-2 года, вместо 7-10 лет.

Под микроклиматом понимают совокупность физических свойств и химического состава воздушной среды помещений, в особенности темп е ратуру, влажность, содержание вредных газов, а также содержание ми к роорг а низмов и частиц пыли . Кроме того, сюда относят движение воздуха (его направление и скорость), освещенность в пом е щении, тишину . – Этот фактор зн а чителен сейчас, когда идет концентрация поголовья.

Микроклимат определяется физиологическими (физиологией ж и вотн о го), метеорологическими и техническими факторами .

а) Физиологические факторы

① требования животных к температуре, влажности, скорости дв и жения воздуха и содержанию газов в помещении, а также к о с веще н ности, тишине;

② количество теплоты, влаги и газов, отдаваемое непосредстве н но животными.

б) Метеорологические факт о ры

① условия наружного климата, которые воздействуют на микр о климат через ограждающие конструкции и вентил я цию.

в) Технические факторы

① конструкция зданий, в особенности размеры, форма и отделка помещений, а также размеры и теплоизоляция ограждающих конс т рукций, конструкция пола ;

② вентиляция;

③ отопление;

④ освещение.

Рассмотрим влияние на продуктивность животных основных физи о логических факторов.

Температура воздуха – оказывает наибольшее влияние на проду к тивность сельскохозяйственных животных и использование ими корма. Ею определяется и влияние других факторов (скорости движения возд у ха, влажн о сти и др.).

Под оптимальной температурой понимают температуру, при которой животные имеют наивысшую продуктивность при наименьшем расходе ко р ма.

Влияние температуры окружающей среды на удои в % к но р мальной продуктивности (1) и на расход условного корма (2) .

Оптимальная температура для молочных коров считается t = 6 0 С. Минимально допустимой - +4 0 С. Верхняя граница оптимальной темпер а туры сч и тается +25 0 С.

Оптимальная температура для свиней на откорме – около 12-16 0 С , для кур-несушек – 10-20 0 С , для ягнят – 10-17 0 С , для овцематок, баранов – 8-15 0 С .

Влияние влажности воздуха.

В отличие от температуры влажность воздуха оказывает на проду к тивность животных косве н ное влияние.

Высокая влажность способствует развитию кожных грибков.

При низкой влажности и высокой температуре воздуха у животных наблюдается пневмония .

Относительная влажность воздуха не должна превышать

для коровников – 70-85 %

для свинарников – 70-75 %

для птичников – 60-70 %

для овчарен – 80 %

Предельно-допустимое содержание углек и слого газа (СО 2 )

для коровников – 2,5 л/м 3

для свинарников – 2,5 л/м 3

для птичников – 2,0 л/м 3

для овчарен – 3,0 л/м 3

Оптимальная скорость движ е ния воздуха, м/с

для К.Р.С. – 0,1 м/с – при t = 15 0 С

0,5 м/с – при t = 30 0 С

для свиней – 0,2 - 0,5 м/с

для птицы – 0,1 – 0,6 м/с

для овец – 0,1 – 0,3 м/с

Факторы, влияющие на форм и рование микроклимата.

В процессе жизнедеятельности животных и в результате их обсл у живания в воздух помещения выделяются пары воды, газа, пыль и ми к рооргани з мы.

Количество поступающих в воздух указанных компонентов зависит от вида и возраста животных, плотности их размещения, температуры воздуха, его влажности, скорости и направления движения, а также от способов удаление навоза, кормороздачи и типа кормления.

Микроклимат определения физиологическими метеорологическими, техническими и технологич е скими факторами .

Физиологические факторы

1. Требование животных к параметрам микроклимата (температура, влажность и скорость движения воздуха, содержание вредных газов, освеще н ность, тишина).
2. Количество тепла, влаги и газов, отдаваемое (выделяемое) непосре д ственно живо т ными.

Метеорологические факторы.

1. Условия наружного климата, влияющие на микроклимат через огра ж дающие конструкции.

а) интенсивность солне ч ной радиации;

б) количество облачных и солнечных дней в году;

в) движение воздушных масс;

г) температура летних и зимних месяцев;

д) влажность воздуха;

е) почвенные условия и др.

Технические факторы.

1. Конструкция зданий (размеры, формы, отделка помещения, теплоиз о ляция). Огромную роль играет конструкция пола (свиньи в течении с у ток лежат 70 – 90 % времени, коровы – до 50 % вр е мени).
2. Вентиляция;
3. Отопление;
4. Освещение.

Технологические факторы.

1. Способ содержания животных.
   1. Технология раздачи кормов.
   2. Система навозоудаления.

Способ содержание животных.

* Так беспривязный способ содержания крупного рогатого скота с их свободным выходом из помещений приводит понижению температуры (это ведет к повышению затрат кормов) – на производство 1 кг молока расход кормов увеличивается на 11 – 29 % по сравнению с закрытыми помещени я ми.

* В США провели исследования на откорме крупного рогатого скота в закрытых помещениях и открытых площадках. Результат – период откорма сокращен на 35 дней, среднесуточный прирост массы на 100 гр выше, расход кормов на 1 ц прироста массы ниже 110 кг.

Конечно, капитальные затраты выше!

Тип кормл е ния.

При сухом кормлении – в помещение меньше вносится влаги с ко р мом. Однако животные чаще пьют воду – приводит к разливу в о ды.

Система навозоудаления.

При напольных способах удаление навоза увеличивается площадь испарения влаги и выделения вредных газов.

При канальных способах – площадь испарения уменьшается, одн а ко влага и газы накапливаются в локальных участках здания.

1. Технические средства для создания оптимал ь ного

микрокл и мата.

Делятся на 3 большие группы

1. Устройства, обеспечивающие воздухообмен и освещение.
2. Устройства, обеспечивающие обработку воздуха.
3. Средства создания локальн о го микроклимата.
4. К устройствам, обеспечивающим воздухообмен, относятся вентиляц и онные установки , которые состоят из вентилятора с электродвигат е лем и вентиляционной сети, состоящей из систем воздуховодов и пр и способлений для забора и выпуска воздуха и регулирования, произв о дительности (расхода топлива).

У систем с принудительным побудителем основным узлом являе т ся вентил я тор.

По конструкции и принципу действия вентиляторы делятся на ос е вые (рабочим органом является лопасть) и центробежные (рабочим органом является к о лесо).

Вентиляторы бывают низкого давления (до 1 кПа, т.е. 100 мм.вод.ст.)

Среднего давления – до 3 кПа

Высокого давления > 3 кПа.

Номер вентилятора показывает диаметр рабочего органа, крыла (осевые) или диаметр колеса (центробежное) в дециме т рах (№4 – d = 400 мм.)

Осевые вентиляторы обеспечивают более низкое давление, п о этому их используют при коротких тр у бопроводах.

1. Устройства, обеспечивающие обработку воздуха:

а) для нагрева воздуха (теплогенераторы, воздушно-отопительные агрегаты на воде и паре, калориферы).

б) для охлаждения воздуха (установки для мокрого и сухого охлажд е ния во з духа, вихревые трубы).

в) для кондиционирования воздуха.

г) для очистки воздуха (возд у хоочистители).

Теплогенераторы – для воздушного отопления животноводческих помещений.

Бывают на твердом (К - 11М) и жидком топливе (ТГ – 75А, ТГ – 150А).

Схема теплогенератора.

Кроме нагрева воздуха теплогенератор обеспечивает п о догрев 200 л/ч воды на 50 0 С.

Станцией управления предусмотрена высокая степень автомат и зации режимов работы теплог е нератора.

1. Автоматическое включение в сл е дующем порядке:

продувка камеры сгор а ния в течение 10 – 15 сек;

подача топлива в фо р сунку;

подача искры;

включение электрического двигателя вентилятора после пр о грева камеры сгорания до те м пературы 35 – 40 0 С.

1. Автоматическое включение и отключение на рабочем режиме в зависимости от сигнала датчика температуры, установленного в обо г реваемом помещение. Пределы регулирования от 5 до 35 0 С.
2. Автоматическое отключение в случаях перегрева, при не зажиг а нии факела в течение 20 – 25 секунд с момента подачи команды на включение, при срыве факела, а также при отказе отдельных элементов сх е мы.

Отключение теплогенератора – сначала прекращается п о дача топлива и воздуха на горение, а затем после остывания к а меры сгорания до температуры 25 – 30 0 С отключается вентил я тор.

Калориферы.

Бывают: водяные, паровые, электрические.

Наиболее высоким К.П.Д. обладают электрические. Они позволяют осуществлять полную автоматиз а цию управления.

Широко используются калориферы типа СФОА мощн о стью от 16 до 100 кВт.

а) Устройство электрокалор и ферной установки.

Вентилятор кожух

Установка электрокалорифер нагревательный эл е мент

Переходной па т рубок щиты

Щит управления с датчиком

Для защиты от перегрева

б) Устройства для очистки во з духа от пыли.

«Пыль» - система из мельчайших частиц твердого или жидкого в е щес т ва с размерами от 0,1 до 0,0001 мм.

Сюда относятся, пылеосадочные камеры, циклоны, инерционные пылеуловители, матерчатые и слоистые фильтры, электрофиль т ры.

Циклоны: СИОТ; ЛИОТ; НИИОГАЗ; ВЦНИИОТ. Эффективность п ы леулавливания циклона – 85 % . Электрофильтры – основаны на электр о стат и ческом осаждении частиц. Степень очистки – 98 %.

в) Охладители воздуха.

Два способа охлаждения: мокрый и сухой.

Мокрый способ основан на непосредственном контакте воздуха с водой (осуществляется в оросительных камерах). Здесь нужна артезианская вода с температурой 5-12 0 С . Такой процесс изменения состояния воздуха называется политропическим.

Сухой способ – воздух пропускают через воздухоохладители (по принципу калориферов), через которые прокачивают холодную воду.

Принципиальная схема.

Вихревая труба

г) Кондиционирование возд у ха.

Кондиционирование воздуха – применяется для создания и подде р жания в помещении искусственного микроклимата, т.е. заданной темп е ратуры, влажности и чистоты во з духа.

В данных установках воздух нагревается, охлаждается, увла ж няется и осушивается. Кроме того, воздух подвергается озонированию, иониз а ции .

Общая схема кондиционера.

1 - решетка; 2 – фильтр; 3 – подводящий воздуховод; 4 – калорифер первого подогрева; 5 – оросительная камера; 6 – каплеотделитель; 7 - калорифер второго подогрева; 8 – вентилятор.

В зимнее время воздух забирается частично с наружи через реше т ку (1) и фильтр (2) и частично из помещение через воздуховод (3).

Узгипросельстрой разработал кондиционер испарительного охла ж дения КИО – 13.

д) Средства создания локального микроклимата.

1. Электрические брудеры (Б - 4), БП - 1А;
   1. Лампы инфракрасного изл у чения (ИКО – 2, ИКО – 4 - светлые),

ИКУФ – 1 – темные;

1. Электрообогреваемые полы и коврики;
   1. Газовые горелки инфракра с ного излучения.

Электрообогреваемые полы – большой эффект дают при выращ и вании поросят и цыплят. Так в хозяйствах Марийской АССР устро й ство электрообогреваемых полов в 32 свинарниках дало годовой экономич е ский эффект более 1 млн. рублей. Опыт Белоруссии показал, что при и с пользование электрообо г реваемых полов падеж поросят уменьшился на 20 %, полы ок у пились за 4 месяца.

Эстония – среднесуточный привес поросят увеличился на 17,8 %.

Два типа полов:

1. полы с нагревательными эл е ментами, заложенными в их массив;
   1. полы с нагревательными элементами, уложенными на их поверхн о сти (коврики, плиты).

В качестве нагревательного элемента используют провод ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХВТ.

3. Воздухо - влаго и теплообмен в животноводческих помещениях.

За основу расчетов вентиляции приняты физиологические нормат и вы оптимальных температур, относительной влажности и пр е дельно-допустимого содержания углекислого газа. Полученный наибольший п о казатель величины воздухообмена принимают за основу расчета вент и ляцио н ных систем.

3.1. Основное уравнение воздух о обмена.

где - внутренняя кубатура п о мещения, м 3 ;

Количество выделяемых вредностей внутри помещения, г/ч;

Количество подаваемого и одновременно удаляемого воздуха, м 3 /ч;

Количество вредностей в свежем воздухе, г/м 3 ;

Концентрация вредностей в данный момент времени;

Время.

За время количество вредностей, выд е лившихся в помещении будит. Количество вредных выделений, выносимых вместе с возд у хом.

Общая сумма вредных выд е лений

В этот же отрезок времени из помещения удаляется воздух в том же объеме, но с ко н центрацией вредностей, г/м 3 . - также, ко н центрация вредностей в данный момент времени. Следовательно, количество вредностей уд а ляемых из пом е щения за время составит.

Изменение концентрации вредностей в помещении будет равно его объему, умноженному на приращение концентрации вредн о стей:

Разделяем переменные:

или - (х)

(х) - основное дифференциальное уравнение воздухообмена в помещ е нии.

Для определения пределов интегрирования считают, что за пром е жуток времени от 0 до t концентрация вредностей в помещение измен и лась от до. Профессор В.М. Чаплин представил выражение (х) в в и де:

При длительной работе вентиляции и равномерном непрерывном выделении вредностей можно допустить, что, тогда:

Различные по виду и возрасту животные выделяют различное кол и чество вредных газов, тепла и влаги, поэтому:

тогда или

где - количество животных в помещении данной группы, вида;

Количество СО 2 или другого газа, выделяемого одним живо т ным, г/ч;

Допустимое содержание СО 2 или другого газа в помещении, г/м 3 ;

Допустимое количество СО 2 или другого газа в свежем, прито ч ном возд у хе, г/м 3 .

Чем меньше (жестче тр е бования) тем →.

3.2. Воздухообмен по оптимальной температуре .

Составим тепловой баланс :

КДж/ч,

где - количество теплоты, в ы деляемое животными, кДж;

Количество животных;

Количество теплоты, в ы деляемое одним животным в час, кДж/ч;

Потери теплоты помещ е нием через наружные ограждения;

Потери теплоты на вент и ляцию;

Потери теплоты на исп а рение влаги в помещении.

КДж/ч,

где - площадь ограждающих конструкций здания, м 2 ;

М 2

Суммарный коэффициент теплопер е дачи

(3,36 кДж/м 2 ·ч·град.).

где - расчетный воздухоо б мен, м 3 /ч;

Весовая теплоемкость воздуха (1,008 кДж/кг.град);

Объемная масса воздуха (=1,29 кг/м 3 );

Тогда:

Отсюда:

Количество теплоты, требуемого на обогрев помещения:

Б) по предельно допустимой вла ж ности воздуха

где - количество влаги, выд е ляемое животными, г/ч;

- количество влаги, исп а ряемое с пола, г/ч

();

- содержание влаги в св е жем воздухе, г/м 3 ;

- предельно допустимое значение абсолютной влажности во з духа, г/м 3 , при которой относительная влажность не прев ы шает допу с тимой нормы.

В) по предельному содержанию СО 2 :

где - количество СО 2 , выд е ляемое одним животным, л/ч;

- допустимое содержание СО 2 в помещении, л/м 3 ;

Содержание СО 2 в чи с том воздухе (= 0,3 – 0,4 л/м 3 ).

Определив часовую величину воздухообмена и зная внутренний объем помещения, определим кратность воздухообмена в час:

При К3 – назначают вентиляцию с естественным побудителем; при К = 3 5 – с искусственным побуждением воздуха; при К > 5 – с и с кусстве н ным побуждением подогретого воздуха.

Требуемый воздухообмен в животноводческом помещении обесп е чив а ется системой вентиляции, в общем случае к которой предъявляются следующие треб о вания:

1. Обеспечивать расчетный воздухообмен.
2. Автоматически изменять параметры микроклимата в помещении.
3. Равномерно распределять свежий воздух по всему объему п о мещения.
4. Не превышать нормативной скорости движения возд у ха.

Классификация систем вент и ляции:

а) по принципу действия:

с естественным побуд и телем (естественная вентиляция);

с механическим побудителем (принудительная или искусс т венная);

комбинированного де й ствия.

б) по назначению:

приточная (нагнетает воздух);

вытяжная (отсасывает воздух);

комбинированная (пр и точно-вытяжная).

4. Вентиляционные сети. Основы расчета электрокалориферов.

Исходными данными для выбора вентилятора служат: требуемая подача L и развиваемое давление (напор) Н

Осевой

Вентилятор

Центробежный

Требуемая производительность вентилятора:

где - расчетный воздухообмен, м 3 /ч;

Коэффициент, учитывающий потери или подсос воздуха в воздуховод (К = 1,1 – 1,5).

Общие потери напора Н складываются из потерь на трение воздуха о стенки воздуховода Н Т и потерь от местных сопротивлений Н М (линейные потери):

где - коэффициент сопротивления движения воздуха (зависит от).

Давление вентилятора должно быть равно Н, т.е. Н Н.

Следует помнить, что производительность вентилятора обуславливается гидравлическим сопротивлением сети воздуховодов, т.е. характеристикой сети. Один и тот же вентилятор при n = const может обладать различной производительностью, в зависимости от сопротивления сети.

Характеристика сети выражает зависимость между расходом воздуха в сети L и потерями напора в нем Н.

Здесь зависимость.

Регулирование производительности вентиляторов.

2 варианта.

Мощность электрического двигателя на привод вентилятора:

Вт,

где - коэффициент запаса мощности двигателя

1, 1 - для осевых

1,2 – 1,5 - для центробежных;

К.П.Д. вентилятора;

К.П.Д. передачи

(= 1 -если рабочий орган вентилятора насажен на вал двигателя,

0,98 - если валы соединены муфтой,

0,95 - клиноременная передача).

Для любого вентилятора производительность, развиваемый напор и потребляемая мощность зависят от частоты вращения рабочего органа:

Эксплутационные показатели

Энергетический показатель

(так при увеличении частоты вращения на 10 % потребляемая мощность увеличивается на 33 %).

Механическая характеристика вентиляторов

Диаметр воздуховода определяется изходя из производительности и допустимой скорости движения воздуха в сети;

Допустимая скорость равна 10 – 15 м/с.

5. Элементы расчета электрокалориферов.

Схемы соединения калориферов:

а) по воздуху

параллельное последовательное

б) по теплоносит е лю

Параллельное последовательное

Мощность нагревательных элементов в установившемся режиме расходуется на нагрев воздуха Р В и на потери через стенки нагревател ь ной к а меры Р П :

КВт;

где - расход нагреваемого воздуха (воздухообмен), м 3 /с;

Удельная теплоемкость воздуха (с = 1,005 кДж/кг·град);

Плотность воздуха (= 1,2 кг/м 3 );

Конечная и начальная температура воздуха, град;

Средняя температура воздуха в камере, град;

Температура наружного воздуха, град;

Площадь поверхности через которую теряется тепло, м 2 ;

Коэффициенты теплоотдачи от нагретого воздуха к сте н ке и от стенки к наружному во з духу, кВт/м 2 ·град;

Толщина стенки, м;

Коэффициент теплопр о водности материала стенки, кВт/м·град.

При диаметре d общая длина проволоки:

где 0,9 – 90% тепла передается конвекцией;

Температура проволоки. Для низкотемпературных калориф е ров рекомендуется до 500 0 С. Тогда для изготовления о с тальных вспомогательных деталей можно брать обычные конструкционные углеродистые ст а ли;

Коэффициент теплоотдачи от нагретой проволоки к воздуху путем конвекции, кВт/м 2 ·град.

При; ,

Где - скорость движения воздуха относительно проволоки, м/с;

Диаметр проволоки.

Для обеспечения заданной мощности подсчитанную длину провол о ки необходимо разделить на число секций:

где - удельное сопротивление проволоки при рабочей температ у ре, Ом·м;

Напряжение на секции, В.

Автоматизированное комплексное вентиляционно-отопительное обор у дование

Автоматические системы управления микроклиматом бывают:

1. В зависимости от вида энергии, применяемой для привода р е гулирующих устройств:

электрические;

пневматические;

гидравлические;

электропневматические;

электрогидравлические.

1. По динамическому признаку:

двухпозиционные;

пропорциональные (обеспечивающие плавное или дробно-ст у пенчатое регулирование).

Наиболее эффективная работа систем регулирования микроклимата достигается при использовании серийно выпускаемого вентиляционно-отопительного оборудования: «Климат - 2», «Климат - 3», «Климат – 4М», ПВУ –4, ПВУ – 6, ПВУ – 9 (Приточно-вытяжные установки).

В состав этого оборудования входят: вентиляторы, калориферы и станции автоматического регулирования.

Заключение по разделу:

1. Необходимо избавиться от широко распространенного до сих пор во з зрения, что животное - самый дешевый источник тепла в помещении.

При понижении температуры воздуха для покрытия повышенных т е плопотерь животные используют питательные вещества. Это обходи т ся много дороже, чем обогрев помещения с помощью обычного т е пла.

1. Для каждого типа животноводческих помещений предусматривать а в томатизированные системы управления (регулирования) параметрами микр о климата.
2. Переход на централизованное управление микроклиматом во всех п о мещениях с помощью ЭВМ.
3. Правильная организация и проведение мероприятий по созданию ми к роклимата является одним из резервов роста производства проду к ции животноводства.

PAGE \* MERGEFORMAT 1

100

20 %

20 %

60 %

- корма

- разведение, возраст

- микроклимат и условия

содержания

50

60

80

90

70

100

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

100

70

90

80

60

50

1,4

Р, кг

1,8

1,6

С

-17,8

-6,7

4,4

15,6

26,7

37,8

1

2

40

35

30

25

20

15

0 С

10

5

40

45

Влияние температуры воздуха на яйценоскость кур.

Продукция яиц, в % к оптимальным

Влияние температуры на

прирост и потерю массы у

откармливаемых св и ней.

10

20

30

40

0 С

n , кг

1,5

0,5

1,0

-0,5

0

-1,0

осевой

центробежный

вентилятор

горячий воздух

теплый воздух

камера

сгорания

холодная вода

горячая вода

холодный воздух

компрессор

наружный воздух

исп.

теплообменник

конд.

горячий

воздух

t =80 0 C

вихревая

камера

холодный

воздух

t = -10 0 C

сжатый воздух от компрессора

V п

EMBED CorelDRAW.Graphic.11

L

Δ H

3

2

1

L

L min

L max

Δ H

n=const

2

1

3

L

L max

Δ H

L min

M c =M 0 + an 2

M 0

n

M c

движение

воздуха

Д ви жение

воздуха

д виж ение теплоносителя

Д виж ение воздуха

д виж ение теплоносителя