элементы конструкции системы вентиляции для помещения для опороса

Как основное оборудование, связывающее операции по выращиванию и откорму свиней на свиноферме, система вентиляции помета должна быть спроектирована таким образом, чтобы удовлетворять экологическим потребностям свиноматок и в то же время соответствовать требованиям поросят.

На практике система вентиляции опороса представляет собой взаимоограничивающую среду: свиноматки чувствительны к теплу, а поросята — к холоду. Координация этой производственной среды имеет решающее значение для лактации свиноматок, послеродового течки, последующего роста и состояния поросят, выживаемости поросят после отъема и даже общей годовой производительности стада. Исходя из взаимных ограничений между свиноматками и поросятами, ниже представлены и проанализированы элементы конструкции систем вентиляции опороса.

Режимы вентиляции:

1. Вентиляция помещений для опороса может быть организована как система положительного давления, отрицательного давления, равного давления (или слегка положительного давления) или естественная вентиляция. Режимы положительного и равного (или слегка положительного) давления подходят для систем с фильтрацией; существуют также режимы отрицательного давления, используемые с фильтрацией. Естественная вентиляция применяется в традиционных независимых зданиях и в настоящее время менее распространена в современных фермах. В данной статье в основном представлена распространенная система вентиляции помещений для опороса с отрицательным давлением без фильтрации.
2. При отрицательном давлении без фильтрации методы впуска воздуха различаются: впуск через крышу, впуск через крышу с испарительным охлаждением и комбинированный режим впуска через крышу и продольный (туннельный) впуск. В северных холодных регионах нашей страны, где летняя температура наружного воздуха не превышает или лишь незначительно превышает 30 °C, можно использовать режимы вентиляции через крышу или через крышу с охлаждающими панелями. В других регионах с жарким летом рекомендуется использовать комбинированный режим вентиляции через крышу и продольные панели (или через крышу с охлаждающими панелями). Этот режим требует использования теплоизоляционных материалов как для крыши, так и для подвесного потолка, а также обеспечения достаточного объема вентиляции в соответствии с местными условиями.

Конструкция здания и планировка стойл:

1. Проектирование вентиляции для помещений для опороса не может быть отделено от конструкции здания и планировки стойл. При этом необходимо учитывать масштаб фермы, рельеф местности, инвестиционные затраты, ритм производства, оборот свиней и другие факторы. Современные фермы обычно используют связанные между собой здания с рабочим процессом «большое здание, маленькие блоки, все входят, все выходят». Пролеты коровников обычно не превышают 30 м. Для более крупных свиноводческих ферм, чтобы сэкономить место, два коровника с пролетами более 20 м могут быть объединены в один доильный зал с большим пролетом 50 м, с доильными блоками, расположенными симметрично вдоль центрального прохода.
2. При планировке стойл, когда в жаркое лето используется продольная (туннельная) вентиляция с испарительными панелями, рекомендуется, чтобы каждый ряд не превышал 12 или 13 стойл, поскольку разница температур между вытяжным и приточным концами влияет на лактацию свиноматок в конце ряда и на следующий течку. Эта разница возникает потому, что объем вытяжки и скорость ветра в помещении для опороса не должны быть слишком большими, чтобы избежать холодового стресса для подсосных поросят, но при этом обеспечить комфортные условия для лактирующих свиноматок. Поэтому пролеты для туннельной вентиляции относительно короткие. Когда каждый ряд превышает 14 стойл, рекомендуется использовать режим охлаждения крыши с помощью панелей, поскольку в этом режиме впускные отверстия равномерно распределены на подвесном потолке между опоросными блоками, что обеспечивает отсутствие мертвых зон и улучшает контакт свежего воздуха со стадом.
3. Независимо от конструкции здания или планировки стойл, помещение должно быть хорошо уплотнено, и, если позволяют условия, следует использовать теплоизоляционные строительные материалы с хорошими тепловыми характеристиками.

Климатическая температура и качество воздуха:

1. После выбора режима вентиляции, конструкции здания и планировки стойл в соответствии с производственными процессами и инвестиционными условиями, при проектировании вентиляции необходимо учитывать местный климат и экологические требования внутри помещения для опороса. Широта, высота над уровнем моря, количество осадков и другие факторы определяют местные климатические условия, которые, в свою очередь, влияют на условия внутри помещения. Хотя механическая вентиляция и вмешательство человека могут контролировать внутреннюю среду, соответствие вентиляции поставленным целям или экологическим потребностям стада ограничивается множеством факторов.
2. При проектировании вентиляции опоросного помещения используйте соответствующие параметры температуры, влажности и качества воздуха. Типичные целевые температуры: кормящие свиноматки — от 16 °C до 18 °C, новорожденные поросята — от 35 °C до 37 °C, поросята на кормлении — от 30 °C до 34 °C. Относительная влажность обычно составляет от 60 °C до 80 %, что применимо к большинству свинарников. В жаркое лето высокая влажность снижает эффективность охлаждения испарительными панелями и усугубляет тепловой стресс; в холодную зиму высокая влажность увеличивает теплопотери животных, влияя на терморегуляцию и усугубляя холодовой стресс. Высокая влажность также повышает концентрацию вредных веществ в воздухе, способствует росту микроорганизмов и порче кормов, что негативно сказывается на здоровье стада. Низкая влажность менее вредна, чем высокая, но когда относительная влажность опускается ниже 40%, это может вызвать растрескивание кожи и увеличение количества частиц в воздухе, что приводит к кожным или респираторным проблемам. При подходящей температуре экстремальные значения влажности менее критичны; повышение температуры или усиление вентиляции могут смягчить последствия высокой влажности. Чрезмерный контроль влажности может помешать контролю температуры и поступлению свежего воздуха и снизить общее качество воздуха, поэтому значения относительной влажности следует использовать в качестве ориентира.
3. Кроме того, вредные газы, летучие соединения навоза и мочи, кормовая и органическая пыль, а также деятельность животных производят запахи, микробы и частицы, которые влияют на здоровье стада и условия в хлеву. Обычно требуемые пределы составляют до 3000 мг/м3 для CO2, 15 мг/м3 для NH3 и 5 мг/м3 для H2S. Эти пределы немного строже, чем для других свинарников, поскольку поросята более уязвимы. В жаркие летние условия в помещении для опороса должно обеспечиваться не менее 80 воздухообмен в час; в холодные зимние условия вентиляция на одну свиноматку с поросятами должна составлять не менее 45 м3/ч, чтобы обеспечить достаточное количество свежего воздуха и хорошее качество воздуха.

Вспомогательное оборудование:

1. Вытяжка:
   Чтобы объем вытяжного воздуха из помещения превышал объем поступающего свежего воздуха, создать внутри помещения отрицательное давление и обеспечить хорошую производительность при умеренном отрицательном давлении, рекомендуется использовать осевые вентиляторы. Корпуса вентиляторов, представленные на рынке, в основном изготавливаются из оцинкованной стали или стекловолокна; корпуса из стекловолокна более устойчивы к коррозии и долговечны, но стоят дороже. Типичные модели — это вентиляторы с прямым приводом 18, 24 и 36 дюймов; в помещениях для опороса редко используются вентиляторы с ременным приводом 50–54 дюймов, поскольку вентиляторы размером более 50 дюймов имеют большой объем вытяжки, а резкий поток воздуха при запуске может вызвать стресс у поросят из-за переохлаждения. Помещения для опороса обычно небольшие, поэтому предпочтительны вентиляторы среднего и малого размера. При расчете объема вытяжки используйте кривые вентилятора при статическом давлении 12,5 Па или 25 Па; более высокое статическое давление приводит к снижению воздушного потока и увеличению энергопотребления. Учитывая герметичность помещения, точность данных производителя вентилятора и внутреннюю конструкцию, использование воздушного потока, соответствующего статическому давлению 25 Па, является более безопасным и точным.
   Кроме того, в зимний период при низкой вентиляции использование вытяжки из желоба (навозной ямы) эффективно подавляет вредные пары из ямы, которые влияют на поросят. Летом, при увеличении вентиляции и частоты воздухообмена, относительное влияние вытяжки из желоба снижается.
2. Вход:
   После удаления загрязненного воздуха свежий воздух должен поступать через два режима впуска: через подвесной потолок или через торцевые стены. В режиме впуска через потолок небольшие окна в потолке открываются вниз. При низкой интенсивности вентиляции жалюзи открываются слегка, и воздушный поток обтекает потолок и медленно смешивается с воздухом в помещении, прежде чем опускаться в загоны. При более высоких скоростях вентиляции угол жалюзи увеличивается, и воздушный поток поступает в зону загона под углом. Чтобы избежать прямых вертикальных сквозняков, которые могут нанести вред поросятам или поднять вредные газы из навозных ям, ограничьте и контролируйте угол жалюзи. Потолочные входы должны быть равномерно распределены, чтобы увеличить охват свежим воздухом и избежать мертвых зон, и не должны конфликтовать с кормушками, силовыми кабелями или освещением.
   Режим вентиляционных отверстий в торцевой стене используется для летней туннельной вентиляции. Скорость ветра в секции в помещениях для опороса обычно не превышает 1 м/с; площадь туннельных вентиляционных отверстий рассчитывается с использованием скорости ветра в вентиляционных отверстиях от 3 м/с до 4 м/с. Отверстия вентиляционных отверстий можно регулировать с помощью приводных панелей из ПВХ или автоматически в зависимости от объема вытяжного вентилятора.
3. Охлаждение:
   Охлаждение с помощью испарительных матов, основанное на принципе испарения, является проверенным и надежным методом охлаждения. Вода смачивает маты сверху; горячий воздух, втягиваемый через маты под отрицательным давлением, контактирует с влажными матами и охлаждается за счет испарения, одновременно повышая влажность в помещении. Скорость ветра в туннельной вентиляции добавляет эффект охлаждения ветром для достижения желаемой температуры. Однако эффективность охлаждения матами снижается с увеличением относительной влажности окружающей среды.
   Обычно используются панели толщиной 15 см с углом гофрирования (например, 45/15 градусов) для обеспечения плавного входа воздуха и длительного контакта воздуха с панелями. Рассчитайте площадь панели, используя скорость прохождения через панель от 1,7 м/с до 1,9 м/с; более высокие скорости прохождения увеличивают потерю давления и уменьшают воздушный поток вентилятора. Поскольку в помещениях для опороса избегают чрезмерных скоростей воздуха и часто имеют ограниченное количество вентиляторов, целесообразно увеличить площадь панели и выбрать более низкую скорость прохождения через панель.
4. Отопление:
   Помимо локального обогрева зон отдыха поросят с помощью ламп обогрева, помещения для опороса требуют дополнительных источников тепла в холодное время года, чтобы компенсировать потери тепла при вентиляции и достичь заданной температуры. Обычно для обогрева используются системы горячего водоснабжения и газовые обогреватели. Обогрев горячей водой имеет более низкие эксплуатационные расходы, но более медленную реакцию; газовый обогрев стоит дороже, но может мгновенно повысить температуру в помещении. На крупных свиноводческих фермах газовые обогреватели могут сократить время сушки после дезинфекции и улучшить оборот помещений для опороса.
5. Автоматическое управление:
   Цель вентиляции — поддерживать подходящую температуру для свиноматок и поросят, поэтому работа вентиляционного, охлаждающего и нагревательного оборудования требует высокоточного автоматического управления, а не ручного вмешательства. Выбирайте точные контроллеры окружающей среды, чтобы избежать больших колебаний вентиляции, которые вызывают колебания температуры, вредные для поросят, и достичь хорошей энергоэффективности. В системах управления отрицательным давлением незаменимы функции сигнализации, особенно сигнализация о ненормальной температуре в помещениях для опороса.