Животноводческих помещений ферм и комплексов

Животноводческие строения должны, прежде всего, рассматриваться как орудия труда и удовлетворять нуждам животных, гарантировать им минимальный комфорт, обеспечивать хранение фуража, облегчать труд животновода, иметь возможность к расширению при изменении поголовья животных. Каждое здание должно вписываться в весь комплекс построек и отвечать экономическим и экологическим требованиям. Необходимо избегать необоснованной экономии, которая влечёт за собой такие технические ошибки, как недостаточная кубатура воздуха или вентиляция, плохие теплозащитные свойства и др., что в конечном итоге сказывается на здоровье животных, их продуктивности и стоимости произведённой продукции.

Определяющим фактором при строительстве и реконструкции животноводческих помещений является выбор способа содержания и реализации как отдельных технологических процессов, так и технологии в целом. Так, например, строительство животноводческих комплексов по моноблочной системе позволяет легко реализовать поточную систему производства продукции, технологически связать зоотехнические и инженерные мероприятия, снизить затраты на утепление внешних ограждений. В тоже время, существенно усложняется реализация некоторых технологических процессов (вентиляция помещений и др.). Развитие кормовой базы хозяйств, совершенствование техники обуславливают постепенный переход к беспривязному способу содержания крупного рогатого скота. В последнее время все более широкое применение находит способ содержания животных на глубокой или сменяемой подстилке, который применим не только для крупного рогатого скота, но и для свиней.

С точки зрения энергосбережения для ограждающих конструкций зданий важнейшим требованием является обеспечение высоких теплозащитных свойств. Находящиеся в эксплуатации здания, построенные в 70-ые и 80-ые годы прошлого столетия, этому требованию не соответствуют и требуют отопления. Для их возведения использовались железобетонные конструкции (арки, панели перекрытий), керамзитобетонные стеновые панели, шлакобетон, силикатный кирпич и др. При недостаточном отоплении или его отсутствии в таких зданиях зимой стены промерзают, на внутренних поверхностях потолка и стен образуется конденсат, а находящиеся в них животные дополнительно расходуют много корма на поддержание температуры тела, переохлаждаются и часто болеют. При этом снижается не только продуктивность животных (см. рис 7.2), но и качество получаемой продукции.

Рис 7.2. Продуктивность поросят на откорме( ) и расход кормов на килограмм привеса ( ) в процентах от максимального значения в зависимости от температуры воздуха.

Сопротивление теплопередачи в типовых животноводческих помещениях, построенных в Беларуси, обычно не превышает: для стен R_т£ 0,7…0,95 м²×К/Вт; для потолочных перекрытий R_т£ 1,2 м²×К/Вт, что для нашей республики недостаточно. В то же время, в зарубежных странах, где минимальная расчётная температура выше, принято: для стен R_т ³1,2…2,1 м²×К/Вт; для перекрытий R_т ³ 1,7…2,1 м²×^оС/Вт. При таких значениях R_т в холодные периоды года можно избежать выпадения конденсата на стенах и переохлаждения животных даже без применения дополнительного подогрева вентилируемого воздуха, а поддержание необходимой температуры внутри помещения обеспечить за счёт биологического тепла животных.

Улучшить эксплуатационные свойства существующих построек можно путём их реконструкции. При этом повышение термического сопротивления ограждающих конструкций достигается путём использования материалов, обладающих низкой теплопроводностью, таких как минеральная вата, полистирол (пенопласт), газосиликат, керамзит и др. (см. прил. 2). Производится замена окон с одинарным остеклением на окна с двойным остеклением. Устанавливаются двойные двери или дополнительно пристраиваются тамбуры. Эффективны здесь многослойные конструкции, в которых чередуются материалы, обеспечивающие прочность конструкции (бетон, кирпичная кладка, элементы из дерева), с гидроизолирующими материалами (рубероид, различные плёнки, алюминиевая фольга) и термоизолирующими (пенопласт, минеральная вата и др.).

При строительстве новых зданий, кроме требований по сбережению тепловой энергии, учитываются и другие факторы, такие как: стоимость материалов и конструкций; система содержания животных; потребный объём помещения и его внутренняя планировка; состав применяемого оборудования и др.

Перспективным является применение местных, недорогих и доступных для хозяйства материалов, таких как древесина и отходы ее переработки. Так, изготовление клееных деревянных конструкций в 5…6 раз менее энергоёмко, чем изготовление аналогичных по назначению железобетонных. Причём древесина является восстанавливаемым ресурсом. В качестве утепляющих материалов успешно применимы опилки, льно-костра, солома, глина, верховой торф и их смесь (опилко-бетон, саман и др.).

Затраты энергоресурсов на процессы создания и поддержания микроклимата при промышленных технологиях содержания животных (молодняк КРС, молодняк и откормочное поголовье свиней, птица) составляют до 60…80 % от их прямых затрат. Существуют два основных пути оптимизации теплового режима производственных помещений: увеличение теплоизоляции помещений с целью доведения термического сопротивления ограждающих конструкций до расчётно-необходимого значения или компенсация дефицита тепла за счёт вентиляционно-отопительных систем. Первый путь связан с большими единовременными затратами, однако окупается в дальнейшем за счёт уменьшения расхода энергоресурсов на отопление зданий. Второй путь – наоборот, при относительно небольших единовременных затратах постоянно требует расходования энергоресурсов на отопление и вентиляцию. В этой связи большое практическое значение для экономии энергии на создание микроклимата могут иметь следующие технологии, процессы и мероприятия.

1. Малоэнергоёмкие технологии содержания животных, такие как: холодный способ содержания высокопродуктивных дойных коров; выращивание молодняка КРС раннего возраста в индивидуальных домиках, павильонах и секционных помещениях, установленных на открытых площадках; содержание откормочного поголовья свиней на несменяемой подстилке; круглогодичное лагерно-пастбищное содержание скота мясных пород и др. Несмотря на больший расход кормов, подстилочного материала, общий выигрыш получается за счёт лучшего прироста в живом весе, улучшения здоровья молодняка и полного исключения расхода энергоресурсов на обогрев помещений. Упрощаются и другие энергоёмкие процессы: удаление навоза, кормораздача, ветеринарно-санитарные мероприятия.

2. Использование биологического тепла животных и птицы. Этот процесс требует применения усовершенствованных систем вентиляции, которые содержат рекуперативные теплообменники, способные обеспечить возврат 30…50 % тепла отработанного воздуха для подогрева свежего воздуха (см. п. 4.3.2). При надлежащей тепловой изоляции ограждающих конструкций поддержание температуры внутри здания можно обеспечить при значительно меньшем расходе энергоносителя или вообще обойтись без отопления. Важным условием здесь также является заполненность здания поголовьем животных или птицы.

3. Использование солнечной энергии, теплоты грунта, грунтовых вод для обогрева помещений и охлаждения их в летнее время.

4. Усовершенствование систем вентиляции и их элементов с целью снижения расхода тепловой и электрической энергии за счёт:

· применения средств автоматизации для управления параметрами

микроклимата, в т.ч. вентиляторов с регулируемым электроприводом;

· применение прямоточных систем воздухораздачи и вытяжки

отработанного воздуха оборудованных осевыми вентиляторами,

что обеспечивает снижение расхода электроэнергии на 20…40 %;

· устранение неплотностей в воздуховодах и в соединениях возду-

ховодов с вентиляторами (экономия электроэнергии 15…20 %);

· возможности полного или частичного отключения систем венти-

ляции в тёплое время года (за счет открывания дверей, окон, свето-

аэрационных фонарей) и др.

5. Применение для обогрева помещений высокоэффективных тепловых генераторов с КПД близким к 100 %. Практика показала, что применение таких устройств при напольном содержании бройлеров обеспечивает расход природного газа в 2…3 раза меньший, чем при отоплении от централизованных газовых котельных. Перспективными являются инфракрасные системы отопления с газовыми тепловыми трубами-излучателями или инфракрасными электрическими панелями-излучателями.

6. Перевод небольших котельных, котлов-водонагревателей на местные, возобновляемые виды топлива, такие как: дрова; отходы древесины; солома; торф и др. Это мероприятие позволяет экономить традиционные топливно-энергетические ресурсы и в 4…5 раз удешевить получаемую тепловую энергию.

7. Снижение расхода электроэнергии на освещение производственных, бытовых и административных помещений путём:

· выбора наиболее экономичных источников света и эффективных светильников (см. п.5.3.5);

· увеличения коэффициента отражения света поверхностями конструкций и оборудования (побелка, окрашивание в светлые тона и др.);

· максимального использования естественного освещения в светлое время суток;

· обеспечения гибкости управления осветительными установками, что позволяет в случае необходимости отключать отдельные участки или регулировать на них освещённость;

· применения средств автоматизации;

· организации соответствующих режимов обслуживания оборудования электрических систем и устройств освещения (чистка светильников, своевременная замена ламп и др.).

Перечисленные выше направления деятельности по экономии энергоресурсов на создание микроклимата в животноводческих помещениях не являются исчерпывающими. Однако их учёт при проектировании, постройке, реконструкции и ремонте зданий, а также в процессе производства животноводческой продукции обеспечит существенное снижение её энергоёмкости и стоимости.