Глава 8. Вентиляция животноводческих помещений Виды вентиляции

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обуславливающему движение воздуха (естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и отвода загрязненного воздуха из помещения (приточную, вытяжную и приточно-вытяжную). В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции – естественные, искусственные, механические или побудительные, комбинированные или смешанные.

При естественной вентиляции воздухообмен совершается через поры строительных материалов, через щели в стенах, потолках, дверях, неплотности окон, то есть, без применения искусственных каналов и побудителей. Причиной воздухообмена в помещении в данном случае является разница давлений наружного и внутреннего воздуха, возникающая вследствие скорости напора ветра, а также в результате различия температур внутреннего и наружного воздуха и, следовательно, разности объемных весов воздуха.

Сущность естественного воздухообмена в животноводческих помещениях заключается в следующем. Ветер на наветренной стороне здания создает повышенное давление, а на подветренной стороне – пониженное. В местах повышенного давления воздух нагнетается в помещение, а в местах пониженного давления – высасывается из него. Объем проникающего воздуха через стену зависит от проницаемости (пористости) последней и скорости ветра.

Однако, такая естественная вентиляция не в состоянии обеспечить необходимый воздухообмен в различные периоды года и совершенно не поддается регулированию. Для создания благоприятных условий воздушной среды в зданиях, построенных из материалов с высоким термическим сопротивлением, целесообразно иметь следующую кубатуру: для коров - не менее 30 м³, молодняк – 20, свиноматок, - 20-30, откормочных свиней – 10-15, овец – 5-8 м³. В таких помещениях в зимний период необходимо обеспечивать воздухообмен не менее 17-20 м³/ч/ц живой массы размещаемых животных при кратности воздухообмена 4-5 раз в течение 1 часа.

Поскольку естественная вентиляция не может обеспечить достаточного обмена воздуха и нормального состава его в помещении, то в дополнении к ней в помещениях для животных необходимо устраивать искусственную вентиляцию.

Естественный воздухообмен возможен в узко- и ши­рокогабаритных производственных зданиях, в том числе в животноводческих. Системы естественной вентиляции в таких помещениях действуют под влиянием ветрового или теплового напора, за счет разницы объемной массы внутреннего и внешнего воздуха. Существуют строитель­ные схемы обеспечения простой естественной вентиля­ции: шахтная и горизонтальная (беструбная), а также аэрация (организованная естественная вентиляция).

При шахтной схеме вентиляции приток воздуха осуществляется через проемы в стенах (подоконные и надоконные) или при открывании окон, вытяжка — че­рез шахту. Практический опыт показывает, что в условиях климатической зоны нашей Республики для вентиляции жи­вотноводческих и птицеводческих однопролетных зда­ний достаточно одной вытяжной шахты сечением 1-2 м² высотой не менее 5 м или нескольких шахт мень­шего сечения (рис. 27, а). Устройство вентиляционных шахт особенно удобно в зданиях с чердачным перекры­тием. Вытяжку воздуха через шахту регулируют с по­мощью клапана-дросселя.

Горизонтальная, или беструбная схема вентиляции позволяет осуществлять воздухообмен в помещении при использовании энергии ветра (рис. 27, б). Горизонталь­ная схема считается менее эффективной, чем трубная. Над окнами устраивают приточные щелеобразные прое­мы, которые заполняют местным пористым материалом (соломой, шлаком и т. п.). Вытяжка достигается путем устройства специальных вентиляционных щелей по конь­ку покрытия, правильного подбора ширины здания и ориентации здания на местности с учетом преимущест­венного направления ветров. Вентиляционные щели на коньке широко применяют в зарубежной практике строительства животноводческих облегченных неутеп­ленных зданий.

Рис. 27. Схемы устройства естественной вентиляции. Простая вентиляция помещений может осуществляться через вытяжную шахту а и коньковую щель б, которая бывает открытая, с бортами, козырьком и зонтом. В многопро­летных зданиях в иногда ис­пользуют организованную естественную вентиляцию (аэрацию):

а — шахтная (однотрубная); б — горизонтальная; в — аэрация многопролетного здания; 1 — подоконный приточный проем: 2 — надоконный приточный проем; 3 — поддон; 4 — утепленная шахта; 5 — дроссель-клапан; в — регули­ровочный направляющий клапан; I— направление ветра;II—направление движения воздуха

Аэрация основана на циркуляции воздуха, вызывае­мой теплом, которое выделяют животные, действии вет­рового давления на здание, а также на возможности его регулирования (рис. 27, в). При аэрации много­пролетных зданий технологическое оборудование с жи­вотными (как источником тепла) размещают опреде­ленным образом (в средних пролетах животных мень­ше, чем в крайних), а в стенах и фонарях предусматри­вают вентиляционные отверстия (фрамуги). Воздух в средние пролеты поступает только через аэрационные фонари, что создает определенные трудности, так как вытяжка загрязненного воздуха производится через крайние пролеты и возникает опасность возврата отра­ботанного воздуха в помещение.

Рекомендуется разрывы между фонарями предусмат­ривать в 2-3 раза больше высоты фонарей. Эффектив­ность аэрации зависит от хорошо организованного уп­равления и обслуживания открывающихся фрамуг и отверстий в зависимости от изменяющегося направлении ветра. Поэтому целесообразно этот процесс автомати­зировать. В последнее время такую аэрацию помеще­ний используют в качестве аварийной системы в зда­ниях с механическим побуждением вентиляционной тяги.

В зданиях сельскохозяйственных производственных комплексов чаще применяют вентиляционные системы с механическим побуждением тяги: вытяжные, приточ­ные или приточно-вытяжные.

Вытяжная система механической вентиляции осно­вана на принудительном удалении из помещения отра­ботанного воздуха и свободном притоке свежего через специальные приточные проемы, неплотности в наруж­ных ограждениях, окна, ворота, двери или пористые панели в стенах.

В приточной системе механической вентиляции на­ружный воздух подают принудительно в верхнюю часть помещения, а внутренний воздух под воздушным напо­ром удаляется через вентиляционные отверстия, распо­ложенные в нижней части стены, или через вентиляци­онные каналы, установленные в верхней части навоз­ных каналов (рис. 28, а). Эта система хороша тем, что приточный воздух можно подогревать или охлаждать, очищать от пыли, увлажнять.

Приточно-вытяжную систему наиболее часто приме­няют на комплексах промышленного типа, так как она более надежна и сочетает в себе преимущества тех и других систем. В современных животноводческих и пти­цеводческих помещениях применяют автоматическое ре­гулирование притока, вытяжки и подогрева воздуха. В зависимости от способа содержания животных и ме­ханизации удаления навоза (помета) решают схему вытяжки воздуха и притока его в верхнюю часть по­мещения или в зону содержания животных.

При содержании коров в стойлах и удалении наво­за скреперными конвейерами, установленными в от­крытых лотках, вытяжку воздуха производят из верх­ней зоны помещения. Если навоз удаляют по подполь­ным каналам, расположенным под щелевыми полами, то верхнюю вытяжку воздуха совмещают с вытяжкой из верхней части каналов (рис. 28, б). В зданиях с подземными навозожижесборниками вентиляционные каналы устанавливают в подземной части так, чтобы вытяжка производилась над навозной массой (рис. 28, в).

Рис. 28. Схемы устройства принудительной вентиляции:

а — приточная; б — приточно-вытяжная с вытяжкой над подпольными ка­налами навозоудаления; в — приточно-вытяжная с вытяжкой над навозо-жижесборником; г — приточно-вытяжная с установкой типа ПВУ или ПВУР; 1 — калорифер; 2 — приточный вентилятор; 3 — воздухоотвод; 4 — вытяжная шахта; 5 — окно; 6 — вертикальные отсасывающие спуски; 7 — камера раз­ряжения с вытяжным вентилятором; 8 — вентиляционно-отопительный при­точный агрегат; 9 — верхний воздуховод; 10 — вентилятор вытяжки; 11 — вы­тяжной канал; 12 — установка ПВУ

В помещениях для содержания свиней, кроме ана­логичных систем, применяется система приточно-вытяжной установки типа ПВУ (рис. 28,г), которая работает по схеме «сверху-вверх». Наружный воздух подается через кольцевой канал вертикальной круглой шахты, установленной по типу «труба в трубе». По внутренней «трубе» воздух удаляется, по наружной поступает в по­мещение и подогревается теплом удаляемого воздуха, а в самое холодное время года подогрев усиливается электрическими нагревателями. В конструкции преду­смотрены регулирующие заслонки, которые в переход­ный период позволяют осуществлять частичную рецир­куляцию воздуха (установка ПВУР). Применение ПВУР уменьшает расход электроэнергии на подогреве.

В помещениях для ягнения приток нагретого воздуха и вы­тяжка отработанного производятся из верхней зоны. Но если в зданиях предусмотрены навозожижесборные каналы, то воздух удаляют из них.

В птичниках применяют приточно-вытяжные установки с подогревом воздуха «Климат» (2, 3, 4) и кондиционеры испаритель­ного охлаждения, а также установки типа ПВУ и ПВУР. Преду­смотрена аварийная естественная вентиляция.

К вентиляционным устройствам с механическими побудителями обычно предъявляются следующие требования:

• обеспечение необходимого воздухообмена применительно к различным зонам и сезонам года (за счет регулирования мощности установки, числа вентиляторов или изменения скорости вращения вентиляторов);

• максимальная простота конструкции и надежность эксплуатации в хозяйственных условиях;

• возможность блокировки с системами отопления и автоматики;

• бесшумность работы вентиляционных устройств.

В типовых широкогабаритных помещениях на крупных фермах и комплексах широко используются следующие механические системы вентиляции с принудительным побуждением:

а) приток воздуха механический по воздуховодам равномерной подачи; вытяжка воздуха естественная через вытяжные шахты или коньковую щель;

б) приток воздуха механический по воздуховодам; вытяжка механическая – осевыми вентиляторами, встроенными в ограждения, или с помощью центробежных вентиляторов и устройства вытяжных воздуховодов;

в) комбинированная вентиляция; зимой приток воздуха механический, вытяжка естественная через вертикальные шахты в покрытии; летом приток и вытяжка через открытые окна и фрамуги;

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

Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что бывает связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

В животноводческих помещениях применяют разные по принципу действия и конструктивным особенностям вентиляционные системы: с естественным побуждением тяги воздуха, с механическим побуждением тяги, комбинированные.