Вентиляция в коровнике

Многокомпонентные вытяжные устройства считаются достаточно громоздкими, что часто осложняет проблему правильного выбора типа и способа монтажа оборудования. Принять правильное, экономически оправданное решение можно только рассмотрев проблему воздухообмена коровника с различных точек зрения.

Эффективность различных систем вентиляции коровника

Воздухообмен помещений для скота может поддерживаться одним из трех способов:

• Естественно, через вентиляционные отверстия стен, крыши, через распахнутые окна и двери. Естественный воздухообмен потребует минимальных вложений, но летом в безветренную погоду, температура изнутри и снаружи выравнивается и воздушные массы в коровнике застаиваются;
• Искусственно (с механическим принуждением притока-вытяжки). Такие системы дороже обходятся собственнику, но способны поддерживать параметры микроклимата в автоматическом режиме и не зависят от погодных условий;
• Смешанным способом, когда чистый воздух поступает в помещение естественным способом, а удаление отработанных спертых воздушных масс происходит с помощью механических средств вентиляции.

На выбор конкретной системы вентиляции влияют различные факторы. В первую очередь учитываются:

• Размер и планировка помещения;
• Расстояние от пола до потолка;
• Климатические особенности места расположения;
• Направление движения потоков воздуха.

Правильный выбор способа воздухообмена должен исключать возможность возникновения сквозняков, негативно влияющих на здоровье животных.

Нормативная база и методика расчетов

В расчетах вентиляции животноводческих помещений используются нормативы СНиП 41 01 от 2003 года и некоторые своды правил. Обобщая нормативные требования, можно выделить несколько главных пунктов, без учета которых не следует приступать к проектированию вентсистемы коровника:

• Климатические параметры места размещения животных должны обеспечивать необходимую температуру и влажность, поддерживать требуемый уровень пылевой, газовой и бактериальной чистоты;
• Расчетные значения температуры и влажности определяются с учетом климатического района и теплопроводности ограждающих конструкций здания;
• Расчетные параметры бытовых помещений берут по СП 44.13330, производственных - РД-АПК 1.10.01;
• Значения наружной температуры - по климатическому районированию из СП 60.13330 от 2012 года;
• Имея дело с вентсистемами интегрированными в системы отопления, зимой рассчитывают их мощность с учетом тепловыделения кормов;
• Относительная влажность помещений принимается в зависимости от средней температуры. Когда там теплее -15°С, влажность может доходить до 85%. В морозную погоду до -15-25°С требуется снижение влажности до 80%. При более низких температурах - 75%;
• Расчетные параметры вентсистем должны учитывать выделения влаги подстилки и тепло от навоза;
• Для крупных (более 200 голов) коровников, особенно важны энергосберегающие технологии. Это максимально возможная рециркуляция и точечный подогрев воздуха тепловыми пушками;
• В коровниках с привязным содержанием скота на двойных полах предусматривается дополнительная локальная вытяжка подпольного пространства;
• Для здоровья коровьего поголовья важно чтобы средняя температура приточки не отклонялась более чем на 2°С от проектных значений. Это же касается и скорости приточной струи на входе.

Правила определения воздухообмена животноводческих помещений

Одной из важных способов определения воздухообмена коровников считается расчетная методика по влажности воздуха. Потребность притока-вытяжки определяется по формуле:

W = Q * k + α /q1 – q2, где:

• W – объем требуемой приточки и использованного воздуха коровника. W дает представление о количестве воздуха которое следует подать и вывести из помещения за единицу времени. Показатель выражается в кубических метрах за час и способен регулировать уровень влажности в оптимальных для животных параметрах;
• Q – нормативное количество испарений, выделяемых как следствие жизнедеятельности коров за единицу времени – г/час;
• k – поправочный коэффициент, определяет количественное содержание влаги, образующейся при дыхании животных в результате разности температур воздуха;
• α – надбавка исчисляемая в процентах и зависящая от количества испаряемой влаги внутри помещения;
• q1 – абсолютная влажность прострагнства внутри коровника, г/м³;
• q2 – влажность приточных масс поступающих в помещение, г/м³.

Для определения кратности воздухообмена (Кр), подсчитаем общую площадь коровника. Вычислив ее легко узнать объем здания. Затем воздухообмен (W) делят на кубатуру. Используем формулу: Кр = W/V (где V - кубатура).

С помощью приведенных формул рассчитываются системы вентиляции, способные обеспечить оптимальные условия содержания скота. Воздухообмен особенно актуален в коровниках зимой, при содержании животных привязным методом. Когда коровы не имеют возможности выходить на улицу, температура, влажность и состав воздуха, влияют на удои на меньше, чем сбалансированное и качественное питание.

Монтаж вентиляционных труб

При большой концентрации животных отдается предпочтение принудительным способам вентиляции. Потребность в притоке можно определить по тоннажу жилого веса. На тонну населения коровника необходимо не менее 12 кубов приточки в час. Чтобы подать значительные объемы свежего воздуха и избежать при этом сквозняков используются вентиляционные трубы, короба, воздуховоды различного сечения. Они, бывают:

• Металлические, из оцинкованной стали;
• Пластиковые, из фасонных ПВХ труб;
• Деревянные.

Если система вентиляции состоит из всех предложенных материалов – она считается комбинированной. Наиболее популярным сечением прямоугольного короба считается размер 50х50 см. Для правильного воздухообмена, монтаж отверстий, предназначенных для организации воздушных потоков предусматривается на равномерно удаленных друг от друга местах.

Самым легким в исполнении и экономически целесообразным вариантом считается монтаж труб ПВХ. Сечения такого воздуховода принимается около 50-75 см. Что можно подсказать мастеру, решившему самостоятельно смонтировать вентиляционные трубы:

• Аккуратные распределительные отверстия вдоль всей длины венттрубы легко проделать жестяной банкой из-под консервов. Она нагревается и дыры в ПВХ можно проделать без лобзика и других инструментов;
• Обычно 100-мм отверстия проделываются на расстоянии 60 см одно от другого;
• Одна сторона воздуховода наглухо запаивается. Другая закрепляется металлическим кольцом на камере нагнетания приточки;
• Альтернативой вентканалов ПВХ могут быть короба из фанеры или листовой стали;
• В воздуховодах любой конфигурации, полезно проделать маленькие водоотводные отверстия внизу. Чтобы конденсат беспрепятственно стекал, между отверстиями должно быть расстояние около 2 м;
• Вертикальная отметка размещения воздуховодов - на высоте 3 м от пола;
• Пластиковые вент каналы закрепляют к стенам с интервалом крепежа 3 м.

Монтаж вентиляторов

Нагнетающие воздух приборы монтируются в коровниках на высоте 2,5 м от отметки пола. Механические устройства крепятся на расстоянии 20 м друг от друга. Мощность вентилятора подбирается соответственно количеству крупного рогатого скота. Например, для сотни голов весом 500 кг, потребность в приточке составляет 600 м³/минуту. На какие моменты следует обратить внимание при монтаже вентиляторов:

• Когда прибор располагается на наружной стене, для его размещения устраивают кожух с отверстием, для забора уличного воздуха;
• С распределительной воздухозаборной камерой вентилятор соединяю коробом или куском ПВХ трубы;
• Зимой, оправдано использование термостатов. С их помощью вентиляторы могут отключаться поочередно. Выключение одного из них можно настроить на понижение температуры на 5 С°, а других на 2 С°;
• В период остановки работы вентиляторов, синхронно включаются вытяжки на других концах коровника, обеспечивающие в этот момент циркуляцию воздуха;
• Рекомендуемый диаметр вытяжных отверстий - 60 см;
• Одним из вариантов размещения воздухозаборной камеры - по центру коровника. Нагнетающие вентиляторы в этом случае размещают на боковых стенах коровника, а распределение приточки по коровнику организуется вентиляционными коробами.

Популярные схемы устройства

Существует немало популярных схем организации воздухообмена коровников. Их системы условно разделяют на:

• Естественные, основанные на использовании природных свойств воздушной гравитации;
• Механические, осуществляющие воздухообмен посредством вентиляторов;
• Комбинированные, где приток производится механическим способом, а вытяжка естественным или наоборот.

Вентиляция с естественным побуждением

Для мелких ферм и небольших коровников с ограниченным поголовьем нет смысла тратиться на дорогостоящее вентиляционное оборудование. Использование свойств естественной тяги – простой и эффективный способ проветривания животноводческих помещений.

Перемещение воздуха происходит под действием разности давлений и температур внутри и снаружи коровника. Для этого в крыше устраиваются вытяжные шахты или световык окна, коньки, зенитные фонари. Каких либо дополнительных механических устройств, вентиляторов, в этом случае не требуется. На рисунке можно увидеть один из вариантов перемещения воздуха при естественном побуждении.

Световое окно (конёк) – это вентиляционная надстройка на крыше коровника, обеспечивающая вытяжку отработанного воздуха.

Приток производится через воздухозаборные отверстия. Регулировка интенсивности проветривания организуется с помощью жалюзи. Они бывают с ручным или механическим приводом, чтобы можно было открывать или закрывать их. Для удаления пыли на входе целесообразно поставить фильтры грубой очистки. Преимуществами естественной вентиляции считаются:

• Доступная цена обустройства;
• Отсутствие дорогостоящего оборудования.

Среди недостатков:

• Отсутствие эффективной очистки приточного воздуха. При естественной тяге качественная фильтрация невозможна;
• Слабая эффективность в коровниках с низкой крышей;
• Зависимость производительности от погодных и сезонных условий. Она проявляется в уравнивании климатических характеристик снаружи и внутри здания. В дождливую погоду влажность в коровнике повышается, зимой понижается температура.

Из-за упомянутых недостатков естественной вентиляции, она редко используется в круглогодичном режиме в чистом виде. Необходимым условием организации здорового микроклимата коровника считается дополнение естественных схем вентилирования устройствами механического побуждения, подогрева и кондиционирования воздуха.

Вентиляция с искусственным побуждением

Подлинный контроль за параметрами здорового микроклимата обеспечивается средствами механической вентиляции. К этой категории оборудования относятся вентиляторы, калориферы, кондиционеры. Существует три возможных схемы искусственного воздухообмена коровников:

• Принудительно организуется только приток, при естественной вытяжке;
• И приточка и вытяжка производятся механическим способом;
• Воздух поступает в коровник естественной тягой, а удаляется вытяжным вентилятором.

Нужный вариант выбирается проектировщиком из конкретных обстоятельств, соображений экономической целесообразности, производительности, цены оборудования.

Механический обдув КРС

Главное преимущество искусственной вентиляции в обеспечении полного контроля над интенсивностью проветривания. Только она способна обеспечить требуемые параметры кратности воздухообмена. Дополнительный плюс принудительной схемы - независимость микроклимата от сезонности и погодных обстоятельств. Механические средства хороши не только для общеобменных магистралей, они широко используются в схемах локального вентилирования, обдувая места привязного содержания животных и забирая воздух из назначенных мест.

Недостатками искусственной вентиляции считаются:

• Высокая стоимость оборудования, его монтажа и обслуживания;
• Затраты на энергопотребление.

Правильный выбор схемы вентилирования коровника - дело непростое, требующее компетентности и профессиональных знаний. Воздухообмен крупных ферм и небольших животноводческих хозяйств отличается особенной спецификой. Поэтому верно поступает тот, кто привлечет к реализации той или иной схемы вентиляции опытных профессионалов.

Проблемы воздухообмена коровников и способы их устранения

В своем классическом виде, система вентиляции коровника представляет собой приточные магистрали, смонтированные на верхней части стен, ближе к потолку. По ним в помещение поступает свежий воздух. Вытяжки располагаются в центре крыши, распределяясь вдоль конька по всему помещению. Они отводят из коровника «грязный» воздух. Особенностью и недостатком такой системы считаются чрезмерно большие размеры вентиляционных отверстий. Летом по ним в коровник поступает горячий уличный воздух. Зимой проникает мороз. С сильным ветром, через отверстия в помещение попадает снег и дождь. В нем повышается влажность, образуются очаги сырости и плесени.

Существует несколько способов решения этих проблем. Для сохранения тепла в коровниках и поддержания необходимого уровня влажности используются воздушные завесы, шторы, вытяжные шахты, потолочные вентиляторы.

Завесы и шторы

Утечку тепла можно значительно уменьшить особой конструкцией, представляющей собой стенное заграждение. Обычно его изготавливают из синтетического материала или пластика. Когда приточная система функционирует, шторы поднимаются. Управление шторами может производиться в ручном режиме или автоматически. Такая система обеспечивает климат-контроль, создавая здоровые условия содержания поголовья. Раскрытие штор регулируется, они раскрываются шире или уже, поддерживая необходимый поток воздуха. Завесы и шторы позволяют создавать комфортные климатические зоны в пространстве коровника, защищая помещение от влияния внешней среды. Шторы отлично дополняют работу приточно-вытяжной системы. Кроме участия в создании микроклимата, они существенно снижают затраты на энергообеспечение коровника.

Коровы легко переносят прохладный воздух и поэтому использование штор в качестве стен коровника - решение вполне оправданное, как с практической, так и экономической точки зрения. Вентиляционные шторы изготавливаются однослойными и двухслойными. Теплым вариантом ограждения считаются надувные шторы. Их изготавливают из следующих тканей:

• Поливинилхлоридной пленки;
• Армированного полиэтилена;
• Полипропилена и других синтетических материалов.

Открывание штор может производиться как сверху вниз, так и наоборот. При необходимости они легко скручиваются или складываются. Раскрытие возможно в ручном режиме, но так как автоматическая регулировка раскрытия штор позволяет создавать комфортные для животных условия без обслуживающего персонала, есть смысл установить автоматику.

Вытяжные шахты

Это простейшие устройства для удаления использованного воздуха, часто используются в неутепленных коровниках и считаются практичным и дешевым средством естественной вентиляции воздуха. Обычная вентиляционная шахта - труба или короб сечением 300-500 мм. Один конец такой трубы закрепляется внутри коровника, другой поднимается на крышу и внешне напоминает дымоход дома. Флюгарка или колпак на его оголовке предотвращают попадание внутрь атмосферных осадков, не мешая беспрепятственному выходу использованного воздуха. Эффективные летом, в зимнее время вытяжные шахты выхолаживают помещение и поэтому редко используются в холодное время года, особенно при беспривязном содержании коров.

Потолочные вентиляторы

Внешне напоминая обычные, потолочные вентиляторы для коровников отличаются более солидными размерами. Существует достаточно много модификаций данного оборудования, горизонтальные, вертикальные, отличающиеся размерами и мощностью. Направление и интенсивность воздушного потока потолочных вентиляторов регулируется автоматически. Несмотря на достаточно высокую стоимость, оборудование идеально соответствует потребностям больших помещений. Пожалуй единственное ограничение их использования связано с высотой потолков. В низких коровниках потолочные вентиляторы могут способствовать возникновению аварийных ситуаций.

Но если высота коровника позволяет, преимущества монтажа оборудования очевидны:

• Экономно расходуя электричество, потолочные вентиляторы считаются энергосберегающим решением создания комфортного микроклимата;
• Создавая ощущение прохлады посредством обдува, они способны повышать надои молока и привес поголовья;
• Обеспечивая постоянное перемещение воздушных масс, они понижают влажность в коровнике, замедляя процессы размножения болезнетворных микробов и бактерий;
• Зимой вентиляторы направляют теплый воздух, собирающийся у потолка в зону места расположения животных, создавая более комфортные условия их содержания.

Специфика организации климат-контроля при механической и естественной вентиляции

Особенностью содержания коров считается необходимость их выпаса в теплое время года. Если птица, свиньи и другая мелкая живность находится в здании постоянно, коровы летом, с рассветом отправляются на выпас. Во время отсутствия животных ворота коровника распахиваются настежь, что обеспечивает интенсивный воздухообмен в коровнике. Зимой ситуация иная. Коровам приходится постоянно находиться в стойлах. Они круглосуточно активно потребляют кислород. Распахивать ворота зимой будет не самым лучшим решением. Аргументы против - морозы, метели и завалы снега перед входом. Поэтому обустройство грамотной системы вентиляции коровника - первоочередная задача для успешного фермера.