Система вентиляции с переменной рециркуляцией

Калорифер промышленный КПСк Система вентиляции с переменной рециркуляцией. Практика ведения животноводства показала, что рециркуляцию воздуха (повторное использование внутреннего тепла помещений) можно применять не только в старых, холодных постройках, но и в помещениях промышленного типа. В «Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий» регламентированы основные требования для людей. В них разрешена рециркуляция воздуха зимой и в переходные периоды года, а при кондиционировании допускается использование рециркуляции во все времена года. При этом концентрация вредных веществ не должна превышать 30% предельно допустимых концентраций.
Применение рециркуляции воздуха для вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха не допускается, если в помещениях содержатся болезнетворные бактерии, вирусы, грибы; при резко выраженных запахах. В этом случае рекомендуются обеззараживание воздуха и его очистка.

Учитывая это, ГУВ МСХ СССР поручило ВНИИВС изучить возможность использования рециркуляции как дополнительного фактора воздушного отопления. Этим же вопросом занимались Всесоюзный институт электрификации сельского хозяйства, Витебский ветеринарный институт, Белорусский научно-исследовательский институт животноводства.

Исследования проводили в птичниках, свинарниках, телятниках и коровниках. В этих помещениях воздух насыщен вредными газами, микробами, пылью. В результате было установлено, что использование внутреннего воздуха помещений, предназначенных для откорма свиней, до 30% в приточной системе вентиляции с одновременной подачей чистого воздуха на 1 ц массы свиней 20 м3/ч зимой и 45 м3/ч в переходные периоды года не вызывает изменений в санитарном состоянии микроклимата. Использование более 30% внутреннего воздуха помещения приводит к сокращению нормы подачи свежего воздуха, возникновению неорганизованного притока наружного воздуха и ухудшению температурно-влажностного режима. Интересные результаты получены при испытании приточно-вытяжной установки (ПВУ-4, ПВУ-6, ПВУ-9) в свинарниках-маточниках и телятниках.

Характерно то, что в одной камере установки совмещены приток свежего воздуха и вытяжка отработанного. Для подогрева воздуха предусмотрены электронагреватели. Монтируют установку в крыше здания. Благодаря совмещению притока и вытяжки воздуха в стенах или крыше здания не делают дополнительных специальных отверстий или шахты, что позволяет избегать сквозняков.

Мы установили, что использование до 50% внутреннего воздуха в приточной системе вентиляции ПВУ-4, ПВУ-6  с подачей чистого воздуха на 1 ц массы свиней 54 м3/ч не вызывает изменений микроклимата в свинарнике-маточнике, а содержание пыли, бактерий, газов находится ниже рекомендуемых нормативами.

Научно-технический совет МСХ СССР одобрил работы ВНИИВС в этом направлении, рекомендовал к широкому выпуску и использованию в практике установки ПВУ-4, ПВУ-6, ПВУ-9, а ГУВ МСХ СССР утвердило временные рекомендации по использованию рециркуляции воздуха в помещениях для откорма свиней. В них, кроме рекомендуемых норм подачи внутреннего воздуха, имеется указание на то, что рециркуляцию можно использовать с целью предохранения калориферов зимой от промерзания. Аналогичные системы широко используются в Дании, ФРГ, ГДР, Франции.

Система вентиляции с переменной рециркуляцией предусматривает: автоматическое регулирование температуры внутреннего воздуха в холодный и осенне-весенний периоды года за счет пропорционального изменения теплопроиз-водительности калориферов; защиту калориферов от замерзания за счет автоматического поддержания положительной температуры (2—4°С) перед калорифером; ручное переключение режимов работы вентиляторов в зависимости от наружной температуры.

Для рециркуляции воздуха во всасывающем воздуховоде установлены створчатый клапан с электрическим исполнительным механизмом типа ПР-1М и термометр сопротивления (датчик температуры) типа ТУДЭ-2-2, который фиксирует температуру воздуха перед калорифером. При изменении температуры перед калорифером от термометра сопротивления подается сигнал на пропорциональный регулятор типа ПТР-3-04, который управляет исполнительным механизмом створчатого клапана на рециркуляции. При температуре перед калорифером ниже 2°С створки рециркуляционного клапана открываются, увеличивая таким образом количество теплого воздуха, засасываемого из помещения. При температуре перед калорифером выше 2°С пропорциональный терморегулятор дает сигнал на закрытие рециркуляционного клапана, уменьшая количество воздуха, засасываемого из помещения. При повышении наружной температуры процент рециркуляции понижается, а при температуре наружного воздуха выше 4°С прекращается.

При изучении санитарно-гигиенического состояния воздуха температура, влажность и подвижность воздуха поддерживались в рекомендуемых пределах. Содержание аммиака находилось в пределах 5—18 мг/м3, углекислоты — 0,2%, сероводорода не обнаружено.

Применение частичной переменной рециркуляции обеспечивает защиту калориферов от замерзания, не вызывает ухудшения параметров микроклимата зимой и в переходные периоды года. Показатели состояния здоровья подопытных животных и их продуктивность были такими же, как и у контрольных, что указывало на эффективность стабильного режима работы предложенной системы вентиляции.

Особое место по сложности обеспечения микроклимата занимают широкогабаритные (моноблочные) животноводческие здания типа молочного комплекса «Щапово» на 2000 коров, «Варатик» и другие. В таких коровниках предусмотрена приточно-вытяжная система по принципу «сверху вверх». Приток воздуха осуществляется централизованно от приточных установок— кондиционеров, вытяжка — осевыми вентиляторами, установленными на крыше. Однако, как показали испытания, увеличение элементов отопительно-вентиляционного оборудования и усложнение схемы автоматического регулирования не повысило эффективность этой системы. Применять ее можно только при круглогодовом стойловом содержании животных, в герметически закрытых зданиях. При выгульной системе содержания вся система кондиционирования и очистки воздуха оказалась нецелесообразной. Приточные и вытяжные трубы были расположены неправильно, что способствовало внешней рециркуляции. Летом камеры охлаждения воздуха понижали температуру воздуха внутри помещения всего на 1—2°С. Самое неприятное заключалось в том, что внутренний воздух из производственных секций поступал в родильное отделение, стационар, профилакторий.

Подольская МПС в «Щапово» сделала правильное заключение, что предложенная система отопления и вентиляции сложна и для ее обслуживания требуются высококвалифицированные рабочие. Применять такие системы нецелесообразно, поскольку требуемые параметры микроклимата можно обеспечить более простыми средствами, например, теплообменной системой вентиляции.
Принцип ее работы заключается в том, что удаляемый из помещения теплый загрязненный воздух прогоняется через вытяжные каналы теплообменника, внутри которых расположены приточные каналы. За счет тепло- и массообмена между вытяжным и приточным воздухом происходит подогрев приточного воздуха. Таким образом, обогрев неотапливаемого помещения происходит за счет биологического тепла, выделяемого животными. Такая система оборудована в коровнике совхоза «Роговской» Минской области. Эксплуатация этой системы, как показали исследования О. И. Юркова, обеспечивает требуемый микроклимат в коровнике в диапазоне наружных температур от 0° до 25°С.

В США и Канаде довольно широко используют такие системы по принципу противотока.

Наиболее проста и довольно эффективна система вентиляции, принятая в молочном комплексе Тульской области. Вентиляция всех помещений осуществляется с естественным побуждением. Коньковая часть перекрытий крыши на всю длину помещений выполнена в виде единой вытяжной шахты-щели. В шахте-щели имеется заслонка, которую можно устанавливать в любом положении в зависимости от погодных условий. Приток воздуха осуществляется через вентиляционные окна в стенах помещений. По данным В. И. Большакова, при соблюдении в строительстве требований экспериментальных проектов № 801-Тула-4 (высокая теплоизоляция стен и покрытий), соблюдении нормативов удельной кубатуры и устройства тамбуров микроклимат в таких коровниках соответствует требованиям зоогигиенических нормативов. Зимой влажность воздуха в таком коровнике в пределах 72%, содержание аммиака 16—18 мг/м3. Даже при наружной температуре воздуха до минус 30°С температура воздуха в коровнике не опускалась ниже 5°С. Весной при наружной температуре 18—20°С в здании температура была в пределах 14—16°С, влажность воздуха — 69%.

Таким образом, возникает вопрос, а нужно ли отапливать коровники, овчарни для холостых маток, валухов, помещения для откорма ягнят, крупного рогатого скота старше 12-месячного возраста?
Мы считаем, что это совершенно неоправданные расходы. По нашим наблюдениям, температура воздуха в этих помещениях от 5 до 16°С не отражается отрицательно на физиологическом состоянии и продуктивности коров, овец, откармливаемого крупного рогатого скота. Необходимо только, чтобы была хорошая теплозащита зданий, соблюдена удельная кубатура на одно животное, имелись тамбуры с воздушными завесами в воротах, работающими на принципе рециркуляции, установлены дефлекторы.
Только в климатических зонах с наружными температурами воздуха ниже минус 15°С в помещениях из железобетона требуется дополнительный обогрев. Причем для этого не нужно строить котельные, а можно применять более простые способы подогрева воздуха, такие, например, как электрокалориферы СФО, теплогенераторы марок ТГ-75, ТГ-150 и другие, работающие на жидком топливе, автоматизированные электрокалориферные системы микроклимата (АЭСМ) или использовать комплектное оборудование «Климат-4» в трех исполнениях: «Климат-44» (ВО-4), «Климат-45» (ВО-5,6) и «Климат-47» (ВО-7). В тех районах, где имеются запасы природного газа, можно иногда использовать газовые инфракрасные горелки.

В помещениях, предназначенных для выращивания молодняка, помимо общеобменной вентиляции с подогревом воздуха, создают локальный микроклимат (профилактории, свинарники для опороса, цеха ягнения, доильные залы и некоторые другие помещения). Для этой цели широко применяют: радиаторы, конвекторы, ребристые и гладкие трубы, электрические коврики и обогреваемые полы, обогреваемые домики для новорожденных телят.
Оправдало себя инфракрасное облучение лампами типа ИКЗ-220-500, ИНЗК-220-250 без отражателей или в арматуре ИКО-1 и ИКО-2.
Используют инфракрасные облучатели и «темные» инфракрасные излучатели.

Из обогреваемых полов наиболее широкое распространение получили бетонные полы, обогреваемые специальными проводами, заделанными в пол, и электроковрики.

Несколько слов о мерах, способствующих снижению температуры воздуха в помещениях летом, так как опыт жаркого лета  показал, что в этом отношении не все благополучно. В рекомендациях по микроклимату допустимой температурой (за исключением поросят подсосного периода и цыплят) воздуха в помещениях считается 25°
При повышении температуры у животных нарушается процесс терморегуляции, что может привести к перегреву, тепловому удару и даже гибели животных (особенно свиней)

Самый радикальный способ — это кондиционирований воздуха. Установки для кондиционирования воздуха могут  охладить, осушить или увлажнить его, очистить от пыли, ионизировать и т. п. Однако применение кондиционированных установок в помещениях для скота экономически невыгодно.

Снизить влияние высоких температур и прямых солчнечных лучей можно также побелкой зданий и кровли, применением для ограждающих конструкций материалов, обладающих высоким термическим сопротивлением, посадкой между помещениями зеленых насаждений с густой кроной.

Для усиления испарения, снижения температуры кожи и тела у животных в жаркие летние дни нужно увеличить воздухообмен и скорость движения воздуха в помещении (допускается увеличение скорости движения воздуха для молодняка до 1 м/с, для взрослых животных до 3 м/с).
Для этого открывают окна и ворота с одной стороны, пропускают через систему водяных или паровых калориферов холодную воду для охлаждения поступающего воздуха, вставляют в систему приточной вентиляции аэрозольные форсунки для разбрызгивания воды, периодически моют полы холодной водой.

В одном хозяйстве применяют систему охлаждения воздуха с помощью артезианской воды. Делают это следующим образом. Воду от естественных источников холода, например от артезианской скважины, по трубопроводам подают в прямую теплотрассу и далее к теплообменникам. Охлажденный в процессе теплообмена до требуемых параметров воздух поступает в помещение, а отработанную воду из теплообменников с более высоким потенциалом подают в трубопровод обратной теплотрассы и возвращают в котельную на узел водоподготовки для использования на горячее водоснабжение.

При включенной системе охлаждения количество поступающей на комплекс воды под давлением 3,5—4,0 атм составляло 27—30 м3/ч, температура поступающей воды была 8—10°С, температура воды, поступившей с комплекса, 15°С. В процессе теплообмена с холодной поверхностью теплообменника приточный воздух охлаждается на 4— 7°С, в результате чего в помещении при закрытых окнах поддерживалась температура 20—22°С и относительная влажность 60—74% при наружной температуре воздуха 22—27°С. Концентрация аммиака и углекислого газа была значительно ниже нормы.

В экспериментальной секции в результате поддерживания таких параметров резко сократилось количество телят, страдающих респираторными болезнями; значительно улучшилось общее клиническое состояние животных: пульс 65—70 в минуту, частота дыхания 26—30 в минуту, температура тела (ректальная) 38,9—39°С.
Улучшилась переваримость корма, и в результате увеличились привесы. Они составляли 710 г, что на 40 г выше, чем в секции без охлаждения.

Воздухопроизводительность системы вентиляции была 39 тыс. м3/ч, или 108 м3/ч на голову.

В отдельных случаях рекомендуется обрызгивать тело животных водой (особенно откармливаемых свиней). Поить животных в это время нужно вволю, причем температура воды не должна быть выше 15—18°С.
По материалам "Зоогигиена и ветеринарная санитария в промышленном животноводстве" М.,1982

 

Поделиться в Моем Мире  Добавить в Twitter   Поделиться в Facebook Опубликовать в своем блоге livejournal.com  Сохранить закладку в Google  Забобрить  Поделиться ВКонтакте