Мишуров Н.П., Кузьмина Т.Н. Энергосберегающее оборудование для обеспечения микроклимата в животноводческих комплексах
Подождите немного. Документ загружается.
Для широкого внедрения комбинированного электрообогрева предназначены
созданные в результате совместной работы ВНИИЭТО (Москва), НПО
«ВНИИживмаш» (г. Киев), ВИЭСХ и других организаций установка ЭИС-11 -И 1
«Комби» и комплект оборудования КС-16. Данное оборудование, а также
разработанная этими организациями на основании результатов исследований,
проведенных в ВИЭСХе под руководством д-ра техн. наук С. А. Растимешина,
установка УЭП-30 создают и автоматически поддерживают требуемый тепловой
режим для поросят раннего возраста в 30 станках типовых свинарников-
маточников при температуре в помещении 14-16°С. Конструкция этих
обогревателей позволяет успешно эксплуатировать их в условиях агрессивной
среды. Технические данные приведены в табл. 22.
Установка УЭП-30 отличается улучшенными теплотехническими и
конструктивными параметрами.
22. Техническая характеристика установок комбинированного обогрева
Показатели
ЭИС-11-И1
«Комби»
КС-16 УЭП-30
ОП-035 (для
личных
подсобных
хозяйств)
Установленная мощность, кВт 11,15 11,00 11,50 0,35
Установленная мощность одного
комбинированного
электрообогревателя (в одном
станке), кВт
0,37 0,35 0,33 0,35
В том числе:
ИК-облучателя 0,25 0,25 0,23 0,25
панели 0,12 0,10 0,10 0,10
Напряжение питания, В 380/220 380/220 380/220 220
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
61
Среднее повышение ощущаемой
поросятами температуры над
температурой среды в зоне обогрева,
°С
16 16 17 17
Габаритные размеры, мм 1250×1204×68 950×1350×600 900×1350×
600
900×1350×600
Масса, кг:
установки (комплекта) 603 500 480 -
одного комбинированного
электрообогревателя
18 15 15 15
Обогреватели брудерного типа получили широкое распространение в
птицеводстве, однако есть примеры использования их и в свиноводстве. Впервые
они были предложены в середине 80-х годов учеными специализированной высшей
школы г. Нюртинген и специалистами фирмы «НАКА» (Германия). В иностранной
технической литературе эти боксы получили название «ложе для свиньи» («Bett fur
Schwein»). Обогреваемый бокс представляет собой ящик, в верхней части которого
размещены нагревательные элементы (источники ИК - и УФ-облучения). Одна из
продольных боковых стенок оборудована пологом, через который поросята из
помещения попадают в бокс. Верхняя крышка может открываться, что
обеспечивает возможность контроля за поросятами и способствует циркуляции
воздуха внутри бокса.
Применение обогреваемых боксов с технической точки зрения имеет ряд
преимуществ. Например, ИК-лучами обогревается оптимально ограниченная
площадь и все поросята получают одинаковое количество тепла. Кроме этого,
высокая температура, обеспечиваемая внутри бокса (38-42°С), способствует
снижению оптимальной влажности воздуха до 20 %, а значит, и насыщения
воздуха болезнетворными микробами. Такой комфорт для поросят связан с
дополнительными финансовыми затратами. Однако высокие затраты на
приобретение боксов с воздушным подогревом требуют более высоких суммарных
затрат. Приверженцы данного метода в качестве аргумента выдвигают тот факт,
что более высокие затраты на оборудование компенсируются экономией при
теплоизоляции животноводческого помещения. Зарубежный опыт показывает, что
предпочтение этому способу обогрева поросят отдается при использовании
реконструированных животноводческих помещений.
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
62
Специальный брудер для поросят, аналогичный боксам с воздушным обогревом
фирмы «НАКА», был разработан МКБ «Радуга» (г. Дубна Московской области). В
ряде фермерских хозяйств самостоятельно изготавливаются боксы, оснащенные
лампами накаливания.
Таким образом, использование в животноводческих помещениях средств
локального обогрева является одним из способов, обеспечивающих не только
комфортные условия выращивания поросят, но и значительную экономию энергии,
которая достигается за счет рационального сочетания локального обогрева с общим
обогревом помещения, в результате чего происходит снижение требуемого
теплового фона.
Автоматизация контроля режимов работы оборудования для создания
микроклимата. В общей задаче сокращения энергопотребления систем
микроклимата важнейшая роль отводится автоматизации тепловентиляционного
оборудования, оптимизации законов регулирования тепловой мощности и подачи
воздуха. Необходимость этого обусловлена и тем, что с использованием
высокопродуктивных пород животных требования к точности регулирования
параметров микроклимата значительно возрастают.
Установлено, что способ регулирования тепловой мощности (аналогично - и
подачи воздуха) оказывает значительное влияние на годовой расход тепловой
энергии, а следовательно, на основной экономический показатель системы -
эксплуатационные издержки. Переход на многоступенчатое регулирование
обеспечивает сокращение годового расхода энергии при полном покрытии
дефицита теплоты в 3-4 раза и более.
На энергопотребление систем микроклимата оказывает влияние также закон
формирования управляющего сигнала автоматизированного управления
тепловентиляционным оборудованием. Экономически целесообразно формировать
его не от одного первичного преобразователя, а от группы из 4-8 шт.,
расположенных в помещениях по диагонали зоны размещения животных.
Для автоматизации систем микроклимата рекомендуется применять
микропроцессорное управление, отличающееся малыми затратами электроэнергии
и высокой эксплуатационной надежностью. Оно позволяет оптимизировать расход
тепловой энергии в зависимости от продуктивности животных. Реализовать
микропроцессорное управление дают возможность регуляторы температуры,
техническая характеристика которых приведена в табл. 23 и 24.
23. Техническая характеристика микропроцессорных регуляторов
температуры
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
63
Показатели Датчик-реле температуры
Т419М1
Терморегулятор
ТЭ
Терморегулятор
ТМ
Пределы настройки, °С:
температуры -50…0 -50…+50 -50…+50
-25…+25 -20…+20 -20…+20
0…+50 0…+40 0…+40
+25…+75 +20…+60 +20…+60
+50…+100 +40…+80 +40…+80
+75…+125 +60…+100 +60…+100
+100…+150 +80…+120 +80…+120
+125…+175 0…+100 0…+100
0…+100 +50…+150+ +50…+150+
разности температур - - 0…20
Зона, °С:
возврата 1-10 0,5-10 0,5-10
нечувствительности - 0,5-10 0.5-10
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
64
пропорциональности - 1-10 -
Основная погрешность для
диапазона, °С:
100 - +2 +2
50 +1 - -
40 - +1 +1
Потребляемая мощность, ВА 3,5 5 5
Дистанционность, м До 300 До 1000 До 300
Габаритные размеры, мм 130×105×65 80×185×77 90×155×225
Масса, кг 0,75 1,3 1,5
Контроль за работой систем вентиляции, предлагаемых зарубежными фирмами,
осуществляется посредством блока управления, через который сигналы от
датчиков, установленных как в помещении, так и снаружи, передаются на
компьютер. Последние измеряют температуру поступающего воздуха, что важно
при регулировании уровня вентиляции: при внезапном понижении наружной
температуры внешний датчик реагирует на изменение температуры быстрее, чем
внутренний. Сбор данных производится и о работе отопительного оборудования
24. Техническая характеристика терморегуляторов ТРМ
Показатели ТРМ-1 ТРМ-2 ТРМ-4 ТРМ-5
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
65
-50…+180Пределы регулируемой
температуры, °С
0…+750
Основная погрешность
регулирования и контроля
температуры, °С
±1
Пределы установки температуры 0…+180
защитного отключения, °С 0…+750
Датчик ТСМ-1; ТСМ-1088 (ТСП)
Потребляемая мощность, Вт 2,5
Нагрузочная способность для
переменного тока
0,1-2,5 А при напряжении 12-220 В
Число разрядов индикации 4
Высота знака, мм 8
Питание переменным напряжением 220 В, 50 Гц
Вид монтажа Щитовой, настенный
Линия связи между
терморегулятором и датчиком
По трехпроводной системе экранированным проводом
длиной не более 50 м с сопротивлением каждого не более
1±0,05 Ом
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
66
Степень защиты устройства 1Р44
Масса терморегулятора, кг 0,8
Срок службы, годы 10
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ
ОБЕСПЕЧЕНИИ МИКРОКЛИМАТА
В ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ
ПОМЕЩЕНИЯХ
Анализ потребности в энергии птицеводческих предприятий в зависимости от вида
и возраста птицы, климатических условий, теплотехнических характеристик
ограждающих конструкций помещений показал, что на долю обеспечения
микроклимата приходится от 40 до 75 % ее годового потребления. В связи с этим в
условиях возрастающего дефицита энергоресурсов важнейшей задачей является
разработка оборудования, способного реализовать энергосберегающие технологии
создания микроклимата.
Наряду с этим практика показала, что искусственно создаваемая среда обитания
оказывает существенное влияние на продуктивность птицы. Ее
неудовлетворительное состояние приводит к увеличению отходов поголовья,
снижению продуктивности при одновременном увеличении расхода кормов на
единицу продукции. В связи с этим актуальное значение приобретают вопросы,
связанные с обеспечением оптимальных параметров микроклимата.
В мировой практике используют несколько типов систем вентиляции, которые
можно разделить по способу их формирования на искусственные и
комбинированные. Первая обеспечивает приток свежего воздуха только за счет
применения различных устройств подачи и удаления воздуха из помещений, вторая
является комбинацией искусственной и гравитационной, в которой воздух
перемещается за счет уменьшения давления в помещении.
Искусственный тип вентиляции формируется с помощью вентиляционных
установок с принудительным побуждением и условно может быть разделен на
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
67
системы отрицательного (вытяжная), избыточного (нагнетательная) и равного
давления (нагнетательно-вытяжная).
В отечественном птицеводстве наибольшее распространение получила
искусственная вентиляция, при которой в помещении создается избыточное
давление за счет нагнетания воздуха извне. При этом приток свежего воздуха
больше, чем его вытяжка. В соответствии с типовыми проектами в птичниках
обычно выполняются две приточные вентиляционные системы, одна из них -
вентиляционно-отопительная, другая - вытяжная.
Вентиляционно-отопительная система включает в себя центробежный вентилятор,
который подает свежий воздух на калориферы и далее - в приточные воздуховоды.
Такую систему выполняют из двух автономных установок равной
производительности с целью обеспечения надежности и плавного регулирования
подачи воздуха. Используют ее при посадке птицы зимой, в переходные периоды и
летом (без отопительной части).
Вытяжная система состоит из осевых низконапорных вентиляторов,
устанавливаемых в проемах продольных стен птичника. Для согласования
производительности вытяжной и приточной в крыше птичника выполняют
приточные шахты с регулируемыми заслонками (вторая приточная вентиляция).
Приточно-вытяжная вентиляция позволяет полностью исключить риск простудных
заболеваний птицы. Недостатки ее - высокая энергоемкость процесса, неполное
удаление избыточного тепла в жаркий период, сложность управления процессом
создания микроклимата. Использование металлических воздуховодов,
представляющих собой громоздкие и дорогостоящие сооружения, подверженные
коррозии в агрессивной среде, очистка и дезинфекция их внутренней поверхности
от накопившейся пыли и микрофлоры затруднительны и неэффективны.
Дальнейшее совершенствование систем приточно-вытяжной вентиляции идет в
направлении исключения перечисленных недостатков.
В зарубежной практике наибольшее распространение получила система
вентиляции отрицательного давления. По мнению зарубежных специалистов, она
обеспечивает эффективный температурный контроль и равномерное распределение
всего поступающего в помещение воздуха.
Оценивая системы вентиляции отрицательного давления с позиций
энергосбережения, голландские специалисты отмечают, что в них концепция
вентилирования реализуется с использованием устройств, не требующих
ресурсозатратных силовых приводов, применение которых является обязательным
в системах избыточного давления. Принцип работы данных систем основан на
создании отрицательного давления внутри помещения посредством вентиляторов,
в результате чего свежий воздух поступает через управляемые приточные
элементы. Совершенство компьютерного управления позволяет устанавливать
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
68
режимы вентиляции, отвечающие требованиям конкретной ситуации. В табл. 25
представлены особенности режимов вентиляции отрицательного давления,
получивших наибольшее распространение в мировой практике в «мягком» климате
(зимняя температура не опускается ниже -2.. .4°С).
На российском рынке можно выделить несколько зарубежных компаний,
предлагающих оборудование для создания и поддержания микроклимата в
птичниках: «Big Dutchman» (Германия), «Skov A/S» (Дания, представитель - ПКБ
«Неофорс», Республика Беларусь), «VDL Agrotech» (Голландия, представитель -
фирма «Peja International B.V.», Россия) и др. Комплекты оборудования,
предлагаемые этими фирмами, включают в себя устройства для забора воздуха и
удаления его, оборудование для отопления, для охлаждения и увлажнения,
исполнительные механизмы и автоматику (табл. 26).
25. Особенности режимов вентиляции отрицательного давления
Режим
вентиляции
Условия
применения
Необходимое
оборудование
Достоинства Недостатки
Минимальный
(рис. 10), см. с.66
Зимой или в
первые дни
жизни птицы.
Внешняя
температура
ниже значения
требуемой
температуры в
птичнике.
Требуется
дополнительное
отопление
Форточки
монтируются в
боковых стенах (стене)
здания в один или два
ряда. Вытяжка воздуха
осуществляется через
шахты на крыше
здания, оборудованные
вентиляторами, и
осевые вентиляторы,
размещаемые в торце
здания (используются в
теплый период года в
сочетании с
вытяжными шахтами)
Обеспечиваются
поддержание
низкой
минимальной
вентиляции,
однородность
воздушного
потока,
отсутствие
«мертвых» зон,
легкость
управления
Отсутствует
предварительная
подготовка
воздуха;
максимальная
ширина здания не
должна
превышать 26 м
Комбитоннельный
(рис. 11), см. с.66
В межсезонье
или в условиях,
когда птица
производит
больше тепла,
чем требуется
Форточки
монтируются в
боковых стенах
здания в один или
два ряда. В
боковых стенах
Обеспечивается
однородность
воздушного
потока,
отсутствие
«мертвых» зон,
Наличие
приточных окон,
используемых
только в летний
период года
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
69
для
обеспечения
оптимального
микроклимата
здания также
монтируются окна.
Вытяжка воздуха
осуществляется
через шахты на
крыше здания,
оборудованные
вентиляторами, и
осевые
вентиляторы,
размещаемые в
торце здания
(используются в
теплый период
года в сочетании с
вытяжными
шахтами и окнами)
легкость
управления
Тоннельный (рис.
12), см. с. 67
В жаркий
период года
или когда
температура
вне здания
выше
оптимальной
внутренней
Воздух поступает через
приточные окна,
перемещается по всей
длине помещения и с
помощью
вентиляторов,
установленных в торце
здания, удаляется
Низкая стоимость
применяемого
комплекта
оборудования,
отсутствие
«мертвых» зон
Нерегулируемость
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
70