Инвестиции в микроклимат птицеводческих комплексов

УСЛОВИЯ ОБОГРЕВА В ПТИЧНИКАХ

     Микроклимат в помещениях птицеводческих комплексов,  является определяющим параметром,  влияющим на ветеринарное благополучие птицы и все  производственные и экономические показатели её выращивания. Бройлерные птичники являются одними из самых сложных в птицеводстве в отношении поддержания оптимального микроклимата. Это обусловлено,  в основном,  наиболее интенсивным характером роста и развития этой птицы. 

    Микроклимат в птичнике, не соответствующий рекомендованному при выращивании бройлеров, вызывает развитие патологических респираторных заболеваний связанных с переохлаждением, недостаточным воздухообменом, тепловым стрессом птицы, избыточным содержанием в воздухе аммиака и углекислого газа, недостаточной или избыточной влажностью и т.п.

    Наиболее распространённой технологической схемой поддержания микроклимата в стандартных птичниках в холодное время года является следующая:  на расстоянии 2 – 3 м от стены устанавливаются теплогенераторы прямого сжигания природного газа. Теплогенераторы направлены под углом вверх от стены. В стенах размещаются окна с поворотными фрамугами. В нижней части стен и на потолке размещены вытяжные вентиляторы, удаляющие воздух из помещения. Система вентиляции создаёт в птичнике разрежение способствующее подсосу воздуха из открытых фрамуг, угол раскрытия которых задаётся соответствующей автоматикой. Количество подаваемого свежего воздуха определяется нормами на содержание конкретного количества живой птицы, а также количеством воздуха необходимого для нормального функционирования теплогенераторов (воздух горения и воздух, требующийся для разбавления продуктов сгорания до безопасной величины).

    Основное достоинство теплогенераторов прямого нагрева в том,  что все тепло получаемое при сжигании природного газа  остаётся в помещении. Тем не менее,  выброс продуктов сгорания в помещение, при этом, ужесточает экологические требования к горелкам теплогенераторов. Следует также подчеркнуть, что, несмотря на высокий КПД теплогенераторов, общая эффективность системы, как правило, снижается  из-за интенсивной вентиляции птичников. Например, при  3-кратной вентиляции вместе с воздухом может уходить до 75% тепла помещения.

    Показательно, что одна из крупнейших мировых компаний, производящих газовые воздухонагреватели прямого нагрева  - THERMOBILE (Голландия) (https://www.thermobile.nl/en) в своих инструкциях подчёркивает, что принудительная вентиляция обязательна даже для моделей с подачей воздуха горения  из-за пределов помещения.

ИНФРАКРАСНЫЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

     Наиболее современной   системой   отопления   на   основе   газового   топлива,   при напольном  содержания птицы,  является инфракрасная система отопления.  Об этом в последнее все чаще пишут основные мировые производители оборудования для птицефабрик.

     В частности,  на сайте Big Dutchman и в их брошюре, посвящённой системам отопления, в статье «Оптимальные температуры на фоне энергоэффективности в вашем птичнике» речь идёт о существенной экономии энергоресурсов по сравнению с прямым газовым обогревом, при использовании трубных инфракрасных обогревателей. В статье из журнала «Птицы и птицепродукты»  №4, 2011(54) «Оптимальные системы отопления для птичников» руководитель отдела птицеводства ООО «Биг Дачмен» Тимченко А.В. отмечает:

    «Инфракрасные обогреватели, работающие на газе, в апреле 2011 года были установлены в одном из корпусов откорма бройлеров ЗАО «Приосколье»(Россия, Белгородская область), полученная экономия газа составила около 40%». Автор также подчеркнул, что такое оборудование хорошо совмещается с компьютерными системами управления микроклиматом. 

АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Белорусская фирма «Эрмита» в 2012 г.  (г. Минск, ул. Сурганова, 28а) сравнила две разные системы отопления при эксплуатации птичников в зимний период. В одном из помещений для отопления использовались теплогенераторы, в другом «светлые» ИК обогреватели.

Вывод: Как видно из приведённых данных экономия по газу составила примерно 40%, а в денежном выражении:

«Стоимость газа в 2012 году для птицеводческого хозяйства составляла - 337$/1тыс.м^3.  

Количество сэкономленного газа: (58986 -37410) = 21576 м³
Величина экономии за «холодный сезон»: (337 $/1тыс.м3 * 21,576 тыс. м3) =  $7270 !

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ INFRA BAF на птицефабрике «Чувашский бройлер» (Чебоксары). Систему инфракрасного отопления установили ещё в 2003 г.:  «Мы одни из первых начали использовать такой способ обогрева, – рассказывает директор предприятия Вадим Николаев. – В птичниках поставили модели INFRA BAF итальянской фирмы Systema S.p.A. Оборудование очень экономичное и удобное в использовании, а также соответствует температурным параметрам, которые нужны для птицы».

    В 2003 г. для производства 5 тыс. т мяса нам потребовалось более 7 млн. кубометров газа. Но после закрытия центральной котельной и реконструкции системы отопления ситуация изменилась в лучшую сторону. В 2006 г., когда почти все птичники были переведены на инфракрасное отопление, мы потребили всего 4,9 млн. кубометров газа при объёме производства более 7 тыс. т», – сравнивает директор.

Т.е. реконструкция системы отопления позволила СОКРАТИТЬ ПОТРЕБЛЕНИЕ ГАЗА В  2 РАЗА. !

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

    Газовые инфракрасные излучатели – современные экономичные, полностью автоматизированные системы отопления для производственных, складских, общественных, сельскохозяйственных и других помещений, а также открытых площадок. ИК-излучение преобразуется в тепло при поглощении стенами, полом и оборудованием, находящимся в обогреваемом помещении. Нагретые поверхности в свою очередь отдают полученное тепло воздуху, работая как маломощные радиаторы с большими поверхностями.         

   Отопление с помощью инфракрасного излучения позволяет сдвинуть условия баланса комфортного микроклимата в сторону снижения температуры окружающего воздуха. Хорошо известно, что каждый градус снижения температуры воздуха в помещении приводит к 5% экономии тепла за год. Таким образом, снижение температуры воздуха в помещении на 4 ⁰С  обеспечивает примерно  20% экономии тепла на отопление.

Использование инфракрасного обогрева исключает образование воздушной “тепловой подушки” под потолком и перегрев кровли, что  приводит к существенному уменьшению потерь тепла через наружные ограждения помещений и инфильтрацию.

Например, при использовании традиционной системы отопления, при средней температуре в рабочей зоне 20 ⁰С,  воздух под крышей 5-6  метрового помещения здания оказывается нагретым до 30 ⁰С, а при использовании в  том же самом здании инфракрасной системы отопления, температура под кровлей составит 19 ⁰С.  Снижение температуры воздуха под крышей на 11⁰ С приводит к сокращению тепловых потерь через кровлю и верхний пояс стен по периметру здания примерно на 20%. Это, в свою очередь, приведёт к снижению годовых затрат тепла на систему отопления помещения на 25-30%.

   Системы инфракрасного отопления, как правило,  работают в автоматическом режиме, не требуя внимания со стороны обслуживающего персонала. Затраты на ремонт и обслуживание инфракрасных обогревателей сокращаются до 3-5% от общих эксплуатационных затрат (в системах воздушного отопления при централизованной разводке теплоносителя эта статья расходов составляет 20-40%). Автоматика и малая инерционность инфракрасных обогревателей позволяют точно выдерживать заданный температурный режим в отапливаемом помещении.

ИНФРАКРАСНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ:

• Оптимальную комфортную температуру для каждого типа, вида птицы или животного в соответствии с технологическими требованиями и заданным графиком.
• Улучшение условий гигиены. Не создаёт сквозняков в отличие от любых других систем отопления.

• Обогревается непосредственно птица и пол, а не все помещение в целом, как при обычных конвекционных системах отопления, при использовании которых основная масса тёплого (горячего) воздуха сосредотачивается под крышей.
• До 50% снижаются потери среди птиц и животных.
•  Охват всей поверхности пола при отоплении.
• Время нагрева значительно меньше, чем при использовании теплогенераторов и других систем, что приводит также к значительному снижению падежа «молодняка».
•  За счёт прямого нагрева пола сохранение «молодняка» обеспечивается при более низкой окружающей температуре, чем в случае использования теплогенераторов или других систем. Это очень важно, т.к. птицы прогреваются «насквозь».
• Сохранение полов в помещениях, где разводится птица и животные, сухими. Влага, исходящая от экскрементов, испаряется, пол остаётся правильно застеленным и нагретым до необходимой температуры, что способствует полноценному отдыху птиц и животных.
• При использовании инфракрасных систем отопления прямые лучи попадают непосредственно на животных, что обеспечивает лучшие условия для их оптимального развития и пищеварения.
•  Уменьшается время необходимое для откорма птицы, что способствует снижению общих затрат на корма и содержание.
• Отсутствие холодных точек ⁄ областей.
•  За счёт равномерности нагрева поддерживается постоянный микроклимат в инкубаторах.
•  Приточная вентиляция птичников при использовании инфракрасных обогревателей может работать в обычном режиме.
• Система инфракрасного отопления может быть построена на использовании сжиженного газа, что позволяет увеличить мобильность систем, и позволяет в удалённых районах не вести дорогостоящие работы по строительству подводящих газопроводов.

РАСЧЁТ ТЕПЛОПОТЕРЬ СТАНДАРТНОГО ПТИЧНИКА

Стандартный птичник 18х96. Родительское стадо, количество  – 6000.

Расчёт теплопотерь-на основании справочных данных и при оптимальном воздухообмене. Расчёт носит ориентировочный характер, т.к. не все характеристики рассматриваемого птичника были известны точно.  При наличии строительной документации расчёт может быть выполнен проектным отделом компании Systema S.p.A (Италия) с соответствующими рекомендациями по выбору оборудования.  Тепловая мощность (Вт) системы отопления птичника определялась из уравнения теплового баланса:

Ф_от=Ф_огр+Ф_в+Ф_исп-Ф_пт,

где Фогр-теплопотери через стены и крышу,

Фв-теплопотери через вентиляцию,

Фисп – теплопотери на испарение,

Фпт-теплопоступление от птиц.

Расчётная тепловая мощность – 670 кВт.

 Минимальная вентиляция в пределах 0,8-1 м³/ч, которая считается достаточной для поддержания концентрации углекислого газа и влажности в пределах максимально допустимых, не учитывает поступления в помещение продуктов сгорания от газовых теплогенераторов прямого нагрева и должна увеличиваться в зимнее время минимум в два раза. Ограничение  вентиляции  приводит к увеличению влажности,  концентрации СО₂ и аммиака и ухудшению параметров содержания птицы.    

Теплогенераторы прямого нагрева должны соответствовать указанной цифре. Мощность трубных ИК обогревателей должна составлять при этом не более 530 кВт.  Забор воздуха горения и отвод продуктов сгорания для рассматриваемых ИК-обогревателей производится извне помещения, т.е. воздух птичника не используется в процессе горения газа и в помещении исключено  повышение  концентрации СО₂ и влажности в результате реакции горения природного газа. Таким образом,  исключаются потери тепла связанные с работой теплогенераторов (воздух горения и разбавление продуктов сгорания до безопасной величины).

Ожидаемая экономия по газу, при использовании ИК-обогревателей в рассматриваемом птичнике, при условии, что  время их  работы  сравнимо со временем работы теплогенераторов, составит от 800 до 1000  грн.  за один день отопительного периода (при цене на газ 4500 грн и наружной температуре   -5⁰ С).

Для проведения подробного расчёта, выбора конкретной модели обогревателей и   определения стоимости проекта реконструкции необходима строительная документация на птичник, а также информация по работе существующей системы отопления в зимний период. Кроме того, желательно проведение тепловизионного обследования ограждающих конструкций, с целью обнаружения мест наибольших утечек тепла.  

Systema S.p.A.(Италия), официальный представитель   в Украине фирма  ООО«Санстор».

Руководитель регионального представительства – Доронин Ю.С.