Агропрофи » Blog Archive » Важнее всего погода в доме
Регистрация

��������� - �������� ��������� �������

Важнее всего погода в доме

Дария Харитонова

Максимальная автоматизация процессов регулирования климата в коровнике исключает стрессы животных от колебания температур и влажности, стабилизирует надои и позволяет управлять «погодой в доме» даже удаленно.

Холодно – хорошо

Микроклимат – один из ключевых факторов, оказывающих влияние на продуктивность и здоровье КРС. Так, если кормление определяет продуктивность на 50–60%, то микроклимат в животноводческих помещениях – не менее чем на 30%, констатирует заведующий кафедрой молочного и мясного скотоводства РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева доктор сельскохозяйственных наук Геннадий Родионов.

По его данным, отклонение параметров микроклимата от установленных зоогигиенических норм приводит к дополнительному расходу кормов, снижению надоев не менее чем на 15–20%, сопротивляемости организма животных к различным заболеваниям на 15%, прироста живой массы на 20–33%. Кроме того, нарушение оптимального температурно-влажностного режима способствует увеличению отхода молодняка до 40% и сокращению срока службы машин и оборудования.

В числе главных параметров микроклимата в коровнике Геннадий Родионов называет температуру окружающей среды, относительную влажность воздуха и его химический состав.

– Оптимальный диапазон температуры воздуха в помещениях для содержания КРС, в частности дойного стада, колеблется в пределах от +5 до +20 °С, – отмечает Геннадий Родионов. – При температуре ниже предельно допустимой границы энергия корма начинает расходоваться на поддержание температуры тела, и в результате продуктивность уменьшается. Если же температура воздуха превышает отметку +20 °С, то животные, стремясь понизить температуру тела, сокращают потребление кормов, что также негативным образом сказывается на этом показателе.

Как объясняет Геннадий Родионов, КРС больше приспособлен к пониженным температурам воздуха, что определяется особенностями их химической терморегуляции, строением кожи и кровеносных сосудов. Так, большой вес и относительно малая поверхность тела обуславливают небольшую теплоотдачу, что повышает устойчивость организма жвачных к холоду. К примеру, при полноценном кормлении во время лактации критическая температура, при которой животное начинает испытывать холодовой стресс, составляет -28 °С.

Гораздо тяжелее КРС переносит высокие температуры: уже при повышении температуры окружающей среды выше 23 °С животное начинает потреблять меньше кормов, снижает активность, и, как следствие, уменьшаются надои.

– При температуре окружающей среды выше отметки 26 °С жвачные, в частности КРС, начинают испытывать тепловой стресс, – комментирует Геннадий Родионов. – Потребление кормов снижается на 10–15%, пропорционально падает продуктивность. Кроме того, в результате теплового стресса задерживается половое созревание, увеличивается продолжительность половых циклов, снижается естественная резистентность организма, вследствие чего увеличивается заболеваемость животных (поражение органов дыхания, расстройства ЖКТ). Более того, стабилизироваться продуктивность может лишь спустя 4–5 недель при умеренном воздействии теплового стресс-фактора.

Дорогу воздуху

Не меньшее влияние на состояние здоровья коров оказывает такой параметр, как относительная влажность воздуха. Так, по мнению Геннадия Родионова, излишняя влажность способствует активному размножению бактерий в помещении и может стать причиной вспышки различных заболеваний (мастит, болезни ЖКТ, болезни копыт, респираторные инфекции и т.д.), особенно в сочетании с низкими температурами.

Кроме того, высокая влажность способствует ухудшению теплозащитных свойств стен, потолка, установленного в коровнике оборудования, значительно снижает срок их службы. По нормам зоогигиены относительная влажность воздуха в помещении для КРС должна находиться в пределах 45–75%.

Чтобы обеспечить оптимальные значения температуры и влажности в коровнике, необходимо использовать системы вентиляции.

Так, согласно исследованиям компании Arntjen Germany, для поддержания стабильного температурно-влажностного режима воздух в коровнике летом должен обновляться от 40 до 60 раз в час, а зимой – около четырех раз в час.

При этом, как отмечает менеджер категории «Комфорт животных, оборудование для ферм» компании DeLaval Андрей Семин, вентилирование может осуществляться естественным и принудительным путем.

К решениям естественной вентиляции относят регулирование микроклимата с помощью вентиляционных оконных штор и панелей, а также вентиляционных коньков и вытяжных шахт.

– Механизм регулирования до крайности прост: при закрытии шторы на окне (заслонки в вентиляционной шахте, отверстия на коньке крыши и т.д.) уменьшается поток уличного наружного воздуха, в помещении повышаются температура и влажность. При увеличении потока воздуха с улицы – открытии заслонок, штор и т.д. – влажность уменьшается, а температура изменяется в зависимости от времени года, – объясняет Андрей Семин.

На крыше дома моего

Специалист компании GEA Farm Technologies Rus по направлению «Оборудование для ферм» Борис Мотин считает, что наиболее надежный и эффективный способ обеспечения попадания дневного света и воздуха в здание фермы обеспечивается через вентиляционно-световые коньки, расположенные на стыке скатов крыши. Каркас таких вентиляционных коньков изготавливают обычно из металлического профиля, на который настилается прозрачный прочный материал, к примеру, сотовый поликарбонат. Из того же материала в коньке, как правило, делают регулирующие вентиляционные отверстия заслонки (клапаны).

– Теплый воздух из коровника выходит на улицу через боковые отверстия, а ветроотражатель, расположенный сверху, формирует правильный воздушный поток, препятствуя задуванию ветра, произвольному распахиванию заслонок и попаданию дождя внутрь коровника, – разъясняет Борис Мотин.

Однако, по наблюдениям Андрея Семина, если ветер (особенно зимой) идет вдоль корпуса здания параллельно стенам коровника, то вероятность его задувания в вентиляционное отверстие конька весьма велика.

– К примеру, на одной из ферм в Тюменской области в результате подобного явления разница температур внутри помещения (от торца до торца) составляла около 3 0С, – комментирует Андрей Семин. – Пространство под коньком обдувалось ледяным ветром.

Альтернативой вентиляционным конькам Семин называет вентиляционную вытяжную шахту с регулирующимся размером вытяжного отверстия. Шахта также устанавливается на крыше здания, на стыке плоскостей. Для регулирования потока в ней устанавливаются заслонки.

По словам эксперта, независимо от направления ветра шахта будет вытягивать воздух наружу, не пропуская за счет особенностей конструкции холодный воздух вниз – в коровник.

Регулирование зазора как на коньке, так и на вентиляционной шахте может происходить вручную (с помощью штоков) или с помощью электропривода, соединенного с заслонками.

А из нашего окна…

Еще один способ обеспечения вентиляции – установка на боковые стены фермы беспривязного содержания различных систем регулируемых штор.

– Шторы выполняют функцию боковой вентиляции, принцип ее основан на разнице температур снаружи и внутри коровника, – поясняет Геннадий Родионов. – Поэтому помещение коровника лучше строить поперек главного направления ветра.

На рынке представлены несколько видов подобных штор: однослойные рулонные из ПВХ-материалов и надувные двухслойные, а также опускающиеся из поликарбоната.

Борис Мотин называет шторы самым распространенным решением для регулирования вентиляции на фермах.

По его наблюдениям, в России наибольшее распространение получили рулонные шторы из ПВХ-материала. Так называемые ролл-шторы обеспечивают циркуляцию воздуха в проемах длиной до 100 и более м при высоте до 3,2 м. На оконные проемы с большей высотой ставится двойная система.

По принципу регулирования высоты открытия шторы подразделяются на те, которые могут скручиваться в рулон, наматываясь на вал, или складываться.

Складывающиеся шторы с технической точки зрения проще, способны раскладываться сверху или снизу. Однако при складывании тент испытывает постоянные нагрузки и часто служит обиталищем грызунов.

В большинстве регионов России, за исключением, пожалуй, только ЮФО, Борис Мотин рекомендует применять шторы, открывающихся сверху, то есть крепление самой шторы расположено снизу аналогично открывающемуся в поезде окну.

– Проем в таком случае регулируется вверху, и даже если снаружи сугробы, снег не попадет внутрь, – объясняет Борис Мотин. – Кроме того, холодный воздух будет проходить над коровой, а не дуть прямо на нее и опускаться на пол.

– Надувные шторы представляют собой многослойную надувную мембрану из светопроницаемой, усиленной и защищенной от ультрафиолета полиэтиленовой пленки, – объясняет технический директор ГК «АСК» Сергей Линник. – Внешняя мембрана надувается небольшими вентиляторами до требуемого уровня закрытия оконного проема, обеспечивая необходимый приток свежего воздуха внутрь. С внутренней стороны мембраны устанавливается защитная сетка.

Подобный вариант штор Борис Мотин рекомендует для использования в северных регионах.

По словам Сергея Линника, теплопроводность такого решения можно сравнить с оконным блоком.

– У надувных штор тот же минус, что и у всех складывающихся систем: летом в сложенном виде они часто преют и быстро изнашиваются, – отмечает Андрей Семин. – Кроме того, в них тоже любят поселяться грызуны, которые портят столь дорогостоящий материал, делая его непригодным для использования. Более того, такая штора может эксплуатироваться исключительно с электроприводом, и если на ферме произойдет отключение электричества, то надуть ее будет невозможно.

– Третий вариант – поликарбонатные шторы – скорее можно назвать панелями, – говорит Андрей Семин.– Это легкие прозрачные экраны, поднимающиеся и опускающиеся по направляющим. Они представляют собой наиболее подходящий вариант для климатических зон с суровыми зимами и сильными ветрами.

Как выбирать?

Стоимость различных решений зависит от многих факторов. По приблизительной оценке Бориса Мотина, оснащение стандартного коровника на 600 голов рулонными шторами обойдется хозяйству от 800 руб. до 1,5 млн, надувными – чуть более 3 млн руб. поликарбонатными – около 4 млн руб.

При выборе боковых штор Андрей Семин советует обращать внимание на светопрозрачность изделия: коэффициент прозрачности ПВХ-штор должен быть не менее 80%, а поликарбонатных – свыше 90%.

– Все эти данные можно посмотреть в паспорте продукта, с которым поставщики должны ознакомить потенциального покупателя, – добавляет эксперт. – Там же можно узнать о характеристиках водостойкости и ветропроницаемости материала. Кроме того, при выборе штор нужно отталкиваться от того, с какой частотой будет эксплуатироваться инсталляция. К примеру, если шторы часто открывают и закрывают, то необходимо подбирать более плотный материал.

Но главный фактор, по мнению Семина, это проверенность решения. Перед покупкой стоит посетить животноводческие комплексы, где подобные шторы эксплуатировались не менее 5 лет.

– Применение шторы для коровника в комплексе со световым коньком обеспечивает идеальную механическую вентиляцию, и, как правило, это стандартный комплект вентиляционного оборудования на современных фермах средней климатической полосы.

На стене и потолке

В условиях жаркого климата проблема теплового стресса у животных стоит особенно остро. К примеру, средняя температура июля в Краснодарском и Ставропольском краях составляет около +25 °С.

– Здесь не обойтись без принудительного охлаждения, – констатирует Андрей Семин. – Уменьшить тепловой стресс для животных можно с помощью системы вентиляторов и форсунок с водой.

С ним согласен и Борис Мотин. Так, по его словам, вентиляторы могут располагаться вверху – под потолком или в торцах коровника. Их задача – подавать поток воздуха на животных и испарять лишнюю влагу.

Андрей Семин советует размещать вентиляторы под углом наклона 10–150 на высоте 2,5–2,7 м от пола коровника, чтобы животные не могли до них дотянуться, а техника, обслуживающая коровник, – повредить систему.

Как объясняет технический директор компании «Иглус» Денис Коротков, для воздухообмена можно использовать циркуляционные вентиляторы диаметром от 0,6 до 1,4 м. Расположенные вертикально вверху относительно коров, они перемещают поток воздуха вдоль фермы. Обычно их устанавливают над двойным рядом шестирядного коровника и кормовым столом, через 12–18 м друга от друга.

Но чем меньше вентилятор, тем больше должна быть скорость воздуха, чтобы на расстоянии свыше 10 м можно было ощущать его воздействие. Поэтому недостатком этой системы Денис Коротков называет большее потребление электроэнергии и повышенный уровень шума.

Вентиляторы можно также располагать на торцах здания, создавая систему «тоннельной вытяжки». Такая система подходит для длинных и низких помещений: несколько вентиляторов монтируется на одной стороне стены фронтона, что способствует вытягиванию воздуха по длине всего здания. Приток воздуха осуществляется через проемы окон здания с другой стороны фронтона.

Стороны здания во время эксплуатации должны оставаться закрытыми (например, шторами). В отличие от других вентиляторных систем наряду с движением потока воздуха также происходит его постоянный обмен. Низкая высота потолка способствует этому и позволяет избежать движения воздуха только в верхней части вдоль всего коровника.

Но пользователь такого вентилятора должен постоянно выбирать: естественное сквозное проветривание через боковые стороны открытых штор или искусственное механическое.

Для новых коровников, по мнению Дениса Короткова, лучше устанавливать горизонтальные вентиляторы. Их диаметр колеблется в диапазоне от 3,30 до 7,5 м, что позволяет применять их в коровниках с любым расположением колонн.

Производитель подобных вентиляторов, компания La Meccanica (Италия), приводит следующие аргументы в пользу их использования: воздух перемещается сверху вниз, одновременно вытесняя влажные массы из зоны нахождения животных в направлении конька. Влага не оседает на стойловых местах и навозных проходах, более равномерное, в отличие от вертикальных вентиляторов, движение воздуха, которое не беспокоит животных и одновременно эффективно их охлаждает. Кроме того, один вентилятор покрывает площадь, в четыре раза превышающую собственный диаметр, а меньшая потребность в вентиляторах позволяет снизить расходы на электроэнергию.

– И еще один приятный момент: в коровнике будет меньше птиц из-за движущихся лопастей, – добавляет Денис Коротков.

По словам Бориса Мотина, большие потолочные вентиляторы диаметром до 7,5 м пользуются большой популярностью в России. Благодаря продолжительному периоду эксплуатации окупаются они быстрее, при этом обладают более низким в сравнении с маленькими циркуляционными уровнем шума.

Две системы

Еще одним способом охлаждения коров Андрей Семин называет их опрыскивание водой при помощи вентиляторов. Для этого существуют два технических решения: распыление под высоким давлением и непосредственное обрызгивание.

Недостатком первой системы являются высокие расходы: столь мелкий туман возможно создать только с помощью специальных форсунок и давления около 60 бар. Насосы, фильтры, высоконапорные трубопроводы, форсунки увеличивают расходы, связанные с применением этого решения.

Как отмечает Андрей Семин, вторая система технически более проста: она обеспечивает дискретное, заданное по времени, включение форсунок, которые периодически разбрызгивают воду. Впоследствии эта вода рассеивается с помощью непрерывно работающего вентилятора.

– Системы охлаждения водой необходимо располагать в накопителе перед доильным залом и возле кормового стола, так как постоянное присутствие воды способствует намоканию подстилки в зоне отдыха, что в свою очередь приводит к размножению патогенных микробов и может спровоцировать вспышки таких заболеваний, как мастит, – предупреждает Андрей Семин.

Системы увлажнения, по мнению Сергея Линника, эффективны только в жарких регионах со средней температурой свыше 25 °C и относительной влажностью воздуха 70%. При этом их применение экономически оправданно исключительно на высокопроизводительных комплексах, где средний надой на фуражную корову в год составляет не менее 9 тыс. литров.

Но главным условием работы таких систем Андрей Семин называет автоматическое управление, так как форсунки должны включаться через определенный промежуток времени.

Климатическая независимость

По наблюдениям Дениса Короткова, необходимость установки автоматических решений, в особенности на крупных животноводческих комплексах, назрела давно.

– На фермах с большим поголовьем и достаточной протяженностью коровников оперативно реагировать на изменение климатических условий очень сложно, – объясняет он. – Отслеживать, анализировать и принимать решения при этом можно только с довольно сильной задержкой. К примеру, если на улице вдруг пошел дождь, то один человек просто физически не успеет закрыть все шторы. А если таких помещений несколько: коровники, «родилка», телятник? На закрытие одной шторы высотой 3,5 м с системой ручного привода уходит около 5 минут, естественно такая большая задержка негативно скажется на комфорте животных.

– Даже при регулировании микроклимата с помощью простых решений типа рулонных штор необходимо соблюдать заданное число проветриваний и в зависимости от температуры в коровнике варьировать время проветривания. Следовательно, техника должна функционировать бесперебойно и независимо от человеческого фактора, – соглашается Сергей Линник.– Поэтому все больше вентиляционных решений поставляется на фермы с автоматическим или полуавтоматическим регулированием и все больше современных фермеров приходят к необходимости оснастить коровник системой климат-контроля.

– Система климат-контроля – это набор датчиков (температуры, ветра, дождя), установленных в определенных местах и передающих данные о состоянии микроклимата в автоматические блоки управления, – объясняет Денис Коротков. – К примеру, если установленное на контроллере значение температуры воздуха превысило показание на датчике, то автоматически включается система вентиляторов на заданный скоростной режим, и при этом открывается боковая штора. Система регулируется автономно, без участия человека.

Для минимального управления климатом необходим набор датчиков, размещаемых внутри коровника, и соединенные с ними блоки управления. Но есть и более «продвинутые» решения. В дополнение к этому комплекту снаружи коровника устанавливаются датчики температуры, осадков, скорости, силы и направления ветра. С учетом их показаний происходят регулировка и корректировка всех систем вентиляции.

Борис Мотин отмечает, что современные системы комплексного управления условиями окружающей среды (к примеру, Maximus Elite от Secco, поставляемый компанией GEA Farm Technologies Rus) имеют возможности для расширения, то есть добавления новых функций в блок управления.

– Имея на ферме несколько блоков и интерфейсов, фермеру трудно скорректировать их работу, – отмечает Андрей Семин. – Более того при определенных условиях разные виды оборудования начинают работать друг против друга.

Однако не все виды оборудования можно подключать к системе автоматического регулирования. Так, например, блок управления климатом компании Arntjen Germany исключает управление поликарбонатными шторами в автоматическом режиме.

Это, как поясняет Денис Коротков, связано с риском попадания животных в зону действия опускающейся или поднимающейся панели.

– Если корова сунет голову в проем при закрытии рулонной шторы, то мягкая штора не причинит ей существенного вреда, а при защемлении жесткой поликарбонатной панелью есть риск травмирования животного.

– Установив нужные параметры и связанные с ними алгоритмы действия на блоках управления, владелец фермы будет не только независим от человеческого фактора и спокоен за комфорт животных, но и сможет контролировать их соблюдение и работу автоматики через Интернет, – отмечает Андрей Семин. – Так, новое решение компании DeLaval, объединяющее в едином блоке управление всей системой климатического регулирования в коровнике – BSC, позволяет не только контролировать работу всех систем удаленно, но и менять установленные значения в зависимости от ситуации.

Комментарии практиков

Агрофирма «Дубна плюс» (Московская обл.)

Виктор Сидоров, генеральный директор:

– После установления поликарбонатных подъемных штор и световентиляционных коньков в процессе реконструкции существенно улучшился микроклимат в наших коровниках. Раньше на ферме в зимнее время часто был туман, теперь благодаря наличию вентиляционных коньков и поликарбонатных штор мы ушли от этой проблемы. Шторы хорошо пропускают солнечный свет и имеют великолепную теплоизоляцию в закрытом состоянии. Регулировка проема происходит с помощью электропривода. При работе одного привода шторы открываются сверху, одновременно скручиваясь снизу. Летом проемы полностью открыты, а с наступлением холодов шторы мы закрываем. Тем не менее сложность регулировки в течение сезона делает эксплуатацию штор несколько неудобной: возникают ситуации, при которых нужно оперативно реагировать на погодные изменения. К сожалению, персонал фермы не всегда успевает это делать. Поэтому сейчас мы задумались об автоматизации регулировки проемов с помощью системы датчиков контроля температуры.

Аграрное инновационное содружество «Ферма роста» (Московская обл.)

Алексей Кабанов, заместитель директора по животноводству,

глава направления «Ферма»:

– С 2007 года на комплексе, рассчитанном на 2000 дойных коров, мы эксплуатируем поликарбонатные подъемные шторы Arntjen Germany (монтаж и поставка «Иглус»).

С точки зрения ветрозащиты и теплоизоляции они хорошо себя зарекомедовали. Не изнашиваются, не ломаются. Единственный недостаток – неплотно прилегающие свободные края, через которые сильный ветер задувает в помещения. Исправить его можно с помощью уплотнителя.

Регулировка оконных проемов осуществляется вручную. С наступлением осенне-зимнего сезона, когда температура стабильно держится ниже 10 0С, окна закрываются, и, как правило, до весны острой потребности в их открытии нет.

Регулировка коньков тоже производится вручную посредством троса. Необходимость в регулировании ширины проема возникает только в сильные морозы с ветром. В остальное время конек открыт для лучшего воздухообмена.

Потребности в автоматизации регулирования климатических условий в наших коровниках я не вижу. Благодаря тому, что они построены из дерева, здесь создается благоприятный для коров микроклимат: летом прохладно, а зимой поддерживается оптимальная влажность воздуха.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв