Технологический процесс производства животноводческой продукции базируется на следующих трех основных составляющих:
- высоком генетическом потенциале направленной продуктивности животных,
- научно обоснованных кормлении и поении животных,
- научно обоснованных содержании и обслуживании животных.
Максимальная отдача от производства животноводческой продукции может быть получена только в том случае, если все выше названные составляющие технологического процесса работают слаженно, ритмично и бесперебойно. Любое нарушение в работе хотя бы одной из составляющих немедленно приводит к потере запланированной продукции.
Авторы, специализирующиеся в области разработки систем микроклимата для животноводческих помещений, после обследования более двух десятков ферм, пришли к выводу, что в наиболее запущенном состоянии находится микроклимат этих помещений, в то время как научно обоснованный микроклимат – основа содержания животных на высоко продуктивных производствах.
Ниже мы попытаемся донести до читателя, как условия содержания животных влияют на общую продуктивность фермы.
Для начала напомним, что микроклимат животноводческих помещений это – воздушное пространство для содержания животных, замкнутое ограждающими конструкциями этого помещения и характеризующееся определенными факторами, влияющими (прямо или косвенно) на состояние здоровья находящихся в этом помещении животных и людей. К таким определенным факторам относятся: температура воздуха и ограждающих конструкций внутри помещения, газовый состав воздуха, относительная влажность воздуха, запыленность воздуха, микробная обсемененность воздуха, естественная и искусственная освещенность, подвижность воздуха и уровень звукового давления внутри помещения.
Научно обоснованный микроклимат внутри животноводческих сооружений особенно важен для тех регионов, где стойловый период содержания скота продолжается 150 дней и более. Необходимо отметить, что таких регионов в России большинство.
Рассмотрим, от чего зависит микроклимат внутри помещения на примере широко распространенной фермы КРС на 200 голов дойного стада со следующими размерами: длина – 72 м, ширина – 24 м, высота – 4,5 м и объем, соответственно, - около 6000 м3.
Согласно Общероссийским Нормам Технологического Проектирования (ОНТП) животноводческих помещений для КРС привязного содержания комфортной внутри помещения является температура +10оС с колебаниями от +8оС до +12оС. Относительная влажность при этом должна быть равна 75% с колебаниями от 65% до 85%. При этих условиях один кубометр воздуха незаполненного скотом помещения будет содержать 8 г водяных паров. Предположим, что при тех же условиях ферму заполнили расчетным поголовьем (200 голов) черно-пестрых дойных коров. Средняя масса одной коровы - 6 ц. Соответственно, общая масса стада равна 1200 ц. Каждая из поставленных коров за час выделит в атмосферу помещения 138 л углекислого газа, 489 г водяных паров и 1018 килокалорий тепла. Тогда все стадо за час выделит, соответственно, 27 600 литров углекислого газа, 97 800 г водяных паров и 203 600 килокалорий тепла. Простые расчеты показывают, что в течение 1 ч предельно допустимая норма по углекислому газу увеличится в 2,5 раза, а содержание водяных паров превысит нормальное в 3 раза (т.е. относительная влажность воздуха достигнет 100%, а оставшаяся влага начнет оседать на стенах помещения, его кровле и находящемся внутри оборудовании). Температура внутри фермы за четверть часа достигнет +24оС. Это значит, что уже через четверть часа только за счет жизнедеятельности животных (без учета влияния работающих внутри помещения машин, агрегатов, нагревательных и осветительных приборов) внутри помещения создастся обстановка, негативно влияющая на здоровье животных и обслуживающего персонала.
Что же предусматривают типовые проекты для поддержания нормальных параметров микроклимата и недопущения такого быстрого его разрушения, какое было показано выше?
Практически все проекты предлагают поддерживать параметры микроклимата за счет обмена отработанного внутреннего воздуха помещения на свежий наружный. Согласно нормам ОНТП для дойного стада в зимний период необходимо провести обмен воздуха из расчета 17 м3/час на 1 ц живой массы. В нашем случае на все поголовье массой 1200 ц необходимый обмен воздуха составляет 20 400 м3/час, который, как правило, выполняется вентиляторами типа ВР-400 производительностью 9 500 – 10 500 м3/час и мощностью двигателя 7,5 кВт. Для рассматриваемой нами фермы необходимо установить два таких вентилятора на вытяжку и два – на приток. К сожалению, данная система имеет большой недостаток – она дорога в изготовлении и эксплуатации, т.к. помимо указанных четырех вентиляторов стоимостью 30 000 рублей каждый еще дополнительно необходимы две вентиляционные камеры под эти же вентиляторы, чтобы предохранить животных от излишнего создаваемого этими устройствами шума. Для распределения воздуха по ферме также нужно создать систему воздуховодов общей длиной не менее 250 погонных метров по цене, в среднем, 1200 руб./м. Зимой холодный наружный воздух, поступающий в помещение, необходимо подогревать с помощью калорифера.
При эксплуатации данной системы в летний и переходные периоды, когда приточный воздух подогревать не нужно, затраты на электроэнергию составят 720 кВт час в сутки на сумму 1060 рублей, а в зимний период еще добавятся расходы на обогрев приточного воздуха в сумме 1300 рублей за сутки.
Чтобы удешевить данную систему микроклимата, предлагают делать ее комбинированной, т.е. осуществлять естественную вытяжку через вытяжные колодцы, выполненные в кровле в виде отверстий сечением 0,8х0,8 м в количестве 6-8 штук, а приточный воздух подавать принудительно с помощью вентиляторов. Эта система дешевле описанной выше, но малоэффективна, т.к. скорость движения воздуха через колодцы мала и, в лучшем случае, обеспечивает обмен воздуха на 1/6 часть от необходимого.
Некоторые проекты вместо вытяжных колодцев рекомендуют выполнить в коньке кровли сквозную щель. Но на самом деле, эта щель – все тот же колодец, только с размерами 60 м х 0,15 м или 60 м х 0,25 м. Площадь коньковой щели больше суммарной площади колодцев, но, все равно, обмен воздуха при этом раза в четыре меньше необходимого.
Как показывают наука и практика, естественный или комбинированный обмены воздуха эффективны на фермах КРС лишь с поголовьем стада не более 50. Если же поголовье фермы превышает это количество, то обмен воздуха необходимо делать принудительным.
Анализируя работу различных систем микроклимата (в том числе и собственных, уже внедренных на животноводческих предприятиях) авторы данной статьи отдают предпочтение системе, работающей с утилизацией тепла, выделяемого животными фермы или комплекса. Такая система может оказаться весьма эффективной для климатических условий России, характеризующихся низкими температурами наружного воздуха и обуславливающими длительный стойловый период для скота.
Выше было показано, что стадо из 200 дойных коров выделяет за час 203 600 кКал тепла, что соответствует нагревателю мощностью 236 кВт. Если же учесть, что в помещении фермы в дополнении к теплу, выделяющемуся животными, добавляется тепло от работающих вну-три машин, агрегатов, нагревательных и осветительных приборов, то суммарного тепла вполне хватит для поддержания внутри помещения фермы температуры +10оС при зимних температурах наружного воздуха ниже -30оС, несмотря на теплопотери через ограждающие конструкции.
Однако, при явно избыточных тепловыделениях на фермах КРС, большинство из них все равно оборудованы зимним подогревом приточного воздуха. Это делается для того, чтобы избежать локального переохлаждения животных (вымени, ног и т.д.). Система же микроклимата с утилизацией тепла, выделяемого животными, позволит избавиться от излишних затрат, связанных с подогревом холодного приточного воздуха. Суть такой системы заключается в следующем: вытяжной вентилятор захватывает из помещения отработанный теплый воздух, прогоняет его через устройство, называемое рекуператором, и через воздуховод выбрасывает наружу. В это же время приточный вентилятор, захватывая свежий холодный воздух, прогоняет его также через рекуператор, но в обратном направлении – с улицы внутрь помещения. Созданные встречные потоки воздуха разделены стенками рекуператора и поэтому не могут смешаться друг с другом, но за счет развитой внутренней поверхности (60 м2) и малой толщины стенок, разделяющих встречные потоки, происходит интенсивная передача тепла от более нагретого выбрасываемого воздуха к холодному приточному. С помощью рекуперационной установки можно утилизировать и вернуть обратно в помещение до 75% тепла, которое обычно просто выбрасывается в атмосферу вместе с отработанным воздухом. Кроме экономии затрат на подогрев холодного приточного воздуха система микроклимата с рекуперацией позволит уменьшить запыленность и микробную обсемененность воздуха в помещении в 4-5 раз. Система малошумная. Уровень шума от нее всегда меньше допустимого. Система малоэнергоемкая,- затраты на обмен воздуха на каждую корову массой 6 ц за сутки составят не более 1 рубля.
Использование системы микроклимата с рекуперацией тепла позволяет пользователю в любое время года добиваться в помещении параметров микроклимата, близких к научно обоснованным, и, как следствие, избавившись от болезней скота и падежа молодняка, достигнуть максимальной продуктивности животных.
Выбор конкретной системы микроклимата должен осуществляться уже на стадии проектирования. Основными критериями выбора должны быть следующие: система должна быть функциональной, надежной, простой, недорогой и, естественно, должна обеспечивать научно обоснованные параметры микроклимата для животных, размещаемых на ферме, т.е. нормы ОНТП.
В качестве примера приведем основные параметры микроклимата для фермы дойного стада КРС привязного содержания:
1. Температура воздуха внутри помещения +10оС. Допустимый разброс по температуре +8оС - +12оС.
2. Относительная влажность внутри помещения 75%. Допустимый разброс по влажности 40% - 85%.
3. Воздухообмен внутри помещения 17 м3 /час на центнер живой массы.
4. Скорость движения воздуха внутри помещения 0,3 м/сек.
5. Допустимый уровень шума 65 Дб.
6. Допустимая микробная обсемененность 70 000 микробных тел в 1 м3 воздуха.
7. Предельно допустимая концентрация газов (ПДК): углекислого–0,25%, аммиака–20 мг в 1 м3 воздуха, сероводорода–10 мг в 1 м3 воздуха, оксида углерода-10 мг в 1 м3 воздуха.
8. Уровни освещенности: коэффициент естественной освещенности от 0,4 до 1, световой коэффициент – от 1/10 до 1/15.
Общероссийские нормы технологического проектирования содержат научно обоснованные параметры микроклимата для всех видов и возрастов домашних животных и являются обязательными для их содержания, правда, при условии, что руководители и специалисты животноводческого предприятия хотят получить максимальное количество продукции при минимальной ее себестоимости. В противном случае, недостаточное внимание к состоянию микроклимата на животноводческих фермах и комплексах со стороны руководителей и специалистов всегда оборачивается большими потерями для производства, которые можно подтвердить следующими цифрами: у молочного стада потери только по молоку составят 10%-20%, уменьшение прироста живой массы – 20%-30%, отход молодняка – 5%-40%, сокращение срока службы животных – 15%-20%, сокращение срока службы помещений и технологического оборудования – в 2-2,5 раза. Подобным же негативным образом плохой микроклимат влияет и на здоровье людей, обслуживающих животных.
В изложенном выше материале мы попытались на примерах и цифрах, полученных многолетними трудами ученых, показать, что научно обоснованный микроклимат в животноводческих помещениях – жизненная необходимость высокопродуктивного животноводческого производства.
- высоком генетическом потенциале направленной продуктивности животных,
- научно обоснованных кормлении и поении животных,
- научно обоснованных содержании и обслуживании животных.
Максимальная отдача от производства животноводческой продукции может быть получена только в том случае, если все выше названные составляющие технологического процесса работают слаженно, ритмично и бесперебойно. Любое нарушение в работе хотя бы одной из составляющих немедленно приводит к потере запланированной продукции.
Авторы, специализирующиеся в области разработки систем микроклимата для животноводческих помещений, после обследования более двух десятков ферм, пришли к выводу, что в наиболее запущенном состоянии находится микроклимат этих помещений, в то время как научно обоснованный микроклимат – основа содержания животных на высоко продуктивных производствах.
Ниже мы попытаемся донести до читателя, как условия содержания животных влияют на общую продуктивность фермы.
Для начала напомним, что микроклимат животноводческих помещений это – воздушное пространство для содержания животных, замкнутое ограждающими конструкциями этого помещения и характеризующееся определенными факторами, влияющими (прямо или косвенно) на состояние здоровья находящихся в этом помещении животных и людей. К таким определенным факторам относятся: температура воздуха и ограждающих конструкций внутри помещения, газовый состав воздуха, относительная влажность воздуха, запыленность воздуха, микробная обсемененность воздуха, естественная и искусственная освещенность, подвижность воздуха и уровень звукового давления внутри помещения.
Научно обоснованный микроклимат внутри животноводческих сооружений особенно важен для тех регионов, где стойловый период содержания скота продолжается 150 дней и более. Необходимо отметить, что таких регионов в России большинство.
Рассмотрим, от чего зависит микроклимат внутри помещения на примере широко распространенной фермы КРС на 200 голов дойного стада со следующими размерами: длина – 72 м, ширина – 24 м, высота – 4,5 м и объем, соответственно, - около 6000 м3.
Согласно Общероссийским Нормам Технологического Проектирования (ОНТП) животноводческих помещений для КРС привязного содержания комфортной внутри помещения является температура +10оС с колебаниями от +8оС до +12оС. Относительная влажность при этом должна быть равна 75% с колебаниями от 65% до 85%. При этих условиях один кубометр воздуха незаполненного скотом помещения будет содержать 8 г водяных паров. Предположим, что при тех же условиях ферму заполнили расчетным поголовьем (200 голов) черно-пестрых дойных коров. Средняя масса одной коровы - 6 ц. Соответственно, общая масса стада равна 1200 ц. Каждая из поставленных коров за час выделит в атмосферу помещения 138 л углекислого газа, 489 г водяных паров и 1018 килокалорий тепла. Тогда все стадо за час выделит, соответственно, 27 600 литров углекислого газа, 97 800 г водяных паров и 203 600 килокалорий тепла. Простые расчеты показывают, что в течение 1 ч предельно допустимая норма по углекислому газу увеличится в 2,5 раза, а содержание водяных паров превысит нормальное в 3 раза (т.е. относительная влажность воздуха достигнет 100%, а оставшаяся влага начнет оседать на стенах помещения, его кровле и находящемся внутри оборудовании). Температура внутри фермы за четверть часа достигнет +24оС. Это значит, что уже через четверть часа только за счет жизнедеятельности животных (без учета влияния работающих внутри помещения машин, агрегатов, нагревательных и осветительных приборов) внутри помещения создастся обстановка, негативно влияющая на здоровье животных и обслуживающего персонала.
Что же предусматривают типовые проекты для поддержания нормальных параметров микроклимата и недопущения такого быстрого его разрушения, какое было показано выше?
Практически все проекты предлагают поддерживать параметры микроклимата за счет обмена отработанного внутреннего воздуха помещения на свежий наружный. Согласно нормам ОНТП для дойного стада в зимний период необходимо провести обмен воздуха из расчета 17 м3/час на 1 ц живой массы. В нашем случае на все поголовье массой 1200 ц необходимый обмен воздуха составляет 20 400 м3/час, который, как правило, выполняется вентиляторами типа ВР-400 производительностью 9 500 – 10 500 м3/час и мощностью двигателя 7,5 кВт. Для рассматриваемой нами фермы необходимо установить два таких вентилятора на вытяжку и два – на приток. К сожалению, данная система имеет большой недостаток – она дорога в изготовлении и эксплуатации, т.к. помимо указанных четырех вентиляторов стоимостью 30 000 рублей каждый еще дополнительно необходимы две вентиляционные камеры под эти же вентиляторы, чтобы предохранить животных от излишнего создаваемого этими устройствами шума. Для распределения воздуха по ферме также нужно создать систему воздуховодов общей длиной не менее 250 погонных метров по цене, в среднем, 1200 руб./м. Зимой холодный наружный воздух, поступающий в помещение, необходимо подогревать с помощью калорифера.
При эксплуатации данной системы в летний и переходные периоды, когда приточный воздух подогревать не нужно, затраты на электроэнергию составят 720 кВт час в сутки на сумму 1060 рублей, а в зимний период еще добавятся расходы на обогрев приточного воздуха в сумме 1300 рублей за сутки.
Чтобы удешевить данную систему микроклимата, предлагают делать ее комбинированной, т.е. осуществлять естественную вытяжку через вытяжные колодцы, выполненные в кровле в виде отверстий сечением 0,8х0,8 м в количестве 6-8 штук, а приточный воздух подавать принудительно с помощью вентиляторов. Эта система дешевле описанной выше, но малоэффективна, т.к. скорость движения воздуха через колодцы мала и, в лучшем случае, обеспечивает обмен воздуха на 1/6 часть от необходимого.
Некоторые проекты вместо вытяжных колодцев рекомендуют выполнить в коньке кровли сквозную щель. Но на самом деле, эта щель – все тот же колодец, только с размерами 60 м х 0,15 м или 60 м х 0,25 м. Площадь коньковой щели больше суммарной площади колодцев, но, все равно, обмен воздуха при этом раза в четыре меньше необходимого.
Как показывают наука и практика, естественный или комбинированный обмены воздуха эффективны на фермах КРС лишь с поголовьем стада не более 50. Если же поголовье фермы превышает это количество, то обмен воздуха необходимо делать принудительным.
Анализируя работу различных систем микроклимата (в том числе и собственных, уже внедренных на животноводческих предприятиях) авторы данной статьи отдают предпочтение системе, работающей с утилизацией тепла, выделяемого животными фермы или комплекса. Такая система может оказаться весьма эффективной для климатических условий России, характеризующихся низкими температурами наружного воздуха и обуславливающими длительный стойловый период для скота.
Выше было показано, что стадо из 200 дойных коров выделяет за час 203 600 кКал тепла, что соответствует нагревателю мощностью 236 кВт. Если же учесть, что в помещении фермы в дополнении к теплу, выделяющемуся животными, добавляется тепло от работающих вну-три машин, агрегатов, нагревательных и осветительных приборов, то суммарного тепла вполне хватит для поддержания внутри помещения фермы температуры +10оС при зимних температурах наружного воздуха ниже -30оС, несмотря на теплопотери через ограждающие конструкции.
Однако, при явно избыточных тепловыделениях на фермах КРС, большинство из них все равно оборудованы зимним подогревом приточного воздуха. Это делается для того, чтобы избежать локального переохлаждения животных (вымени, ног и т.д.). Система же микроклимата с утилизацией тепла, выделяемого животными, позволит избавиться от излишних затрат, связанных с подогревом холодного приточного воздуха. Суть такой системы заключается в следующем: вытяжной вентилятор захватывает из помещения отработанный теплый воздух, прогоняет его через устройство, называемое рекуператором, и через воздуховод выбрасывает наружу. В это же время приточный вентилятор, захватывая свежий холодный воздух, прогоняет его также через рекуператор, но в обратном направлении – с улицы внутрь помещения. Созданные встречные потоки воздуха разделены стенками рекуператора и поэтому не могут смешаться друг с другом, но за счет развитой внутренней поверхности (60 м2) и малой толщины стенок, разделяющих встречные потоки, происходит интенсивная передача тепла от более нагретого выбрасываемого воздуха к холодному приточному. С помощью рекуперационной установки можно утилизировать и вернуть обратно в помещение до 75% тепла, которое обычно просто выбрасывается в атмосферу вместе с отработанным воздухом. Кроме экономии затрат на подогрев холодного приточного воздуха система микроклимата с рекуперацией позволит уменьшить запыленность и микробную обсемененность воздуха в помещении в 4-5 раз. Система малошумная. Уровень шума от нее всегда меньше допустимого. Система малоэнергоемкая,- затраты на обмен воздуха на каждую корову массой 6 ц за сутки составят не более 1 рубля.
Использование системы микроклимата с рекуперацией тепла позволяет пользователю в любое время года добиваться в помещении параметров микроклимата, близких к научно обоснованным, и, как следствие, избавившись от болезней скота и падежа молодняка, достигнуть максимальной продуктивности животных.
Выбор конкретной системы микроклимата должен осуществляться уже на стадии проектирования. Основными критериями выбора должны быть следующие: система должна быть функциональной, надежной, простой, недорогой и, естественно, должна обеспечивать научно обоснованные параметры микроклимата для животных, размещаемых на ферме, т.е. нормы ОНТП.
В качестве примера приведем основные параметры микроклимата для фермы дойного стада КРС привязного содержания:
1. Температура воздуха внутри помещения +10оС. Допустимый разброс по температуре +8оС - +12оС.
2. Относительная влажность внутри помещения 75%. Допустимый разброс по влажности 40% - 85%.
3. Воздухообмен внутри помещения 17 м3 /час на центнер живой массы.
4. Скорость движения воздуха внутри помещения 0,3 м/сек.
5. Допустимый уровень шума 65 Дб.
6. Допустимая микробная обсемененность 70 000 микробных тел в 1 м3 воздуха.
7. Предельно допустимая концентрация газов (ПДК): углекислого–0,25%, аммиака–20 мг в 1 м3 воздуха, сероводорода–10 мг в 1 м3 воздуха, оксида углерода-10 мг в 1 м3 воздуха.
8. Уровни освещенности: коэффициент естественной освещенности от 0,4 до 1, световой коэффициент – от 1/10 до 1/15.
Общероссийские нормы технологического проектирования содержат научно обоснованные параметры микроклимата для всех видов и возрастов домашних животных и являются обязательными для их содержания, правда, при условии, что руководители и специалисты животноводческого предприятия хотят получить максимальное количество продукции при минимальной ее себестоимости. В противном случае, недостаточное внимание к состоянию микроклимата на животноводческих фермах и комплексах со стороны руководителей и специалистов всегда оборачивается большими потерями для производства, которые можно подтвердить следующими цифрами: у молочного стада потери только по молоку составят 10%-20%, уменьшение прироста живой массы – 20%-30%, отход молодняка – 5%-40%, сокращение срока службы животных – 15%-20%, сокращение срока службы помещений и технологического оборудования – в 2-2,5 раза. Подобным же негативным образом плохой микроклимат влияет и на здоровье людей, обслуживающих животных.
В изложенном выше материале мы попытались на примерах и цифрах, полученных многолетними трудами ученых, показать, что научно обоснованный микроклимат в животноводческих помещениях – жизненная необходимость высокопродуктивного животноводческого производства.
