Технологічні основи регулювання мікроклімату у тваринництві і птахівництві.

Під мікрокліматом розуміють сукупність параметрів повітря - температура, вологість, швидкість переміщення, газовий склад, які характеризують його стан в приміщенні. Мікроклімат - як сукупність умов є важливим фактором забезпечення нормального існування і продуктивності сільськогосподарських тварин та птахів. Він також впливає на стан самої споруди і технологічне обладнання.

Вплив різних факторів навколишнього середовища на організм тварини виявляється в глибоких і серйозних змінах фізіологічних процесів останнього: кровообігу, дихання, терморегуляції, газообміну і обміну речовин, що, у свою чергу, впливає на резистентність організму і, природно, на продуктивність тварин. Як свідчить досвід роботи у тваринництві та птахівництві, при утриманні тварин і птахів в нормальних умовах за параметрами мікроклімату збільшується продуктивність тварин, зберігається поголів’я і знижуються витрати кормів. Збільшення продуктивності тварин і птиці: надої молока на 10 - 15%, привіси на 7 - 12%, яйценосність на 25 – 30%. Зберігаємість поголів’я тварин на 5 - 10%, а птиці на 20%, порівняно з утриманням без систем регулювання мікроклімату. Витрати кормів зменшуються у середньому на 15%.

Мікроклімат у тваринницьких та птахівницьких приміщеннях залежить від багатьох умов - місцевого (зонального) клімату, теплозахисних властивостей конструкцій будівлі, рівня повітрообміну, ефективності вентиляції, обігріву, стану каналізації, способів збирання і видалення гною, освітлення, а також від виду і віку тварин і птахів, особливостей їхньої фізіології й обміну речовин, щільності розміщення, типу годівлі і т.д.

Систему опалення для обігріву різних видів тварин і птахів вибирають залежно від кліматичних умов, виходячи з санітарно-гігієнічних і зоотехнічних вимог, економічної доцільності, виробничих умов та інших показників. Для тваринницьких приміщень і пташників застосовують в основному повітряне опалення. В родильних відділеннях, профілакторіях, відділеннях для молочних телят, свинарниках-маточниках, молочних, кормоцехах, і приміщеннях для обслуговуючого персоналу обладнують системами водяного чи парового опалення від централізованої чи загальнофермської котельні. До установок повітряного обігріву відносять установки "Клімат-2", "Клімат-3", теплогенератори, електрокалориферні установки, тепловентилятори. Для одержання локального мікроклімату при вирощуванні телят, поросят і молодняку птахів використовують допоміжний місцевий обігрів (інфрачервоні опромінювачі, підігріваєму підлогу).

Для зволоження та зниження температури повітря тваринницьких і птахівницьких приміщень використовують зволожувачі, що входять в склад вентиляційного обладнання або окреме обладнання зволоження.

Рис. 2.2.1. Структурна схема об’єкта регулювання мікроклімату: вхідні дії - L_в – вентиляція; Q_н– обігрів; W_зв– зволоження; вихідні дії - Ссо₂ – концентрація СО₂; Т_пов– температура повітря в приміщенні; В% – вологість повітря в приміщенні.

Особливі умови по створенню мікроклімату характерні для інкубаційного та післяінкубаційного періоду в птахівництві.

Тваринницькі приміщення та пташники як об'єкт регулювання мікроклімату являє собою складні об’єкти так як параметри мікроклімату тісно пов’язані між собою. Так вентиляція впливає не лише на концентрацію газів СО₂, NH₃, H₂S, але і на температуру Т_пов та вологість В% повітря в приміщенні. Зволоження підвищує вологість В% та знижує температуру Т_пов повітря в приміщення. Слід враховувати, що на вихідні параметри мікроклімату повітря в приміщенні впливають також значення температури, вологості зовнішнього середовища, кількість тепловиділень від тварин тощо. На рисунку 2.2.1 зображена структурна схема об’єкта регулювання мікроклімату.

Враховуючи залежність регульованих параметрів мікроклімату, при керуванні опалювальним та вентиляційним обладнанням використовують: двох,- трьохпозиційні релейні регулятори температури з біметалевими, манометричними датчиками та терморезисторами, рідше безперервні та імпульсні регулятори температури. При керуванні зволоженням використовують двохпозиційні регулятори вологості з гігроскопічними та гігристорними датчиками.

Автоматизація систем мікроклімату дозволяє створити й підтримувати оптимальні умови повітряного середовища у тваринницьких і птахівницьких приміщеннях. В результаті застосування автоматизації підвищується продуктивність тварин, скорочуються витрати ручної праці і зменшується витрата електричної й теплової енергій. Розрахунки показують, що використання навіть найпростіших пристроїв підтримки температурних режимів дозволяє заощаджувати до 30% електроенергії.

Визначальними параметрами, що характеризують стан внутрішнього повітряного середовища у тваринницьких і птахівничих приміщеннях і піддаються безпосередньому регулюванню, варто вважати температуру, швидкість руху, відносну вологість, і газовий склад повітря.

Особливості автоматизації систем мікроклімату. При розробці автоматичних систем мікроклімату необхідно враховувати наступні особливості.

1. Складність автоматизації мікроклімату у тваринницьких і птахівничих приміщеннях, обумовлена залежністю регульованих параметрів (температура, швидкість руху, відносна вологість повітря і т.д.) від зовнішніх і внутрішніх факторів, що впливають, і їхнім взаємозв'язком; у свою чергу, факторів які змінюються протягом доби і тим більше в різні періоди року.

2. Розосередженість у широких межах контрольованих і регульованих параметрів як по обсязі, так і за часом.

3. Безупинний технологічний зв'язок систем мікроклімату з живими організмами, для яких характерна безперервність біологічних процесів.

4. Роботу устаткування в приміщеннях із підвищеним вмістом вологи, пилу й агресивних газів.

Система автоматичного регулювання (САР) повинна володіти мінімальної інерційністю, забезпечувати правильну послідовність роботи установок, бути надійною й стійкою у роботі, мати захист проти аварійних ситуацій, бути досить простою і економічно вигідною.