Основные характеристики способов локального обогрева

В качестве "темного" источника ИК-излучения могут быть использованы электронагреватели сопро­тивления, которые получили также название низкотемпературных излучателей. Отечественные исследования и зарубежный опыт показы­вают, что современные "темные" ИК-излучатели обладают высокой эффективностью и по энергетическим показателям уже не уступают традиционным ламповым, а по ряду признаков (надежность, срок службы, равномерность теплового поля под обогревателем, величина лучистого КПД, средняя мощность теплового потока, доходящего до животных, и т. п.) значительно их превосходят.

При оценке ИК-излучателей следует учитывать, что в ходе эк­сплуатации в животноводческих помещениях неизбежно загрязняются как колбы ламп, так и отражатели "темных" излучателей. Это приво­дит к снижению их энергетического КПД. Отсутствие статистических данных не позволяет проследить динамику этого процесса для различ­ных источников ИК-излучения в сопоставимых условиях эксплуата­ции. Однако при выявлении влияния одинаковой степени загрязнения на их энергетические показатели было установлено, что в этом случае КПД излучателей лампового типа снижается значительно сильнее.

Отрицательное действие видимого излучения больше всего сказы­вается в овцеводческих помещениях. Это связано с тем, что в отличие от свиней, коров, лошадей, кроликов и других овцы - короткодневные животные. Поэтому удлинение светового дня (что частично связано с круглосуточной работой "светлых" ламповых излучателей) неблагоприятно отражается на естественном ритме активности овец. Сокращенный же период освещения, наоборот, способствует росту шерсти у овец (до 15 %), а также возрастанию их половой активности.

Контактный обогрев

Осуществляется путем обогрева пола или отдельных его участков, а также применения напольных обогрева­телей (панелей, плит, ковриков, матов и др.). При расположении молодняка на нагретой поверхности значительно уменьшается отток теплоты от тела животного в пол, предупреждается переохлаждение жизненно важных органов. Это имеет существенное значение, т. к. поросята, например, около 70-80 % времени суток находятся в лежачем положении. Контактный способ обогрева характеризуется высокой технологической эффективностью и низкой энергоемкостью.

Контактные обогреватели по сравнению с инфракрасными позво­ляют вдвое снизить расход энергии, затрачиваемой на локальный обогрев. Электрообогреваемые полы обычно имеют значи­тельную теплоаккумулирующую способность, позволяющую приме­нять внепиковую электроэнергию и безболезненно переносить в часы пик или во время аварийных перерывов электроснабжения отключе­ние от питающей электрической сети. Практика показала, что элект­рообогреваемые полы по сравнению с другими обогревателями просты в эксплуатации и имеют большой срок службы.

В то же время при высоких энергетических и технологических показателях такой способ обогрева имеет и недостатки. Так, при контакте нижней части тела с обогреваемой плоскостью верхняя часть животного находится в непосредственном взаимодействии с холод­ным воздухом помещения. Применение этого способа обогрева в некоторой степени затруднительно и в связи со сравнительно высоки­ми капитальными и трудовыми затратами при монтаже, необходи­мостью использования в ряде случаев понижающих трансформаторов.

Брудерный обогрев

Для локального обогрева молодняка с созда­нием замкнутых обогреваемых объемов в ряде случаев применяют обогреватели брудерного (камерного) типа. Обычно они представляют собой зонты, домики, "берложки" и т. п. конструкции, снабженные различными нагревательными элементами (инфракрасными, контакт­ными и др.). Эти обогреватели используют не только для обогрева, но и для обсушки некоторых видов животных (ягнят, телят).

Основные достоинства данного способа обогрева следующие: низкая энергоемкость, равномерность обогрева, защита обогревае­мых животных и птицы от сквозняков. Основные недостатки: повы­шенная материалоемкость, неудобный визуальный контроль за сос­тоянием молодняка, находящегося в обогреваемых зонах, затруднен­ная вентиляция этих зон. Выпускаемые брудеры недостаточно прис­пособлены для комплексной автоматизации поддержания требуемых параметров микроклимата.

Широкое распространение брудерный способ обогрева получил в нашей стране в основном в птицеводстве, а за рубежом - также и в свиноводстве.

Комбинированный обогрев

Одновременное комбинированное применение верхнего ИК- и нижнего контактного обогрева создает наиболее благоприятное влияние на молодняк животных. Правильное сочетание ИК- и контактных обогревателей в установках комбиниро­ванного обогрева позволяет устранить большинство недостатков, присущих этим средствам в отдельности, наиболее полно выразить их достоинства. В связи с этим комбинированные обогреватели полу­чают все большее развитие и распространение в животноводстве. При их использовании животные, располагающиеся на обогреваемой площадке, испытывающие, кроме контактного нижнего обогревающе­го эффекта, одновременно и тепловое воздействие верхнего ИК-облучателя, находятся как бы в своеобразном "тепловом мешке".

Использование этого способа обогрева, который осуществляет достаточно мощное тепловое воздействие непосредственно на живой организм, позволяет добиться эффективных результатов. При пра­вильном выборе полезной мощности верхних и нижних теплоисточни­ков такие обогреватели позволяют создать молодняку комфортные тепловые зоны при значительном понижении общего температурного фона в помещении. При этом удается получить существенную эконо­мию энергии, затрачиваемой на обогрев. В некоторых случаях появ­ляется возможность полностью отказаться от подогрева воздуха в помещениях даже при выращивании молодняка самого раннего возраста. Правильное применение комбинированного обогрева в большинстве случаев позволяет получить и значительный технологи­ческий эффект: повысить сохранность молодняка, увеличить прирост массы животных без дополнительного расхода кормов при низких энергетических затратах.

Однако указанный эффект достигается только при строгом расчете обогревателей и правильной их эксплуатации. Использование средств локального (и в особенности комбинированного) обогрева с завышен­ной, заниженной или неправильно сбалансированной между теплоис­точниками мощностью может привести и к отрицательному результа­ту. Это объясняется тем, что высокая технологическая эффективность способа комбинированного обогрева позволяет при неправильном проектировании и эксплуатации получить в зонах отдыха молодняка как недостаточную, так и чрезмерно высокую температуру. В обоих случаях это может вызвать снижение естественной резистенции орга­низма, уменьшение прироста живой массы и увеличение отхода живот­ных. С этим связана необходимость строгого энергетического расчета локальных обогревателей.

При разработке современных средств обогрева необходимо ис­пользовать исследования в области зоогигиены, ветеринарии, экологи­ческой физиологии и биоклиматологии, а также отопления, вентиля­ции и кондиционирования воздуха. Выпускаемые промышленным способом установки комбинированного обогрева обладают высокой экономической (в том числе энергетической и технологической) эффективностью. Применение их позволяет значительно снизить энергозатраты на обогрев помещения, более рационально использовать корма, увеличить производство продукции животноводства, снизив при этом ее себестоимость и удельную энергоемкость, а также улуч­шить условия труда обслуживающего персонала.

Обогрев поросят

В свинарниках-маточниках для создания поросятам раннего возраста требуемого теплового режима непосредственно в зонах их размещения применяют в основном ИК-, контактный и комбиниро­ванный обогрев. Для этого прежде всего используют различные ИК-облучатели и облучательные установки; панели, коврики, маты, полы и участки пола, обогреваемые с помощью различных энергоноси­телей; комбинированные устройства и установки. Возможно также применение обогревателей брудерного типа. Значительную часть этого оборудования используют для локального обогрева и других видов животных.

Организация локального обогрева поросят создает также условия для естественного отделения их от свиноматки практически сразу же после опороса, что позволяет почти полностью исключить отход молодняка в первые дни жизни в результате его задавливания.

Средства ИК-обогрева. Поросята, обогреваемые ИК-лучами, замет­но отличаются от молодняка, который этого лишен. Они более подвиж­ны, лучше поедают корм, более интенсивно сосут матку. ИК-обогрев не оказывает в дальнейшем отрицательного действия на рост, развитие и воспроизводительные функции, а положительная разница в живой массе обогревавшихся поросят сохраняется и в дальнейшем, как, впрочем, и у других видов животных и птицы.

Из "светлых" ИК-излучателей самые распространенные - лампо­вые. По своей конструкции они аналогичны обыкновенным лампам накаливания. Колба лампы представляет собой стеклянный баллон параболоидной формы, внутри которого закреплена вольфрамовая нить. У таких излучателей до 70 % потребляемой энергии преобразуется в ИК-излучение.

Пониженная температура накала нити у ИК-ламп уменьшает долю видимого излучения и скорость испарения вольфрама. В результате срок службы этих ламп увеличивается до 4- 6 тыс. ч (по сравнению с 1 тыс. ч ламп накаливания). Для направления потока излучения в обогреваемую зону ИК-лампы имеют внутренний отражатель (часть колбы, прилегающая к цоколю, покрыта изнутри зеркальным слоем). Наибольшее распространение получила лампа ИКЗК-220-250. Она, так же как и более мощная ИКЗ-220-550, излучает концентрированный тепловой поток. Поэтому названные лампы дают больший эффект в холодных помещениях при необходимости сильного обогрева сравни­тельно небольших площадей. Лампы ИКЗК-220-250 и ИКЗ-220-500-1 обогревают большие площади, но дают удельный тепловой поток меньшей интенсивности, более "размытый". При этом лампы с окра­шенной колбой благодаря ограниченной интенсивности светового потока оказывают меньшее утомляющее воздействие на молодняк в обогреваемых зонах.

При использовании рассмотренных излучателей следует иметь в виду, что часть создаваемого лампой лучистого потока не использует­ся по прямому назначению - обогреву животных, а рассеивается вне границ станка. Поэтому для большинства типовых станков, выполнен­ных в виде вытянутых прямоугольников, более предпочтительными при прочих равных условиях оказываются линейные излучатели, лучистый поток которых легче сформировать в пределах границ станка. Таким является трубчатый кварцевый ИК-излучатель типа КИ-200-1000, который в сочетании с зеркальным отражателем может создавать очень высокую облученность обогреваемого объекта.

"Светлые" ИК-излучатели получили сейчас наибольшее распространение. В то же время большой интерес представляют и "темные" ИК-излучатели. Последние отечественные исследования и зарубежный опыт показывают, что современные "темные" ИК-излучатели более надежны при ударных механических нагрузках и кратковременных перегрузках по напряжению, а также обладают рядом других преи­муществ.

Из современных отечественных "темных" излучателей наиболь­ший интерес представляют ЭИС-0,25-И1 и ЭИС-0,25-И2 конструкции ВНИИЭТО. Они относятся к типу "Ирис". Источником ИК-излучения служит керамическая плитка, в которую запрессована нагревательная спираль. Температура излучающего элемента около 750 °С, установлен­ная мощность 250 Вт, номинальное напряжение питания 220 В. Харак­теристика излучателей типа "Ирис" близка к характеристике лампы ИКЗК-220-250, а по ряду показателей ее превышает. Дополнитель­ное достоинство этих излучателей - практическое отсутствие в спект­ре излучения видимого света, в связи с чем он не оказывает на живот­ных слепящего воздействия.

Другой распространенный вид "темных" излучателей - трубчатые электронагреватели типа ТЭН. Такой электронагреватель представляет собой тонкостенную металлическую трубку, внутри которой находится нагреваемая электрическим током спираль из проволоки с высоким электрическим сопротивлением. Пространство между труб­кой и спиралью заполнено изоляционной массой, которая хорошо проводит теплоту и служит для изоляции спирали от трубки. ТЭНы благодаря наличию металлической оболочки превосходят по своей прочности все существующие в настоящее время ИК-излучатели.

Линейный "темный" излучатель выполнен в виде трубки диамет­ром 2 мм и длиной 200 мм из керамики, на внешнюю поверхность которой нанесен полупроводниковый пленочный электронагреватель­ный элемент. На торцы трубки поверх резистивной пленки методом металлизации нанесены контактные электроды.

Основные параметры облучателей, используемых для обогрева поросят, приведены в таблице 76.

Для обогрева больших групп молодняка или при необходимости установки в холодных помещениях целесообразно использование более мощных облучателей (например, ОРИ-1, ОВИ-1, "ЛатвИКО" и др.).

Таблица 76