Инфракрасный обогрев в системах микроклимата птичников

DOI:

ББК 40.77

ИНФРАКРАСНЫЙ ОБОГРЕВ В СИСТЕМАХ МИКРОКЛИМАТА ПТИЧНИКОВ

Алексей Владимирович Скляр

ООО «Биг Дачмен», г. Москва, Российская Федерация;

Big Dutchman AG (холдинг), Vechta, Германия

Маргарита Викторовна Постнова

Волгоградский государственный университет, г. Волгоград, Российская Федерация

В птицеводстве РФ особо актуальным остается вопрос отопления птицеводческих залов – в зависимости от региона птичник приходится оснащать 250…650 киловаттной системой обогрева для обеспечения норматив- ного продуцирования поголовья [1; 3; 4; 7]. Проблема тепловых потерь на теплотрассах и в центральных котельных была решена с переводом птичников на локальный обогрев и сейчас усилия птицеводческих хозяйств со-

средоточены на совершенствовании приборов и систем обогрева в самих птичниках [6]. Одно из направлений – использование эксклюзивных качеств инфракрасного (ИК) обогрева именно в том варианте, где максимально раскрываются его специфические достоинства избирательного нагрева заданного объекта, исключая промежуточные теплоносители (воздух, воду и т. п.).

При этом в первую очередь должна анализироваться возможность применения неэлектрических ИК-обогревателей, а устройств работающих, например, на газовом топливе. Это, естественно, из-за эффективности – 1 м3 газа по ГОСТ 5542-87 [2] с теплосодержанием 8000 ккал эквивалентен 8000/860 = 9,3 кВт/ч, а с учетом коэффициента полезного действия (КПД) всех устройств, преобразующих его в электричество, эффект снижается до 2,7– 3 кВт/ч, то есть практически трехкратная экономическая выгода прямого использования газа на обогрев очевидна. Реальные цены 1 м3 газа и 1 кВт/ч электроэнергии на практике близки и варьируют в пределах 4,9…5,6 рублей и потому в стоимостном выражении результат внедрения газового ИК-обогрева будет столь же эффективным. На сегодня по факту электрический обогрев – самый дорогой вид отопления и применение его допустимо лишь в ситуациях, когда нет альтернативных вариантов.

Анализ особенностей ИК-обогрева (физики процесса), тех требований к конструкции таких обогревателей и условий их эффективного функционирования позволяет отделить ряд технологий промышленного птицеводства, где применение газовых ИК-обогревателей в настоящее время вряд ли возможно [5]. Это клеточные технологии выращивания и содержания всех видов и стад птицы: яичные куры промышленные стада несушек, родительского стада и ремонтного молодняка, бройлеры, утята, индюшата легких кроссов и перепела.

По напольным технологиям, где объективно нет очевидных препятствий для внедрения энергоэкономичного ИК-отопления в первую очередь должна быть решена задача нормативного нагрева в холодный и переходные периоды года больших объемов приточного воздуха, составляющего по уравнению теплового баланса основные затраты на отопление птичников в 5,5–6 раз превышающие, например, тепловые потери через ограждения. Наиболее продуктивным представляется совмещение этих систем с созданием гибридных схем, включающих традиционные отопительно-вентиляционные и ИК-блоки.

ИК-отопителями эффективно снижать затраты тепла на обогрев птицы уже сегодня можно путем замены энергоемких морально устаревших электробрудеров, широко используемых во всех напольных технологиях в стартовый период откорма бройлеров. На стадии выращивания нормативная аэрация минимальна (воздух в птицеводческом зале по СО₂ заменяется 4–6 раз в час), а нагрев притока предельный – до 30…33 °С. Держать такую температуру на весь объем птицеводческого зала нерационально из-за увеличения тепловых потерь (с вытяжным воздухом и через ограждения) и практически невозможности обеспечить нормальные условия для работы персонала. Сейчас этот вопрос решается локальным обогревом зоны размещения птицы (под брудерами до 33 °С) при фоновой температуре зала 23...28 °С. Это громоздкое переносное оборудование и трудовых затратная технология. Подвеска брудеров и установка ограждений, выделяющих зоны обогрева, с последующим их демонтажом, затрудняется тем, что брудера и ограду надо ставить среди линий кормления и поения. Нормативная потребность на типовой бройлерник 96 х 18 х 3 м - 60 брудеров БП-1А с установленной мощностью 66 кВт. Их замена системой из 3-х длинноволновых газовых ИК-обогревателей той же суммарной мощности ( L = 15м) позволяет разместить все суточное поголовье птицеводческого зала более комфортно (71 против 40 см²/гол. в брудере, то есть в 1,77 раза) и при этом снизить затраты по оплате обогрева из-за перехода на газ в 2,8–3,4 раза. Капитальные затраты на ИК-обогрев (3 установки по 102 тыс. руб.) также не превышают цены 60 брудеров (по 12–18 тыс. руб./шт.) даже с учетом стоимости подводки газа и установки ИК-обогревателей в птичнике. Темновые системы ИК-обогрева хорошо дополняют традиционные микроклиматические системы птичников по пиковому обогреву молодняка на старте. Нами были выполнены расчеты по взаимоувязке этих систем и ряду птицехозяйств в разных регионах РФ постав-

А.В. Скляр, М.В. Постнова. Инфракрасный обогрев в системах микроклимата птичников лен значительной объем комплексных систем, где они показали высокую эффективность в эксплуатации («ПензаМолИнвест», Пензенская обл., ЗАО Краснобор, Тульская обл. и др.).

Особо надо отметить ряд дополнительных достоинств темновых ИК-обогревателей:

• 1)    помимо дополнительного тепла на старте они позволяют микроклиматической системе птичника преодолевать все холодовые пики зимы по всему диапазону наружных температур от уровня наиболее холодной 5-дневки до абсолютного минимума без снижения воздухообеспечения поголовья ниже 0,7 м³/кг живой массы птицы в час;

• 2)    не сушат воздух при высоком КПД обогрева птицы, т.к. их излучение не нагревает воздушную массу птицеводческого зала, поскольку тепло выделяется только на поверхностях, куда падают эти лучи (птица, подстилка, люди и т. п.), Эта особенность позволяет снизить фоновую температуру птицеводческого зала и обеспечивает основную экономию тепла (при брудерах нельзя охлаждать фон-простудятся цыплята при выходе из под нагревателя);

• 3)    работа на минимальных температурах ИК-излучения (200…350 °С) длинноволнового диапазона (5,6–100 мкм), обеспечивает не только безвредное не ограниченное по времени пребывание птицы и человека в зоне их действия, но и создает птице комфортные условия содержания (эти ИК-лучи в медицине используется для лечения);

• 4)    размещение темновых ИК-обогрева-телей в птичниках не мешает типовой расстановке технологического оборудования в целом по объему здания, у них имеют безопасное закрытое пламя с выходом продуктов сжигания газа наружу;

• 5)    время прогрева птичника в зимний период года, перед посадкой птицы, снижается в 3–4 раза.