RU2244562C2

RU2244562C2 - Method for sanitary treatment of air in animal houses

Info

Publication number: RU2244562C2
Application number: RU2000121579/13A
Authority: RU
Inventors: В.А. Самарин (RU); В.А. Самарин; В.П. Спасов (RU); В.П. Спасов; И.Ф. Бородин (RU); И.Ф. Бородин; В.А. Воробьёв (RU); В.А. Воробьёв; С.П. Рудобашта (RU); С.П. Рудобашта; Ю.А. Судник (RU); Ю.А. Судник; нов Н.Н. Прос (RU); Н.Н. Просянов; Г.Н. Самарин (RU); Г.Н. Самарин
Original assignee: Великолукская государственная сельскохозяйственная академия; Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2005-01-20

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, methods for creating optimal microclimate in farms.

SUBSTANCE: method involves delivering outer air via triangular air duct while regulating temperature. Method allows 100% circulation of air and complete purification thereof to be provided, as well as inner air to be regenerated.

EFFECT: increased efficiency in creating of optimal microclimate at animal houses and reduced power consumption.

2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам создания оптимального микроклимата на фермах.The invention relates to agriculture, in particular to methods for creating an optimal microclimate on farms.

Известен способ санитарной обработки в животноводческих помещениях, включающий подачу наружного воздуха, смешение наружного и внутреннего воздуха, получение конденсата и сбор его в лотке, расположенном под теплоутилизатором, нагрев воздуха и осушение. При этом одна часть воздуха удаляется, другая - идет на рециркуляцию. (SU №1672137, 1991). При этом значительная часть тепла с выбрасываемым воздухом удаляется, что экономически невыгодно.A known method of sanitization in livestock buildings, including the supply of external air, mixing the external and internal air, obtaining condensate and collecting it in a tray located under the heat exchanger, heating the air and draining. In this case, one part of the air is removed, the other goes for recycling. (SU No. 1672137, 1991). At the same time, a significant part of the heat with the exhaust air is removed, which is economically disadvantageous.

Технический результат состоит в уменьшении энергозатрат и повышении степени очистки внутреннего воздуха, а также очистке воздуха от аммиака, углекислого газа, макродисперсной влаги, пыли и вредных бактерий, полной рециркуляции очищенного воздуха.The technical result consists in reducing energy consumption and increasing the degree of purification of internal air, as well as purifying the air of ammonia, carbon dioxide, macrodispersed moisture, dust and harmful bacteria, complete recirculation of purified air.

Технический результат достигается тем, что в способе санитарной обработки воздуха в животноводческом помещении, включающем подачу наружного воздуха, смешение наружного и внутреннего воздуха, образование конденсата и его сбор, нагрев, очистку и рециркуляцию воздуха, согласно изобретению наружный воздух подают через воздуховод треугольной формы с автоматическим регулированием температуры, конденсат собирают на наружной поверхности воздуховода треугольной формы. Сбор конденсата происходит в канализацию через V-образный козырек, закрепленный под воздуховодом, воздух очищают от аммиака, углекислого газа, паров воды, пыли и вредных бактерий в химосорбере и воздуховоде, увлажненный воздух нагревают с регулированием относительной влажности до величины 67-70%, температуру воздуха в технологической зоне содержания животных на высоте 1,5 м от пола регулируют с помощью электрокалориферов-доводчиков, а в оставшейся зоне общеобменной вентиляции поддерживают температуру 10-12°С.The technical result is achieved by the fact that in the method of sanitizing air in a livestock building, comprising supplying external air, mixing the external and internal air, the formation of condensate and its collection, heating, purification and air recirculation, according to the invention, the external air is supplied through a triangular duct with automatic by temperature control, condensate is collected on the outer surface of the triangular duct. Condensate is collected into the sewer through a V-shaped visor fixed under the air duct, the air is cleaned of ammonia, carbon dioxide, water vapor, dust and harmful bacteria in the chemisorber and air duct, the humidified air is heated with regulation of relative humidity to a value of 67-70%, temperature air in the technological zone of keeping animals at a height of 1.5 m from the floor is regulated using electric heaters, closers, and in the remaining zone of general ventilation, maintain a temperature of 10-12 ° C.

На фиг.1, 2 изображена технологическая схема создания оптимального микроклимата на ферме при 100 % рециркуляции воздуха с КПД использования теплоты воздушных потоков, равным 80-85%. Система микроклимата содержит центробежный вентилятор 1, электрокалорифер 2, химосорбер 3, насос 4, сепараторы-каплеуловители 5, смесительную камеру 6, воздушный клапан 7, воздухофильтр 8, воздухоприемник рециркуляционного воздуха 9, воздухоприемник наружного воздуха 10, воздуховод треугольной формы является каналом конденсатосборника 11, вытяжные шахты естественной вентиляции 12, электрокалориферы-доводчики 13, смесительная камера влагоосушителя-конденсатосборника 14, клапан рециркуляционный 15, клапан наружного воздуха 16, исполнительный механизм 17, помещение содержания животных 18, зоны содержания животных 19, деревянный пол станка с животными 20, щит высотой 1,5 м на стене станка с животными 21, рамка из уголка станка с животными 22, металлические кронштейны 23, V-oбpaзный металлический козырек 24 под воздуховодом, клапан шахты естественной вентиляции 25, конденсат 26 на наружной поверхности воздуховода, кронштейн крепления 27 треугольного воздуховода.Figure 1, 2 shows a flow chart of creating an optimal microclimate on a farm at 100% air recirculation with an efficiency of using the heat of air flows equal to 80-85%. The microclimate system contains a centrifugal fan 1, an electric air heater 2, a chemosorber 3, a pump 4, droplet separators 5, a mixing chamber 6, an air valve 7, an air filter 8, an intake air recirculation air 9, an outdoor air intake 10, a triangular shape duct is a condensate collector channel 11, exhaust shafts of natural ventilation 12, electric air heaters-closers 13, mixing chamber of the desiccant-condensate collector 14, recirculation valve 15, outdoor air valve 16, executive mech anism 17, animal welfare room 18, animal welfare zone 19, wooden floor of the machine with animals 20, a shield 1.5 m high on the wall of the machine with animals 21, frame from the corner of the machine with animals 22, metal brackets 23, V-shaped metal visor 24 under the duct, valve of the shaft of natural ventilation 25, condensate 26 on the outer surface of the duct, mounting bracket 27 of the triangular duct.

Способ осуществляется следующим образом. Управление микроклиматом в помещении условно разделено на три зоны - I, II, III. Например, в зоне I содержат телят возраста от 20 дней до 1,5 месяца, во II - от 1,5 до 3 месяцев и в III зоне - от 3 до 5 месяцев. В каждой зоне поддерживают требуемые параметры микроклимата. Например, в I зоне температура воздуха в станке с телятами t_CTI равна +(17-18)°С, во II зоне - t_CTII равна +(16-17)°С, в III зоне - t_CTIII равна +(15-16)°С. Причем регулирование параметров микроклимата осуществляется на двух уровнях: нижний - станки с животными 20, доводку и точную стабилизацию параметров микроклимата осуществляют с помощью электрокалориферов-доводчиков 13. Объем животноводческого помещения от пола на высоту 1,5 м - технологическая зона содержания животных. В оставшейся зоне (2/3 помещения) - зона общеобменной вентиляции от верхней границы зоны станков с животными до потолка помещения, где поддерживается технологическая температура воздуха t_{верхн.зоны} равной (10-12)°С, что позволяет на 15-20% уменьшить расход теплоты на отопление помещения. В этой зоне параметры микроклимата поддерживаются с помощью электрокалорифера и химосорбера установки. Регулирование же температурного режима в отопительный период года осуществляется за счет тепловыделений животных, так как система отопления и вентиляции помещения работает при 100% рециркуляции воздуха, при 95-98% его очистки от аммиака, углекислого газа, пыли и вредных бактерий в оросительной камере химосорбера 3, а вытяжные шахты 12 закрыты на 100% клапанами 25. При понижении наружной температуры более 10°С стабилизацию температуры воздуха производят автоматическим включением электрокалорифера 2 и воздуховода 11. При автоматическом регулировании температуры воздушной смеси внутри треугольного воздуховода 11 конденсат стекает вниз по стенкам в козырек 24, из него в канализацию. За два-три дня работы воздуховода 11 влажность в помещении содержания животных будет не превышать 65-70%.The method is as follows. Climate control in the room is conditionally divided into three zones - I, II, III. For example, in zone I, calves from 20 days to 1.5 months are kept, in II from 1.5 to 3 months, and in zone III from 3 to 5 months. In each zone, the required microclimate parameters are maintained. For example, in zone I, the air temperature in a machine with calves t _CTI is + (17-18) ° С, in zone II - t _CTII is + (16-17) ° С, in zone III - t _CTIII is + (15- 16) ° C. Moreover, the climate control is carried out at two levels: the lower - machines with animals 20, fine-tuning and precise stabilization of the microclimate parameters is carried out using electric heaters-closers 13. The volume of the livestock building from the floor to a height of 1.5 m is the technological zone for keeping animals. In the remaining area (2/3 room) - the general ventilation area from the upper boundary zone of machines with animals to ceiling rooms where the temperature is maintained technological _verhn.zony t equal to (10-12) ° C, which allows a 15-20% decrease heat consumption for space heating. In this zone, microclimate parameters are maintained using an electric air heater and a plant chemosorber. The temperature control in the heating season is controlled by heat from the animals, since the heating and ventilation system operates at 100% air recirculation, at 95-98% of its purification from ammonia, carbon dioxide, dust and harmful bacteria in the irrigation chamber of the chemisorber 3 , and the exhaust shafts 12 are 100% closed by valves 25. When the outside temperature drops to more than 10 ° C, the air temperature is stabilized by automatically turning on the air heater 2 and air duct 11. With automatic regulation uu temperature air mixture within the triangular duct 11, the condensate flows down the walls to the hood 24, from it to the sewer. For two or three days of operation of the duct 11, the humidity in the room keeping animals will not exceed 65-70%.

Автоматическая работа влагоосушителя воздуха воздуховода 11 осуществляется регулятором температуры посредством автоматической работы исполнительного механизма 3, который управляет клапанами наружного 16 и внутреннего 15 воздуха в смесительной камере 14.The automatic operation of the air dryer 11 is carried out by the temperature controller through the automatic operation of the actuator 3, which controls the valves of the external 16 and internal 15 air in the mixing chamber 14.

Следовательно, при работе системы микроклимата в отопительный период года наружный воздух в установку поступает только через треугольный воздуховод - влагоосушитель 11, то есть около 3-5% от общего объема воздухопроизводительности системы микроклимата, которая работает строго в режиме 100% рециркуляции воздуха при его полной очистке от аммиака, углекислого газа, паров воды и пыли в химосорбере и влагоосушителе системы микроклимата. Очищенный увлажненный воздух поступает в электрокалорифер 2, где его относительная влажность регулируется по точке росы и доводится до величины, равной 67...70%, и подается вентилятором 1 в помещение содержания животных 18.Therefore, during the operation of the microclimate system in the heating season, outside air enters the installation only through a triangular air duct - a dehumidifier 11, that is, about 3-5% of the total air capacity of the microclimate system, which operates strictly in the 100% air recirculation mode when it is completely cleaned from ammonia, carbon dioxide, water vapor and dust in the chemisorber and dehumidifier of the microclimate system. The purified humidified air enters the electroheater 2, where its relative humidity is regulated by the dew point and brought to a value equal to 67 ... 70%, and is supplied by fan 1 to the animal welfare room 18.

Таким образом, при работе системы микроклимата создается в помещении оптимальный микроклимат в станках с животными по температурному, влажностному и газовому (по содержанию в воздухе аммиака и углекислого газа) режимам микроклимата при энергосберегающем минимальном расходе энергии. Так, в течение 185-190 дней отопительного периода ежедневно отопление помещения с животными осуществляется только за счет тепловыделений животных, при этом в помещении поддерживается температура воздуха +(15-17)°С в течение суток. Химосорбер 3 системы микроклимата включается в ручном режиме на 6 часов работы утром и вечером при уборке навоза из помещения. Электрокалориферная установка с вентилятором 1 и электрокалорифером 2 работает в автоматическом режиме регулирования температуры и относительной влажности воздуха. В нижней и верхней зонах животноводческого помещения температурный режим в станках с животными доводится автоматически с помощью электрокалориферов-доводчиков 13 или других источников локального электрообогрева.Thus, during operation of the microclimate system, an optimal microclimate is created in the room in machines with animals according to the temperature, humidity and gas (by the content of ammonia and carbon dioxide in the air) microclimate modes with an energy-saving minimum energy consumption. So, during the 185-190 days of the heating period, daily heating of the room with animals is carried out only due to the heat of animals, while the room temperature is maintained at + (15-17) ° C during the day. The chemosorber 3 microclimate system is switched on manually for 6 hours of work in the morning and in the evening when cleaning manure from the room. An electric air heater with a fan 1 and an electric air heater 2 operates in the automatic mode of regulating the temperature and relative humidity. In the lower and upper zones of the livestock building, the temperature regime in the machines with animals is brought automatically using electric heaters-closers 13 or other sources of local electrical heating.

Способ позволяет использовать вторично внутренний загрязненный аммиаком, углекислым газом, парами воды, пылью и вредными бактериями воздух, не выбрасывая его наружу через шахты естественной вентиляции, а используя вторично при создании нормативного микроклимата на ферме, пройдя полную очистку. Следовательно, и не выбрасывается теплота с воздухом наружу, а полностью остается в помещении содержания животных, и КПД использования теплоты на создание нормативного микроклимата на ферме достигает 80-85%. Поэтому при таком способе обработки на фермах в отопительный период года (с 15 сентября по 15 апреля) используется 100% режим рециркуляции внутреннего воздуха при создании в станках с животными оптимального микроклимата.The method allows the use of secondary air contaminated with ammonia, carbon dioxide, water vapor, dust and harmful bacteria, not throwing it out through the mines of natural ventilation, but using it again when creating a regulatory microclimate on the farm, after complete cleaning. Therefore, heat is not expelled with air outside, but remains completely in the animal housing, and the efficiency of using heat to create a regulatory microclimate on the farm reaches 80-85%. Therefore, with this method of processing on farms during the heating season (September 15 to April 15), a 100% internal air recirculation mode is used when creating an optimal microclimate in machines with animals.

Claims

A method of sanitizing air in a livestock building, including supplying outside air, condensation and collecting it, heating, cleaning and recirculating air, characterized in that the outside air is supplied through a triangular duct with automatic temperature control, the condensate is collected into the sewer through a V-shaped a visor fixed under the air duct, the air is cleaned of ammonia, carbon dioxide, water vapor, dust and harmful bacteria in the chemisorber and air duct, the humidified air is heated with the relative humidity to a value of 67-70%, and the air temperature in the technological zone for keeping animals at a height of 1.5 m from the floor is regulated using electric heaters-closers and maintain a temperature of 10-12 ° C in the remaining zone of general exchange ventilation.