Энергоэффективное здание коровника в Пермском крае

Устойчивого развития отечественного сельскохозяйственного производства можно достигнуть только за счет повышения его конкурентоспособности, которая должна быть обеспечена путем роста производственного потенциала, реализации стратегии инновационного развития отрасли, что нельзя осуществить без существенного роста энергоэффективности. Потенциал энергосбережения в сельском хозяйстве наполовину может быть реализован (и частично реализуется) внедрением энергосберегающего оборудования, техники и технологий, устранением прямого расточительства (наследия коллективного ведения хозяйства) [2, с. 41].

Анализ структуры затрат электрической энергии на производство молока показал, что наибольший удельный вес в общих затратах занимает энергия, потребляемая на создание и поддержание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях (табл. 1). Ее доля, в зависимости от технологии содержания животных, находится в пределах 34,5-36,8 %, что сопоставимо лишь с затратами энергии на приготовление кормосмесей. Исходя из чего одним из основных направлений сокращения общих затрат энергии на производство молока, а следовательно, и его себестоимости является разработка и внедрение энергосберегающего оборудования для создания и поддержания нормативного микроклимата на животноводческих фермах [1, с. 383].

Таблица 1. Структура затрат электрической энергии на производство молока на фермах на 200 голов с привязным и беспривязным содержанием.

В настоящее время в Пермском крае имеется большое количество старых животноводческих ферм, построенного в 70-80-х годах прошлого века и представляющих собой стандартные бетонные конструкции. Такие фермы в большинстве случаев находятся в критическом состоянии, так как при эксплуатации железобетонных сооружений в течение 20-30 лет, а именно из бетона строили в годы СССР, в агрессивной среде эти здания подошли к своему сроку износа.

Бетон обладает высокой степенью теплопроводности. Летом он пропускает слишком много тепла, зимой -- холода. В таких коровниках, как правило, скапливается много конденсата, который появляется, когда теплый воздух, поднимающийся от коров, сталкивается с остывшим бетоном. Зимой зачастую окна совсем закрыты, отсутствие приточной вентиляции создает отрицательный микроклимат в коровнике, повышенную влажность и содержание аммиака в воздухе. Все это способствует размножению гнилостных бактерий, приводит к болезни животных и, как следствие, к падению продуктивности. Открытые же постоянно двери в коровниках не улучшают ситуацию с вентиляцией, а только создают сквозняки, что также нехорошо для животных.

Оставляя стены бетонными, хозяйства зачастую открывают все окна, в крыше открывают световой конек, и двери держат открытыми. При таком подходе в климатических условиях Пермского края, с его влажностью и низкой температурой в зимнее время, возникают проблемы в виде замерзшего навоза, воды в поилках и т.д.

Поэтому важнейшее направление экономии энергоресурсов в животноводстве - утилизация тепла, содержащегося в воздухе животноводческих помещений. Тепловыделения животных составляют приблизительно 4,3 млн т у. т. в год, причем 0,3 млн т образуется летом и должно быть удалено из помещения посредством вентиляции, а теплота, эквивалентная 4 млн т у. т. получается в зимний и переходный периоды года и может быть использована на обогрев помещений.

Степень покрытия дефицита мощности на обогрев животноводческих помещений с помощью теплоутилизации зависит от их назначения и климатических условий. В северных районах нашего края для коровников этот дефицит может быть покрыт на 40-50 %, т. е. использование теплоутилизаторов представляет собой значительный источник сокращения затрат электроэнергии на теплоснабжение животноводческих помещений [3, с. 21].

В настоящее время отечественными специалистами разработано достаточное количество рекуперативных теплоутилизаторов для животноводческих помещений, в которых теплообмен между удаляемым теплым воздухом и холодным приточным происходит без их непосредственного контакта - через разделительную стенку или с использованием промежуточного теплоносителя. Конструктивное исполнение рекуперативных теплообменников самое разнообразное.

Огромная роль в содержании на фермах высокопродуктивных стад отводится системам вентиляции. При реконструкции старого коровника для того, чтобы естественная вентиляция была действительно приточно-вытяжной, должны учитываться и подвергаться тщательному расчету на предмет соотношения такие моменты, как ширина коровника, высота по коньку, угол наклона крыши, количество коров, их продуктивность. Ширина конька делается в строгом соотношении со многими расчетами.

Сегодня в Пермском крае рынок разворачивается от тяжелых бетонных сооружений в сторону быстровозводимых конструкций, которые коренным образом отличаются от прежних коровников своей легкостью, быстротой сборки, меньшей стоимостью, лучшими эксплуатационными характеристиками и условиями содержания скота.

Типовыми считаются молочно-товарные фермы на 200 и 400 голов и молочные комплексы стандартных размеров - на 600, 800, 900, 1200, 1800 и 2100 голов, но каждое решение нуждается в корректировке. Поэтому любой типовой проект всегда дорабатывается под конкретные технологические условия.

Все большее распространение получают каркасы, изготовленные из легких металлоконструкций. Это может быть тонкостенный профиль, полученный из листа оцинкованной стали (с цинковым покрытием не менее 275 г на 1 м2). Легкие стальные тонкостенные конструкции, или, как еще их называют, ЛСТК, состоят из оцинкованных профилей: колонн, ригелей, прогонов. Конструкции, изготовленные из оцинкованной стали, имеют неоспоримое преимущество перед профилем из черного металла - они отлично противостоят коррозии и срок эксплуатации таких каркасов составляет не менее 25 лет.

Ззаслуживает внимания так же способ строительства коровников - из сэндвич-панелей. Этот материал по своим качественным показателям является намного менее проводимым, чем кирпич. Кроме того, оцинкованное покрытие сэндвича, а на крыше с внутренней стороны - алюминиевое, способствует более высокой устойчивости к агрессивной среде в коровнике и, следовательно, долговечности. Плюсом является и простота сборки таких конструкций. Панели крепятся болтами из нержавеющей стали к оцинкованным металлоконструкциям. Такой коровник, при наличии готового фундамента, собирается двумя рабочими за две-три недели. Окна также выполняются из сэндвичей с прозрачной трехслойной полиуретановой составляющей. Механизм открывания таких окон предусмотрен таким образом, что само окно является тем самым направляющим экраном для потоков воздуха.

В рамках реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» современный животноводческий комплекс по голландской технологии в 2007 году построен в селе Аспа Уинского района. На территории ООО «Пихтовское» Частинского района введен в эксплуатацию животноводческий комплекс на 1 200 голов. Построены новые комплексы в СПК «Ключи» Чусовского района, ООО «Русь» Пермского района, в селе Шумиха СПК «Дубровинский» в Нытвенсокм районе и в других территориях Пермского края[4].

Строительство животноводческих комплексов с применением современных технологий при государственной поддержке в Пермском крае продолжается. При проектировании данных объектов особое внимание уделяется разделам, посвященным энергосбережению и энергоэффективности.

Ускоренное техническое и технологическое перевооружение в сельском хозяйстве является одним из приоритетных направлений развития агропромышленного комплекса Пермского края, что в свою очередь, позволяет повышать по основным показателям продуктивность рейтинга Пермского края[4].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Амерханов Р.А., Гарькавый К.А., Шевчук И.В. Решение задачи

воздухообмена в животноводческом помещении:Энергообеспечение и

энергосбережение в сельском хозяйстве. Тр. 3 -й Международной научнотехнической конференции (14-15 мая 2003 г., Москва, ГНУ ВИЭСХ). Часть 3. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. С. 380-385.

2. Заводчиков Н.Д., Воронкова Е.А. Управление эффективностью использования энергоресурсов в растениеводстве: монография // Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2012. С. 172.

3. Ильин И.В. Энергосберегающее вентиляционно-отопительное оборудование для животноводческих ферм // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2003. № 2. С. 21-24.

4. Сайт губернатора и Правительства Пермского края, официальный интернет-портал региона [Электронный ресурс]. URL: https://permkrai.ru/news/v- prikame-prinyata-strategiya-razvitiya-agropromyshlennogo-kompleksa-do-2025- goda/ (дата обращения: 10.12.22)

5. Современный животноводческий комплекс построили в селе Аспа Уинского района // Российское информационное агентство «Европейско - Азиатские Новости», сетевое издание, 21.12.2007. URL: https://eanews.ru/news/news/i106906/ (дата обращения: 05.01.23).

Размещено на Allbest.ru