Визначення температури повітря в тваринницьких приміщеннях

Температура повітря один із параметрів, що визначає мікроклімат в тваринницьких приміщеннях ( http://ukrmap.su/uk-g6/762.html ).

Температура повітря впливає на тварин, зокрема на температуру їх тіла, обмін речовин, інтенсивність теплопродукції, визначає стан здоров’я і продуктивність ( http://www.propozitsiya.com/?page=149&itemid=2419&number=77 ).

В приміщеннях для ВРХ оптимальна температура повинна становити 8-20° С, залежно від віку тварин та напрямку продуктивності (табл.1.1, 1.2, ст.6-7 за Демчуком).

Фізичні і хімічні властивості повітря в приміщеннях визначаються в зоні перебування тварин (зона лежання або стояння тварин в корівниках, телятниках, вівчарнях – на рівні 50 см. від підлоги, а в свинарниках – 30 см., в пташниках при напільному утриманні – на рівні середини клітки).

В багатоярусних батарейних клітках на рівні третього ярусу. Термометри захищають від впливу тепла, нагріваючих приладів і променевої енергії – сонця.

За конструкцією і будовою їх поділяють на ртутні, спиртові (рідинні), самописні та електричні; за призначенням – на нормальні, максимальні, мінімальні і комбіновані.

Термометри можуть бути спеціального призначення: для визначення температури поверхні будівельних огороджень; захищені футляром з черпаком для визначення температури води; для вимірювання температури ґрунту; для визначення температури при різних хімічних реакціях; для інкубаторів.

Медичні і ветеринарні термометри – ртутні. Ціна поділки шкали – 0,1 °С. Вони призначені для визначення температури тіла.

Ртут ні термометри мають широке розповсюдження. Вони відрізняються великою точністю і можуть вимі рювати температуру в широких проміжках від –39,0 °С до +375 °С. Ртуть замерзає при температурі -39,4 °С (рис. 1).

Сп иртові термометри – менш точні, але дають можливість вимірювати низькі температури до – 130° С, що неможливо визначити ртутними термометрами (рис. 1).

Електричні термометри засновані на роботі напівпровідників. В цих приладах використовують мікротермістори. які змінюють свій електричний опір при незначних коливаннях температури.

Електротермометри використовуються для визначення температури повітря в приміщеннях, а також температури огороджувальних конструкцій в діапазоні від – 30° до 120 °С (рис. 2). Електротермометри бувають різних типів.

За призначенням термометри також класифікуються на: максимальні, мінімальні і комбіновані.

Максимальний термометр – це ртутний термометр, призначений для вимірювання найвищої температури (повітря, води, тіла тварини і т. д.) за певний проміжок часу (рис. 3).

До групи максимальних належить ветеринарний і медичний термометр. Він має в капілярній трубці голку-покажчик. Ртуть розширившись при підвищенні температури, проштовхує покажчик по капіляру. Коли температура понижується і ртуть стискується, відходячи назад по капіляру, покажчик залишається на місці, фіксуючи найбільш високу (максимальну) температуру. При визначенні температури максимальний термометр повинен знаходитись в горизонтальному положенні. Для повернення ртуті в резервуар термометр перед застосуванням сильно струшують.

Мінімальний термометр – буває тільки спиртовим, призначений для вимірювання найнижчої температури, властивої тілу за певний проміжок часу (рис. 3). Робоче положення такого термометра горизонтальне. Резервуар в цього термометра, для збільшення площі дотику з повітрям, роблять у вигляді вилки. В просвіті капіляра термометра є покажчик – скляний штифтик, який. перед початком вимірювання температури підводять до верхнього рівня спирту. Спирт, розширюючись при підвищенні температури, вільно проходить мимо покажчика, який залишається на місці. При пониженні температури спирт стискується і тягне за собою в силу поверхневого натягу покажчик. Тому верхній кінець покажчика завжди фіксує мінімальну температуру.

Комбінований термометр – мінімально-максимальний (рис.4). Капіляр термометра U – подібної форми, нижня частина якого заповнена ртуттю. Над менісками ртуті в обох капілярах є сталеві покажчики, які при переміщенні ртуті виштовхуються вгору. Температуру визначать за шкалою яка є з обох боків капілярів.

Для автоматичної реєстрації температури повітря використовують самописні термометри (термографи).

Термограф – застосовують для безперервної реєстрації змін температури повітря протягом доби або тижня (рис. 5).
Термограф складається з датчика температури, біметалевої пластини, передаточного механізму, стрілки з пером барабана з годинниковим механізмом в корпусі. Принцип роботи його, оснований на властивості біметалевої пластини змінювати кривизну в залежності від температури повітря. Зміни вигину біметалевої пластини, передаються стрілці з пером, яке підіймаючись і опускаючись креслить на обертаючому барабані, покритому спеціальною діаграмою, стрічкою температурну криву (термограму).

Термографи необхідно в процесі роботи перевіряти по точному контрольному термометру.

Заводять годинниковий механізм і знімають стрічки кожного дня або раз на тиждень, в залежності від будови приладу. На стрічках добових самописців кожна година розрахована на 15 хвилинні проміжки; у тижневих самописців стрічка розділена вертикальними дугами на 2-х-годинні відрізки і на дні тижня. Встановлюють прилад і починають відлік з визначеного часу.

Крім того, для визначення температури повітря використовують баротермогігрометр – прилад, у якому вмонтований термометр, барометр та гігрометр (рис. 6).

Відомі інші температурні шкали: Кельвіна; Реомюра; Фаренгейта.

У термометрах із шкалою Реомюра (°R) точка танення льоду – 0°, а точка кипіння води -30°; у термометрах із шкалою Фаренгейта (°F) точка танення льоду + 32°, а точка кипіння води +212°. Отже, один градус шкали Цельсія еквівалентний 0,8° шкали Реомюра і 1,8° шкали Фаренгейта.

Для переведення однієї температурної шкали в іншу визначено коефіцієнти:

1. Температуру повітря в приміщеннях визначають в різний час доби в 2-3 точках по вертикалі (на рівні лежання, стояння тварин і на висоті росту обслуговуючого персоналу). Точки визначення по горизонталі беруть слідуючі: середина приміщення і два кути по діагоналі на відстані 3 м від повздовжніх стін і 0,8-1 м від торцевих. Термометри необхідно розміщувати в точках, вказаних вище.

2. Термометр або термограф необхідно розміщувати так, щоб на нього не діяли прямі сонячні промені, тепло від нагрівальних пристроїв і приладів, охолодження від вікон і вентиляційних каналів, а термограф слід ізолювати від тварин.

3. Тривалість визначення температури в кожній точці повинна бути не менше 10 хв з моменту встановлення термометра.

4. Показання термометра необхідно спостерігати так, щоб очі були на рівні ртуті або спирту в капілярі.

Нормативи температури повітря в приміщеннях для різних видів тварин вкладені в додатку (табл.1.1, 1.2, ст.6-7 за Демчуком).

Завдання для самостійного практичного виконання:

Провести вимірювання температури в приміщенні від стелі 30 см, від стін 50 см, від підлоги 0,8 – 1,0 м.

6.Як здійснюється теплообмін між організмом тварини і зовнішнім середовищем, за рахунок чого відбувається терморегуляція?

6.2. Автоматизація створення мікроклімату в тваринницьких приміщеннях

При значній концентрації тварин на обмежених площах вирішальна роль в падінні їх продуктивності відводиться створенню оптимального мікроклімату.

Мікроклімат — це сумарне .значення окремих факто­рів — температури, вологості, швидкості руху та газового складу навколишнього повітря, наявності пилу та мікро­організмів, рівня радіації, іонізації, а також освітлення, атмосферного тиску тощо.

Дія різних факторів навколишнього середовища на ор­ганізм тварин проявляється в деяких змінах її фізіологіч­ного стану: кровообігу, дихання, терморегуляції, газооб­

міну та ін. Дослідженнями, наприклад встановлено, що продуктивність молочних корів на 70 % визначається умо­вами навколишнього середовища і лише на ЗО % — гене­тичними ознаками.

Таким чином, зміною складу та властивостей навколиш­нього складу та властивостей навколишнього середовища можна впливати на організм тварин, досягаючи високої продуктивності.

Мікроклімат у тваринницьких приміщеннях залежить від багатьох умов — зонального клімату, теплозахисних властивостей огороджуючих конструкцій приміщень, рів­ня повітрообміну, ефективності вентиляції, стану каналіза­ції, способів прибирання та видалення гною, освітленості, а також технології утримання тварин.

Із перелічених факторів мікроклімату найбільш суттє­во на організм тварин впливають температура, вологість та газовий склад повітря. Так, при низькій температурі збільшується тепловіддача тварин, що призводить до по­силеного споживання корму і навіть до захворювання. Ви­сока температура, навпаки, спричиняє перегрів. Але най­більш негативний вплив чинять на організм (в першу чергу молодняка) різкі коливання температури. Інші фак­тори мікроклімату (вологість, газовий склад) за умов від­хилення їх параметрів за межі, що рекомендуються тех­нологами, також пригнічують життєдіяльність організму тварин, однак, значно менше.

Деякі норми параметрів мікроклімату для сільськогос­подарських тварин наведені в табл. 6. 1 та 6. 2.

Утримання сільськогосподарських тварин на фермах та комплексах характеризується трьома основними періо­дами:

зимовим, коли повітрообмін у приміщенні мінімальний, а кількість теплоти, що подається від додаткових джерел, підвищенна;

літнім, коли повітрообмін максимальний;

перехідним (весняно-осіннім), коли має забезпечува­тись досить інтенсивний повітрообмін та певне надходжен­ня теплоти.

У ці періоди працює відповідне технологічне облад­нання: система вентиляції та система теплозабезпечения.

6.1. Норми температури та вологості повітря для великої рогатої худоби

На практиці знайшли широке застосування два варіанти повітро- та теплопостачання сільськогосподарських при­міщень (рис. 6.6), при якому забір повітря здійснюється через спеціальні отвори в стіні або шахти на даху примі­щень.

У літній період лишки тепла виводяться за межі примі­щення за рахунок вентиляційної системи (рис. 6.7). Най­частіше використовується при цьому вентиляційна уста­новка «Клімат-4». До її складу входять осьові веіггиляторй типу ВО, що приводяться спеціальними асинхронними дви­гунами з підвищеним ковзанням, а також комплект тех­нічних засобів, який забезпечує автоматичне управління частотою обертання вентиляторів. Розрізняють ступінчасте та безперервне регулювання частоти обертання вентилято­рів. Перше забезпечується автотрансформатором та по­зиційною станцією управління ШАП-5701 (основою її є позиційний регулятор ПТР-3). Друге — станцією управлін­ня МК-ВУЗ та іншими аналогічними (наприклад «Кліма- тика»). При цьому основою в останніх станціях є схема управління силовими симісторами (рис. 6. 8), за допомо­гою якої автоматично (залежно від температури )змінює напруга живлення електричних двигунів — приводів вен­тиляторів.

Припливна вентиляція включає високонапорні вентиля­тори з електроприводом, що подають повітря до розподіль­чого повітропроводу (рис. 6.9). При потребі повітря, що по­дається до приміщення, може підігріватися калорифером. Частота обертання вентилятора змінюється вручну (напри­клад, залежно від віку тварин). Кількість теплоти, що від-

6.8. Спрощена електрична принципова схема безперервного регулюван­ня частоти обертання електродвигунів вентиляторів:

І — схема управління силовими симісторами; 2 — осьовий вентилятор

дає калорифер, регулюється автоматично за допомогою про­мислових регуляторів типу Р. 25, РС. 29.

При утриманні в одному й тому ж приміщенні різних за віком тварин (наприклад, свиноматок та молодняка) ви­никає проблема забезпечення їх необхідним температурним режимом. У цьому випадку використовують засоби локаль­ного обігрівання (наприклад, опромінювачі типу ИКУФ)..

6.9. Схема автоматизації припливної вентиляційної системи:

1 — забірна камера; 2 — заслінка; 3 — теплообмінник; 4 — вентилятор; 5 — роз­подільний повітропровід; 6 — приміщення; 7 — трубопровід для теплоносія

(3.10. Електрична принципова схема управління опромінювачем ИКУФ-1:

І — управління лампами ультрафіолетового опромінення; II — управління лампа­ми інфрачервоного опромінення

На рис. 6.10 зображена електрична принципова схема уп­равління опромінювачем ИКУФ-1. Як видно, автоматичний режим управління забезпечує реле часу КТ.

Зазначені системи управління мікрокліматом тривалий час використовуються на фермах України. Надійнішими є позиційні системи, а більш точними —безперервні.