konstrukční prvky ventilačního systému pro porodní halu

Jakožto klíčové zařízení propojující přední a zadní část provozu na prasečí farmě musí být ventilační systém porodního domu navržen tak, aby splňoval environmentální potřeby prasnic a zároveň vyhovoval požadavkům selat.

V praxi je ventilační systém porodního domu vzájemně omezujícím prostředím: prasnice jsou citlivé na teplo, zatímco selata jsou citlivá na chlad. Koordinace tohoto produkčního prostředí je zásadní pro laktaci prasnic, poporodní říji, následný růst a kondici selat, přežití selat po odstavu a dokonce i celkovou roční výkonnost stáda. Na základě vzájemných omezení mezi prasnicemi a selaty následující text představuje a analyzuje konstrukční prvky ventilačních systémů porodních domů.

Režimy ventilace:

1. Větrání porodny může být organizováno jako přetlakové, podtlakové, rovnotlakové (nebo mírně přetlakové) nebo přirozené větrání. Režimy přetlaku a rovnotlaku (nebo mírného přetlaku) jsou vhodné pro filtrované systémy; existují také režimy podtlaku používané s filtrací. Přirozené větrání se používá v tradičních samostatných budovách a v moderních farmách je nyní méně běžné. Tento článek představuje hlavně běžný nefiltrovaný podtlakový ventilační systém porodny.
2. V případě nefiltrovaného podtlaku se liší způsoby přívodu vzduchu: střešní přívod, střešní přívod s odpařovacím chlazením a kombinovaný střešní a podélný (tunelový) přívod. V chladných severních oblastech naší země, kde letní venkovní teploty nepřesahují nebo jen mírně přesahují 30 °C, lze použít režimy střešního přívodu nebo střešního přívodu chlazeného výparníkem. V jiných oblastech s horkým létem je vhodné použít kombinovaný režim střešního a podélného přívodu (nebo střešního přívodu chlazeného výparníkem). Tento režim vyžaduje tepelně izolační materiály pro střechu i podhled a musí zajistit dostatečný objem větrání podle místních podmínek.

Struktura budovy a uspořádání stájí:

1. Návrh větrání porodních stájí nelze oddělit od konstrukce budovy a uspořádání stájí. Tyto faktory musí zohledňovat velikost farmy, terén, investiční náklady, rytmus produkce, obrat prasat a další faktory. Moderní farmy běžně používají propojené stavební konstrukce s pracovním postupem „velká budova, malé jednotky, vše najednou ven“. Rozpětí stodoly je obvykle do 30 m. U větších farem s prasnicemi lze pro úsporu místa spojit dvě stodoly s rozpětím přes 20 m do jedné porodnice s rozpětím 50 m, kde jsou porodní jednotky uspořádány symetricky podél střední uličky.
2. Pokud jde o uspořádání stání, při použití podélného (tunelového) odvětrávání pomocí odpařovacích rohoží během horkých let se doporučuje, aby každá řada nepřesahovala 12 nebo 13 stání, protože teplotní rozdíly mezi výstupním a vstupním koncem ovlivňují laktaci prasnic na konci řady a další říji. Tento rozdíl vzniká proto, že objem výstupního vzduchu z porodního domu a rychlost větru by neměly být příliš velké, aby se zabránilo stresu z chladu u kojících selat, ale zároveň aby byly uspokojeny potřeby kojících prasnic. Proto jsou rozpětí pro tunelovou ventilaci relativně krátká. Pokud každá řada přesahuje 14 stání, doporučuje se režim přívodu vzduchu přes střešní chladiče, protože v tomto režimu jsou přívodní otvory rovnoměrně rozloženy na podhledu mezi porodními jednotkami, což zajišťuje, že nevznikají mrtvé zóny, a zlepšuje kontakt čerstvého vzduchu se stádem.
3. Bez ohledu na konstrukci budovy nebo uspořádání stání musí být budova dobře utěsněna a pokud to podmínky dovolují, měly by být použity izolační stavební materiály s dobrými tepelně izolačními vlastnostmi.

Teplota klimatu a kvalita vzduchu:

1. Po výběru režimu větrání, konstrukce budovy a uspořádání stání podle výrobních procesů a investičních podmínek musí návrh větrání odpovídat místnímu klimatu a environmentálním požadavkům uvnitř porodního domu. Zeměpisná šířka, nadmořská výška, srážky a další faktory určují místní klimatické podmínky, které zase ovlivňují vnitřní podmínky ve stodole. Ačkoli mechanické větrání a lidský zásah mohou kontrolovat vnitřní prostředí, to, zda větrání splňuje zamýšlené cíle nebo environmentální potřeby stáda, je omezeno několika faktory.
2. Při navrhování ventilace porodního domu použijte vhodné parametry teploty, vlhkosti a kvality vzduchu. Typické cílové teploty jsou: kojící prasnice 16 °C až 18 °C, novorozená selata 35 °C až 37 °C a kojící selata 30 °C až 34 °C. Relativní vlhkost je obecně 60 °C až 80 %, což platí pro většinu chovů prasat. V horkých létech vysoká vlhkost snižuje účinnost chlazení odpařovacími podložkami a zhoršuje tepelné namáhání; v chladných zimách vysoká vlhkost zvyšuje tepelné ztráty zvířat, což ovlivňuje termoregulaci a zhoršuje stres z chladu. Vysoká vlhkost také zvyšuje koncentrace škodlivých látek v ovzduší, podporuje růst mikroorganismů a urychluje znehodnocení krmiva, což má negativní vliv na zdraví stáda. Nízká vlhkost je méně škodlivá než vysoká vlhkost, ale když relativní vlhkost klesne pod 40 %, může způsobit popraskání kůže a zvýšení množství částic ve vzduchu, což vede k problémům s kůží nebo dýcháním. Při vhodné teplotě nejsou extrémní hodnoty vlhkosti tak kritické; zvýšení teploty nebo ventilace může vysokou vlhkost zmírnit. Nadměrná regulace vlhkosti může narušit regulaci teploty a přívod čerstvého vzduchu a může snížit celkovou kvalitu vzduchu, proto by se jako reference měly používat hodnoty relativní vlhkosti.
3. Kromě toho škodlivé plyny, těkavé sloučeniny hnoje a moči, krmivo a organický prach a činnost zvířat produkují pachy, mikroby a částice, které ovlivňují zdraví stáda a podmínky ve stáji. Obecně požadované limity jsou CO2 do 3000 mg/m3, NH3 15 mg/m3 a H2S 5 mg/m3. Tyto limity jsou mírně přísnější než u jiných vepřínů, protože selata jsou zranitelnější. V horkých letních podmínkách by porodna měla dosahovat alespoň 80 výměn vzduchu za hodinu; v chladných zimních podmínkách by ventilace na jednu prasnici s selaty měla být alespoň 45 m3/h, aby byl zajištěn dostatečný přísun čerstvého vzduchu a dobrá kvalita vzduchu.

Pomocné zařízení:

1. Odsávání:
   Aby bylo zajištěno, že objem odváděného vnitřního vzduchu převyšuje přívod čerstvého vzduchu, vytvořte v budově podtlak a zajistěte velkou ventilaci s mírným podtlakem pro dobrý výkon, doporučujeme použít axiální ventilátory. Kryty ventilátorů na trhu jsou hlavně z pozinkované oceli nebo skleněných vláken; kryty ze skleněných vláken jsou odolnější proti korozi a trvanlivější, ale dražší. Typickými modely jsou ventilátory s přímým pohonem o velikosti 18″, 24″ a 36″; v porodních jednotkách se zřídka používají ventilátory s řemenovým pohonem o velikosti 50″ až 54″, protože ventilátory o velikosti nad 50″ mají velký objem odvodu vzduchu a náhlý proud vzduchu při spuštění může způsobit stres z chladu u selat. Porodní jednotky jsou obvykle malé, proto se upřednostňují střední a malé ventilátory. Při výpočtu objemu odváděného vzduchu použijte křivky ventilátorů při statickém tlaku 12,5 Pa nebo 25 Pa; vyšší statický tlak vede k nižšímu proudění vzduchu a vyšší spotřebě energie. Vzhledem k vzduchotěsnosti chléva, přesnosti údajů výrobce ventilátorů a vnitřní struktuře je bezpečnější a přesnější použít proudění vzduchu odpovídající statickému tlaku 25 Pa.
   Během zimního provozu s nízkou ventilací je také účinné použití odvodu z žlabu (hnojiště), který potlačuje škodlivé výpary z hnojiště, které mají vliv na selata. V létě, kdy se zvyšuje ventilace a frekvence výměny vzduchu, se relativní vliv odvodu z žlabu snižuje.
2. Vstup:
   Po odvodu znečištěného vzduchu musí být čerstvý vzduch přiváděn dvěma způsoby: přes podhled nebo přes čelní stěny. V režimu přívodu vzduchu přes podhled se malá okénka v podhledu otevírají směrem dolů. Při nízké ventilaci se žaluzie mírně otevřou a proud vzduchu se přilepí ke stropu a pomalu se mísí s vnitřním vzduchem, než sestoupí do kotců. Při vyšších rychlostech větrání se úhel žaluzií zvětšuje a proud vzduchu vstupuje do prostoru kotců šikmo. Aby se zabránilo přímým vertikálním průvanům, které mohou prasata poškodit nebo rozvířit škodlivé plyny z hnojišť, je třeba omezit a regulovat úhel žaluzií. Stropní přívody by měly být rovnoměrně rozloženy, aby se zvýšilo pokrytí čerstvým vzduchem a zabránilo se vzniku mrtvých zón, a neměly by být v konfliktu s krmítky, napájecími kabely nebo osvětlením.
   Režim přívodu vzduchu na koncové stěně se používá pro letní tunelové větrání. Rychlost větru v porodních stájích obecně nepřesahuje 1 m/s; plocha tunelového přívodu vzduchu se počítá na základě rychlosti přiváděného vzduchu 3 m/s až 4 m/s. Otvory pro přívod vzduchu lze nastavit pomocí poháněných PVC panelů nebo automaticky na základě objemu vzduchu odváděného ventilátorem.
3. Chlazení:
   Chlazení pomocí odpařovacích rohoží založené na principu odpařování je osvědčená a spolehlivá metoda chlazení. Voda smáčí rohože shora; horký vzduch nasávaný rohožemi pod podtlakem přichází do styku s mokrými rohožemi a je ochlazován odpařováním, přičemž se zvyšuje vlhkost vzduchu v místnosti. Rychlost větru při tunelové ventilaci přidává efekt chlazení větrem, aby bylo dosaženo požadovaných teplot. Účinnost chlazení rohožemi však klesá s rostoucí relativní vlhkostí okolního vzduchu.
   Obvykle se používá médium o tloušťce 15 cm s úhlem zvlnění (např. 45/15 stupňů), aby byl zajištěn plynulý vstup vzduchu a delší doba kontaktu vzduchu s médiem. Plochu podložky vypočítáte pomocí rychlosti průchodu podložkou 1,7 m/s až 1,9 m/s; vyšší rychlosti průchodu zvyšují tlakovou ztrátu a snižují průtok vzduchu ventilátorem. Protože porodny se vyhýbají nadměrným rychlostem vzduchu a často mají omezený počet ventilátorů, je praktické zvětšit plochu podložky a zvolit nižší rychlost průchodu podložkou.
4. Vytápění:
   Kromě lokálního vytápění odpočinkových prostor pro selata pomocí žárovek pro selata vyžadují porodní haly v chladných obdobích další zdroje tepla, aby se vyrovnaly tepelné ztráty ventilací a dosáhlo se cílové teploty. Možnosti vytápění jsou obecně systémy s horkou vodou a plynové ohřívače. Vytápění horkou vodou má nižší provozní náklady, ale pomalejší odezvu; plynové vytápění je dražší, ale může okamžitě zvýšit teplotu ve stodole. Ve větších chovech prasnic mohou plynové ohřívače zkrátit dobu schnutí po dezinfekci a zlepšit obrat porodních místností.
5. Automatické řízení:
   Cílem ventilace je udržovat vhodnou teplotu pro prasnice a selata, proto provoz přívodního, odvodního, chladicího a topného zařízení vyžaduje vysoce přesné automatické řízení namísto ručního zásahu. Vyberte si přesné regulátory prostředí, abyste se vyhnuli velkým výkyvům ventilace, které způsobují kolísání teploty škodlivé pro selata, a dosáhli dobré energetické účinnosti. V systémech řízení podtlaku jsou nepostradatelné alarmové funkce, zejména alarmy teplotních abnormalit v porodních halách.