Отопление птичника зимой: расчёт мощности и выбор системы
Отопление птичника зимой должно держать 31-33 °C у суточных цыплят даже при -30 °C на улице: от этого зависит сохранность молодняка в первые две недели. В Казахстане для этого используют газовые теплогенераторы, водяные тепловентиляторы от котельной и инфракрасные обогреватели для брудерной зоны. Разбираем, как рассчитать мощность отопления, чем отличаются системы, как равномерно распределить тепло и что проверить перед сезоном.
Какая температура нужна в птичнике зимой
Суточным бройлерам нужно 31-33 °C на уровне птицы, а пол и подстилка к посадке должны прогреться до 28-30 °C. Дальше температуру снижают примерно на 2-3 °C в неделю и к 4-5 неделе выходят на 20-22 °C. Относительная влажность в первые дни 60-70%: сухой горячий воздух обезвоживает цыплят.
Самая большая нагрузка на отопление приходится на подготовку корпуса и первые 10-14 дней. Бетонный пол и стены после зимнего простоя забирают много тепла, поэтому корпус начинают греть за 48-72 часа до посадки, а не за сутки. Если посадить цыплят на холодный пол, они сбиваются в кучи, недоедают и отстают в росте, и эта разница уже не догоняется к убою.
Подробная таблица температур по возрасту и связь с вентиляцией разобраны в статье о микроклимате в птичнике. Ниже речь о том, как обеспечить эту температуру технически.
Как рассчитать мощность отопления птичника
Мощность отопления складывается из двух частей: теплопотерь через стены, кровлю и пол и затрат на подогрев приточного воздуха минимальной вентиляции. Вторая часть зимой часто больше первой. К сумме добавляют запас 15-20% на самые холодные дни и неплотности корпуса.
Упрощённые формулы:
- потери через ограждения: Q = U х A х ΔT. Здесь U - коэффициент теплопередачи ограждения в Вт/(м² х °C), A - площадь, ΔT - разница температур внутри и снаружи;
- подогрев вентиляционного воздуха: Q = 0,34 х L х ΔT, где L - воздухообмен в м³/ч, результат в ваттах.
Расчётную наружную температуру берут для своего района по СП РК 2.04-01-2017 «Строительная климатология». Для Астаны, Караганды, Костаная и Павлодара это значения около -30 °C и ниже, для юга страны - заметно мягче.
Упрощённый пример для корпуса 18х96 м из сэндвич-панелей: внутри +32 °C, снаружи -25 °C (ΔT = 57 °C). При расчётной температуре -30 °C и ниже мощность будет соответственно больше.
| Статья | Исходные данные | Мощность, кВт |
|---|---|---|
| Стены и кровля | около 2500 м², U = 0,4 Вт/(м² х °C) | ~57 |
| Пол, стыки и неплотности | +10% к ограждениям | ~6 |
| Подогрев воздуха минимальной вентиляции | L = 4000 м³/ч | ~78 |
| Запас на холодные дни | +20% | ~28 |
| Итого | около 98 Вт на 1 м² пола | ~170 |
В этом примере корпусу нужно около 170 кВт. Это могут быть два газовых теплогенератора по 95 кВт или три водяных тепловентилятора мощностью 55-60 кВт каждый. Реальный расчёт делают по проекту корпуса: толщине панелей, высоте, числу ворот и вентиляторов, плановому поголовью. Тепло самой птицы в расчёт на старт не закладывают, потому что суточные цыплята выделяют его мало. При клеточном содержании живой массы на 1 м² больше, и нагрузка на отопление в пересчёте на голову ниже. Подробнее - в статье о напольном и клеточном содержании бройлеров.
Виды отопления птичника
В птицеводстве применяют четыре основных вида отопления: газовые теплогенераторы прямого и непрямого нагрева, водяные тепловентиляторы от котельной и инфракрасные обогреватели. Они различаются тем, куда уходят продукты сгорания, как влияют на воздух в корпусе и где уместны.
| Вид | Продукты сгорания | Влияние на воздух | Где уместен |
|---|---|---|---|
| Газовый теплогенератор прямого нагрева | Остаются в птичнике | Добавляет влагу и CO2, нужна вентиляция | Основной обогрев при наличии газа |
| Газовый теплогенератор непрямого нагрева | Уходят через дымоход | Сухой чистый воздух | Корпуса, где критична влажность |
| Водяной тепловентилятор | В котельной, вне птичника | Чистый воздух | Хозяйства с котлом на газе, угле или биотопливе |
| Инфракрасный обогреватель | У газовых - в птичнике | Греет птицу и пол, а не весь объём | Брудерная зона, старт выращивания |
Газовые теплогенераторы прямого нагрева
Теплогенератор прямого нагрева сжигает газ в потоке воздуха, поэтому почти всё тепло остаётся в корпусе. Это самый распространённый вариант для промышленных птичников с подведённым газом. Обратная сторона - продукты сгорания: каждый кубометр природного газа даёт около 1 м³ углекислого газа и 1,5-1,6 кг водяного пара. При расходе 18 м³ газа в час это почти 30 кг воды в час в воздухе птичника, и её нужно удалять вентиляцией.
Для птичников применяют, например, газовые теплогенераторы Ermaf мощностью 40 кВт, 70 кВт и 95 кВт. Они работают на природном газе и пропане, питаются от сети 230 В и прогревают зону длиной 40-50 м.
Теплогенераторы непрямого нагрева
В теплогенераторе непрямого нагрева пламя отделено от воздуха теплообменником, а дымовые газы выводятся наружу. В корпус идёт чистый сухой воздух, и минимальную вентиляцию можно держать ниже. Часть тепла уходит с дымовыми газами, сам агрегат и монтаж дымохода дороже, поэтому такой вариант выбирают там, где влажность и газовый состав особенно критичны.
Водяные тепловентиляторы
Водяной тепловентилятор прогоняет воздух птичника через теплообменник с горячей водой из котельной. Котёл стоит вне корпуса, поэтому в птичник не попадают ни влага, ни CO2 от сгорания. Это удобно для хозяйств без магистрального газа: котельная может работать на угле, пеллетах или другом местном топливе. Тепловентилятор Farmer OpenAir регулируется в диапазоне 7,5-71,6 кВт, имеет защиту IP66, эпоксидное покрытие от агрессивной среды и дальность струи до 25 м. Для менее нагруженных зон есть серия Farmer HCF с защитой IP54. Главный риск такой системы - замерзание воды в трубах при аварийной остановке, поэтому контур защищают антифризом или автоматикой слива.
Инфракрасные обогреватели и брудерный обогрев
Инфракрасный обогреватель нагревает поверхность пола и самих цыплят, а не весь объём воздуха. Под ним образуется тёплое пятно, и птица сама выбирает комфортную зону. На старте выращивания это экономит топливо. Но при -30 °C на улице одного инфракрасного обогрева мало: воздух всего корпуса всё равно нужно держать в норме. Поэтому такие обогреватели обычно дополняют основное отопление.
Ещё один способ сэкономить на старте - частичный брудинг. Первые 7-10 дней цыплят держат в отгороженной части корпуса и греют только её, затем открывают весь птичник.
Как распределить тепло по корпусу
Тёплый воздух поднимается вверх, и под потолком птичника бывает на 3-6 °C теплее, чем у пола. Если датчик висит высоко, автоматика видит норму, а цыплята мёрзнут. Решение - перемешивать воздух и мерить температуру там, где находится птица.
- Теплогенераторы размещают вдоль корпуса так, чтобы зоны их действия перекрывались, и направляют струю вдоль оси птичника, а не на птицу.
- Разгонные вентиляторы производительностью 3000 м³/ч при мощности 0,18 кВт опускают тёплый воздух из-под потолка и выравнивают температуру по длине корпуса.
- Датчики температуры ставят на уровне птицы минимум в трёх зонах: в начале, середине и конце корпуса.
- Перед посадкой проверяют температуру пола в нескольких точках: подстилка должна быть тёплой везде, без холодных углов у ворот и торцов.
Отопление и вентиляция зимой работают вместе
Даже при -30 °C птичник нужно вентилировать: птица, помёт и газовые теплогенераторы выделяют влагу, углекислый газ и аммиак. Директива ЕС 2007/43/ЕС для бройлеров при повышенной плотности посадки ограничивает CO2 уровнем 3000 ppm, а аммиак - 20 ppm. В нормах технологического проектирования птицеводческих предприятий НТП-АПК 1.10.05.001-01 параметры воздуха тоже задаются вместе с температурой, а не отдельно от неё.
Минимальную вентиляцию зимой включают циклами по таймеру и управляют ею вместе с отоплением. Холодный воздух подают через стеновые приточные клапаны. При небольшом разрежении, обычно 10-20 Па, струя уходит под потолок, смешивается с тёплым воздухом и опускается к птице уже прогретой. Клапан с проходом 2500 м³/ч при 20 Па рассчитан как раз на такую работу.
Если вентиляцию зимой урезать ради экономии газа, подстилка отсыреет, а аммиак вырастет. Мокрая подстилка тянет за собой пододерматиты, наминки груди и рост падежа, и экономия на газе уходит в потери продукции. Оборудование для притока и вытяжки собрано в разделе систем вентиляции.
Утепление и герметичность корпуса
Чем лучше утеплён и загерметизирован корпус, тем меньше нужна мощность отопления. Каждая щель у ворот, вентиляторов и стыков панелей работает как неуправляемый приток холодного воздуха прямо на птицу. Зимой тоннельные вентиляторы и стенки испарительного охлаждения закрывают утеплёнными щитами или шторами.
Простой тест: при закрытых воротах и работе одного-двух вытяжных вентиляторов в корпусе должно держаться разрежение. Если разрежение не набирается, воздух идёт через неплотности, и его нужно найти. Места подсоса хорошо видны по дыму от дымовой шашки или по инею на внутренней стороне стен в мороз.
Автоматика отопления
Контроллер микроклимата включает теплогенераторы по заданной температуре с гистерезисом 0,5-1 °C и снижает уставку по мере роста птицы по заданной кривой. Отопление разбивают на ступени: при небольшом отклонении работает один агрегат, при сильном морозе включаются все. Так горелки реже включаются и выключаются, а газа уходит меньше.
Зимой обязательны три вещи. Первая - сигнализация по низкой и высокой температуре с оповещением на телефон. Вторая - резервный генератор: при отключении света встают и вентиляторы теплогенераторов, и вентиляция. Третья - датчик CO в корпусах с газовым обогревом. Ориентир по расходу газа: около 0,1 м³ природного газа в час на каждый киловатт мощности при полной нагрузке. В реальной работе агрегаты включаются циклами, и средний расход ниже.
Подготовка отопления к сезону
Отопление проверяют до первых заморозков, а не в день посадки. Типовой список работ:
- очистить горелки, электроды розжига и теплообменники от пыли;
- проверить газовую обвязку, фильтры, давление газа и герметичность соединений;
- проверить вентиляторы теплогенераторов и разгонные вентиляторы;
- откалибровать датчики температуры и проверить сигнализацию;
- для водяной системы опрессовать контур, проверить насосы и защиту от замерзания;
- сделать пробный прогон корпуса и замерить температуру пола в нескольких точках.
Горелки, вентиляторы и автоматика теплогенераторов требуют планового обслуживания перед сезоном. Запчасти к системам отопления держим на складе в Астане, а сервисное обслуживание выполняем по всему Казахстану.
Частые ошибки отопления птичника
- Мощность подобрана по площади «на глаз», без учёта вентиляции: в мороз корпус не держит 32 °C.
- Корпус начинают греть за сутки до посадки: пол остаётся холодным.
- Датчик температуры висит под потолком: автоматика видит норму, птица мёрзнет.
- Нет разгонных вентиляторов: тепло скапливается вверху, у пола холодно.
- Вентиляцию урезают ради экономии газа: растут влажность и аммиак.
- Нет резервного питания: при отключении света корпус за 1-2 часа остывает до опасной температуры.
Часто задаваемые вопросы
Какая температура должна быть в птичнике зимой?
Для суточных бройлеров 31-33 °C на уровне птицы при температуре пола 28-30 °C. Дальше её снижают на 2-3 °C в неделю до 20-22 °C к 4-5 неделе выращивания.
Как рассчитать мощность отопления птичника?
Сложить теплопотери через стены и кровлю (U х A х ΔT) и затраты на подогрев воздуха вентиляции (0,34 х L х ΔT). К сумме добавляют 15-20% запаса. Для корпуса 18х96 м в морозы до -25 °C получается около 170 кВт.
Что лучше: газовый теплогенератор или водяной тепловентилятор?
Газовый теплогенератор прямого нагрева дешевле в монтаже и почти не теряет тепло, но добавляет в корпус влагу и CO2. Водяной тепловентилятор даёт чистый воздух и работает от котельной на любом топливе, но требует котла и трубопровода.
Можно ли отапливать птичник только инфракрасными обогревателями?
Для старта цыплят инфракрасный обогрев эффективен и экономит топливо. Но при морозе ниже -20 °C его обычно дополняют основным отоплением, чтобы держать в норме температуру воздуха всего корпуса.
Почему в птичнике сыро, хотя отопление работает?
Чаще всего не хватает минимальной вентиляции: влага от птицы, помёта и газовых теплогенераторов не удаляется. Помогают циклическая вентиляция через приточные клапаны и разгонные вентиляторы.
Сколько газа расходует теплогенератор?
При полной нагрузке около 0,1 м³ природного газа в час на 1 кВт мощности: агрегат на 95 кВт потребляет порядка 10 м³ в час. Реальный средний расход ниже, так как теплогенератор работает циклами.
Нужна ли вентиляция в птичнике зимой?
Да. Без неё растут влажность, CO2 и аммиак. Для бройлеров ориентир - CO2 не выше 3000 ppm и аммиак не выше 20 ppm, поэтому минимальная вентиляция работает и в самые сильные морозы.
Рассчитать отопление под ваш корпус и подобрать теплогенераторы или тепловентиляторы помогут наши инженеры. Оборудование представлено в разделе систем отопления, а заявку можно оставить на странице контактов.