XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Микроклимат в сельскохозяйственном помещении — это климат ограниченного пространства, включающий в себя совокупность факторов среды: температура, влажность, скорость движения и охлаждающая способность воздуха, атмосферное давления, уровень шума, содержание взвешенных в воздухе пылевых частиц и микроорганизмов, газовый состав воздуха и др. [1, 2].

Создание и поддержание микроклимата в животноводческих помещениях связаны с решением комплекса инженерно-технических задач и наряду с полноценным кормлением являются определяющим фактором в обеспечении здоровья животных, их воспроизводительной способности и получении от них максимального количества продукции высокого качества.

Современные технологии содержания животных предъявляют высокие требования к микроклимату в животноводческих помещениях. По мнению ученых, специалистов животноводства и технологов, продуктивность животных на 50.60% определяется кормами, на 15.20% - уходом и на 10. 30%-микроклиматом в животноводческом помещении. Отклонение параметров микроклимата от установленных оптимальных пределов приводит к сокращению удоев молока на 10.20%, прироста живой массы — на 20.35%, увеличению отхода молодняка до 5.40%, уменьшению яйценоскости кур - на 30.35%, расходу дополнительного количества кормов, сокращению срока службы оборудования, машин и самих зданий, негативно влияет на обслуживающий персонал, снижению устойчивости животных к заболеваниям [1].

Существующие типовые отопительно-вентиляционные системы (ОВС) животноводческих помещений обладают целым рядом недостатков. Во - первых, большая энергоемкость технологического процесса. Например, для поддержания нормативного микроклимата в комплексах на 108 тыс. свиней при действующих нормах воздухообмена зимой (ОНТП-2-90) требуется 11. 15 тыс. кВт-ч. Во - вторых, своими выбросами они загрязняют окружающую среду. Например, вытяжная вентиляция свиноводческого комплекса на 108 тыс. гол. выбрасывает в один час в атмосферу 1,5 млрд микробных тел, 159,0 KrNH3, 14,5кг H2S и, причем, часть этих выбросов вновь возвращается в помещение приточной вентиляцией, а оставшееся, распространяется в атмосфере, создает неблагоприятные условия для здоровья окружающего населения.

Для достижения максимальной продуктивности требуется создание и поддержания нормативных параметров микроклимата, которые носят индивидуальный характер для каждого вида животных и птицы, половозрастной группы, но это не гарантирует минимальную себестоимость производимой продукции. Поэтому в животноводческих помещениях следует поддерживать оптимальные параметры микроклимата. Однако существующие методы оптимизации микроклимата в животноводческих помещениях пока учитывают один — два (как правило, температура и влажность воздуха) оптимальных параметра микроклимата. Однако такой параметр, как чистота воздушного объема (от вредоносных микроорганизмов, продуктов распада, т.д.) также оказывает значительное влияние на продуктивность с.х. животных.

Учеными доказано, что использование для обеззараживания воздушной среды специализированных очистительных систем значительно повышает продуктивность сельскохозяйственных животных.

Среди наиболее перспективных способов очистки с использованием электротехнологических методов воздействия, можно назвать электрическую ионизацию.

Ионизация — это процесс возникновения заряда на молекуле. Причин возникновения естественной ионизации воздуха много: космическое и солнечное излучение, естественный радиационный фон земли, радиоактивность воздуха, атмосферное электричество, трение частиц песка, снега и пр. А самым эффективным ионизатором являются грозовые облака.

Искусственная ионизация осуществляется специальными устройствами, получившими название аэроионизаторы. В зависимости от физического явления, используемого в аэроионизаторе для продуцирования аэроионов, различают следующие их типы: электроэффлювиальный, радиоизотопный, термоионный, гидродинамический, фотоэлектрический. В соответствии с размерами обслуживаемой зоны аэроионизаторы подразделяют на местные и общие, а от назначения и варианта расположения — на стационарные и переносные. По своему устройству, принципу действия и техническим характеристикам аэроионизаторы бывают регулируемые и нерегулируемые, униполярные (генерирующие ионы одного знака) или биполярные (генерирующие ионы обоих знаков одновременно). Для создания благоприятного аэроионного режима в помещениях, изучения физиологического действия аэроионов и аэроионотерапии создано большое число различных аэроионизаторов.

В начале ХХ века русский учёный А.Л. Чижевский доказал, что отрицательные ионы воздуха биологически благотворны, а положительные ионы оказывают вредное воздействие на организм. Он установил, что отрицательные аэроионы, попадая при дыхании в лёгкие, отдают свой заряд эритроцитам крови, которые, в свою очередь, передают этот заряд клеткам и тканям всего организма. Последние наиболее перспективные и эффективные.

Всестороннее изучение механизмов влияния аэроионов отрицательной и положительной полярности на организм, произведенное в Центральной лаборатории ионификации и по ее рекомендации, а также за рубежом, показало, что униполярные аэроионы оказывают воздействие на ряд вегетативных и анимальных функций отдельных органов и на жизнедеятельность организма в целом, при этом отрицательные аэроионы во всех случаях оказывают благоприятное влияние. Аэроионы влияют на функциональное состояние нервной системы и ее высших отделов, кровяное давление, тканевое дыхание, обмен веществ, температуру тела, на физико-химические свойства крови, соотношение белковых фракций крови, качество белой и красной крови, кровотечение, реакцию оседания эритроцитов, рН крови, гемоглобин, каталазу, сахар крови, электрокинетический потенциал эритроцитов, изоэлектрические точки крови и ее компонентов, митогенетический режим крови, изоэлектрические точки тканевых коллоидов и т.д. Такого рода универсальность физиологического действия униполярных аэроионов хорошо объясняется тем, что аэроионы влияют на основные физико-химические процессы, протекающие в организме.

В совхозе “Вешки” Московской области А.Л.Чижевский совместно с ветеринарами исследовал воздействие избытка отрицательных ионов кислорода на 140 свиньях. Под наблюдением были поросята подсосного возраста, отъемыши, подсвинки и взрослые матки. Выяснено, что особенно благоприятно отрицательные ионы кислорода влияют на молодняк, у которого повышается двигательная активность, аппетит и половая возбудимость. Заболевания бронхопневмонией и септицемией протекали легко, а в контроле от них погибли все животные. Яркий эффект отмечен у ослабленных животных, которые дали наиболее заметный прирост (на 37%).

В совхозе “Большевик” Ставропольского края А. Л.Чижевский провел исследования на овцах. За 3,5 месяца аэроионизации кошар у подопытных животных не было ни единого случая падежа, а в контроле погибло 20% овец. Вес животных оставался стабильным, даже при ухудшенном кормлении. От подопытных маток получено шерсти на 18,6% больше, чем от контрольных, причем она стала длиннее, тоньше и эластичнее

Действие отрицательных ионов кислорода было исследовано также на коровах, что увеличило суточные надои на 0,42 л от каждой коровы. В молоке увеличилось содержание белка с 3 до 3,63%. В ходе опыта вес коров увеличился в среднем на 20 кг, суточные приросты достигали 387 г. При проведении аэроионизации течка у коров наступала в 1,5 раза чаще. Большая часть коров до начала аэроионизации была анемична, а после ее завершения содержание гемоглобина возросло. Количество эритроцитов менялось в зависимости от их исходной величины - при эритроцитозе оно снижалось, а при эритропении —повышалось, что говорит о нормализующем и стабилизирующем характере действия отрицательных ионов кислорода.

В связи с тем, что ионизация воздуха благотворно влияет на все живые организмы, она применяется и в сельском хозяйстве для стимулирования роста, производительности, здоровья животных и растений, а также связи с тем, что в помещениях для содержания животных среда является агрессивной, а в воздухе могут содержаться частицы пыли, грязи, бактерии - появляется необходимость в ионизации воздуха.

Схема ионизатора воздуха представлена на рис. 1.

Рисунок 1 — Ионизатор воздуха

Ионизатор воздуха содержит диэлектрический корпус с вмонтированным в него преобразователем напряжением питающей сети в высоковольтное постоянное напряжение, положительный корпус которого гальванически связан с питающей сетью. Внутренний объем корпуса залит диэлектрическим компаундом, корпус оснащен разъемом, посредством которого к корпусу крепится коронирующий электрод, снабженный на торце венчиком игл, соединенный через резистор и разъем с отрицательным полюсом высоковольтного напряжения. Резистор выполнен переменным, а между разъемом и венчиком игл имеется соленоид, выполненный с возможностью канализации потока аэроионов в направлении, совпадающем с осью соленоида. Использование ионизатора позволяет повысить производительность за счет более высокой концентрации аэроионов в обрабатываемой зоне.

Л и т е р а т у р а

Банхиди, Л. Тепловой микроклимат помещений Текст.: пер. с венг / Л Банхиди. М.: Стройиздат, 1981.-248 с.

Драганов, Б.Х. Использование возобновляемых и вторичных энергоресурсов в сельском хозяйстве Текст. / Б.Х. Драганов. Киев: Выща школа, 1988.-56с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании - учебное пособие , 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 260 с.

Код для цитирования: Скопировать