Стабильное охлаждение становится все более важным в связи с увеличением количества жарких дней. Вместе с тем растут цены на электроэнергию. Исследователи предложили новые технологии для двух важнейших направлений в промышленном животноводстве.
Во время мероприятия COOL ENERGY EVENT (это сообщество технологов, предпринимателей, инвесторов и политиков), которое состоялось 18 июня 2024 года в рамках живой лаборатории агропродовольственных технологий Living Lab Agrifood Technology от ILVO, или ILVO AGRITECH, были представлены решения по охлаждению нового типа для свиноводства и птичников для кур бройлеров.
И свиньи, и домашняя птица чувствительны к теплу из-за отсутствия потовых желез и высокого метаболического производства тепла. Чтобы регулировать температуру тела, оба вида животных адаптируют свое поведение: они начинают учащенно дышать, больше пьют и меньше едят.
С приближением лета тепловой стресс традиционно становится горячей темой. Чтобы обеспечить благополучие животных и избежать ненужной смертности, важно обеспечить в помещениях более низкую целевую температуру, чем наружная температура.
Лотте Де Прекель и Алиса Ван ден Брук исследовали влияние распыления под высоким давлением в сочетании с вентиляторами на здоровье и благополучение откормочных свиней и опоросившихся свиноматок в рамках проекта COOLPIGS.
В проекте COOLCHICKS Рене Де Баетс изучала в бройлерном птичнике, как можно эффективно оптимизировать стабильный микроклимат с помощью запотевания, более раннего утреннего запуска системы охлаждения и относительно нового принципа панельного охлаждения.
Кроме того, в свете климатического кризиса актуально подойти к этим методам и с экологической точки зрения. В проекте RES4LIVE Манон Эверарт углубляется в устойчивые источники энергии и установки, которые могут сократить использование ископаемого топлива.
Pad-охлаждение
Панельное охлаждение состоит из влажного пластикового пакета, который размещается снаружи конюшни перед воздухозаборником. Поступающий воздух проходит через влажный пакет. Часть воды испарится. Во время этого испарения из воздуха извлекается тепло, а это значит, что воздух, поступающий в помещение, будет более прохладным.
Правильный баланс распыления и увеличенная скорость воздуха могут снизить температуру в свинарнике на 2,5°C.
При распылении под высоким давлением с помощью адаптированных форсунок образуются очень мелкие капли тумана, которые быстро испаряются, не создавая излишнюю влажность.
В жаркий день с температурой 32°C внутренняя температура в свинарнике на откорме может поддерживаться на уровне примерно 27,6°C с такой системой распыления. При сравнении контрольного отделения без распыления с отделением зафиксирован стабильный эффект охлаждения до 2,5 °C.
Однако более высокая относительная влажность вызывает большую тепловую нагрузку. Поэтому во время распыления важно найти идеальный баланс между понижением температуры и повышением влажности. Это можно легко сделать с помощью индекса температуры-влажности (THI), комбинации относительной влажности и температуры, которая позволяет измерить возможный тепловой стресс.
Осевые вентиляторы вносят свой вклад в создание стабильного климата. Температура в отделении для опороса, оборудованном такими вентиляторами, снизилась на 2°С по сравнению с контрольным отделением без вентиляторов. Кроме того, THI можно уменьшить в 1,7 за счет дополнительной вентиляции.
Распыление и панельное охлаждение являются эффективными системами, но своевременный запуск особенно важен.
Влияние распыления под высоким давлением и пластинчатого охлаждения на стабильный климат изучалось в птицеводческом проекте VLAIO-LA COOLCHICKS, который продлится до конца 2025 года.
В обеих системах тепло извлекается из воздуха путем испарения воды. Эффект охлаждения во многом зависит от размеров и размещения системы. При наиболее оптимальном выборе оказалось возможным эффективно охлаждать птичник. В дни, когда наружная температура составляет 30 °C, запотевание в сочетании с вентиляцией может поддерживать температуру в птичнике на 4 °C ниже, чем в помещении только с вентиляцией. Как панельное охлаждение, так и туманообразование позволили снизить стабильную температуру до 2 °C по сравнению с температурой наружного воздуха. Потери продуктивности бройлеров были сведены к минимуму, стресс снижен, что повысило благополучие животных.
Дополнительное стабильное снижение температуры оказалось возможным при своевременном (чуть раньше) запуске систем охлаждения. Особенно это было заметно в теплые, но не очень жаркие дни. Как и в случае со свиньями, для птицы также важно следить за относительной влажностью. В конце концов, именно сочетание температуры и относительной влажности является мерой возможного теплового стресса.
Возобновляемая энергия в животноводстве
Чуть менее 8% выбросов парниковых газов в интенсивном животноводстве связано с использованием энергии в помещениях с животными.
Электричество в основном используется для привода вентиляторов, но двигатели подачи и насосы питьевой воды также обеспечивают высокую базовую нагрузку. Молочным фермерам также доступны доильные роботы и установки для охлаждения молока. С другой стороны, существует высокая потребность в вентиляции особенно у свиней и кур. Эти виды домашнего скота часто содержатся в закрытых хлевах, где вентиляция имеет решающее значение для создания пригодной для жизни среды. Расход энергии получается значительным.
По данным ФАО, только 4% энергии в животноводческом секторе в настоящее время обеспечивается возобновляемыми источниками энергии, что резко контрастирует с 30% мирового энергоснабжения у людей.
Проект RES4LIVE нацелен на снижение потребности в энергии в животноводческих помещениях. Это можно сделать, например, оснастив их светодиодным освещением и интеллектуальной системой управления вентиляцией, при необходимости – дополнительной изоляцией.
С другой стороны, предпринимаются попытки использовать возобновляемые источники энергии. В частности, на свинарнике в Мелле в Восточной Фландрии (исследовательская конюшня компаний ILVO, UGent и HoGent) были установлены 24 PVT-панели (фотоэлектрическая панель 2-в-1 и солнечный коллектор) в сочетании с термоаккумулятором емкостью 800 литров, а также тепловой комбинированный насос мощностью 25 и 40 кВт.
Моделирование, проведенное в Гентском университете, показывает, что в течение 20 лет эта установка будет стоить столько же, сколько классический газовый котел (включая затраты на установку, обслуживание и эксплуатацию), но может снизить выбросы парниковых газов до 47%. Проект RES4LIVE продлится до октября 2024 года, после чего станут известны фактические цифры и результаты работы установок.
Источник: ILVO.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.