МИКРОКЛИМАТ КОРОВНИКОВ
Ив Койнер, инженер по планированию
здорового и безопасного фермерского хозяйства,
Министерство сельского хозяйства и пищевой
промышленности, Альфред, Онтарио.
Доктор Джим Мунро, инженер, Пищевой и
животноводческий исследовательский центр,
Сельское хозяйство Канады, Оттава, Онтарио.
ВВЕДЕНИЕ
Основной вопрос, который Вы будете себе задавать, это: «Какого типа коровник построить?» Возможны два варианта: с беспривязным содержанием животных или с содержанием на привязи. Затем необходимо решить проблемы, касающиеся дойки, кормления, систем навозоудаления и вентилирования, оборудования и кормушек и т. п. При этом решающим в выборе оборудования будет тип коровника, а также температура внутри помещения в зимнее время.
Некоторые фермеры хорошо помнят стойла, распространенные одно время в Онтарио. Сеновал располагался с северной стороны прямо над коровами, а обшитые металлом доски выступали в качестве южных стен. Благодаря толстому слою сена наши умные дедушки добивались утепления RSI 3,5 и RSI 8,5 (R-30 и R-50), защищавшего от северных ветров. Трещины в стенах и перегородках, окнах и полах обеспечивали естественное вентилирование. Фактически все коровники предназначались для содержания коров на привязи, что делало возможным ручную дойку.
ПРИВЯЗНОЕ СОДЕРЖАНИЕ В СРАВНЕНИИ С БЕСПРИВЯЗНЫМ
Сейчас стены и потолок современных коровников для беспривязного содержания животных утепляются RSI 3,5 или выше (R-20, что эквивалентно 15 см стекловолокна) для поддержания температуры внутри помещения 8 – 10 °С. В связи с тем, что коровники такого типа не пропускают воздух, необходимо установить систему вентиляции. Может функционировать и естественная вентиляция.
Несмотря на высказываемые предложения о том, что коровники с беспривязным содержанием животных не должны утепляться, Вы должны иметь в виду, что оператор проводит в таком помещении от 8 до 10 часов в день. Большинство фермеров не скупятся на утепление, только чтобы работать в комфортных условиях. Коровник для содержания животных на привязи хорош для стада до 70 голов.
При рассмотрении затрат на молочную линию, систему кормления и заготовку силоса, а также удаление навоза, коровник с содержанием животных на привязи оказывается менее дорогим.
Однако в случае увеличения поголовья Вашего стада больше 70 животных следует рассматривать возможность строительства коровника для беспривязного содержания с использованием кормосмеси, работой с жидким навозом, доильным залом и т. д. Основным фактором, влияющим на выбор в пользу такого коровника, является снижение трудовых затрат. Один человек может обслужить 35 – 45 коров в стойле с содержанием животных на привязи и 50 – 65 коров в беспривязном стойле в зависимости от степени автоматизации.
Фото 1: Новый коровник для молочного скота с автоматическим управлением и естественной вентиляцией, вытяжными трубами, вертикальными поворачивающимися панелями и ветроломами.
При планировании коровника с беспривязным содержанием животных имейте в виду, что оператор будет проводить большую часть своего времени в доильном зале, а потому именно доильное помещение требует дополнительных затрат на утепление. Что касается помещения для коров, то оно может быть холодным, теплым или с контролем микроклимата.
ХОЛОДНЫЙ КОРОВНИК
Холодные коровники для беспривязного содержания животных очень распространены из экономических соображений. Их преимущества – в минимальных затратах. В таком коровнике нет утепления или, на крайний случай, используется слой картона с внутренней стороны металлической крыши. Зачастую вместо стен устанавливают пластиковые шторы для обеспечения естественной вентиляции, а также делают большую шахту на коньке крыши.
Если на улице –20 °С, то в коровнике будет от –15 до –5. Это потребует обогрева поилок и трубопровода в земле. Можете не сомневаться, что в январе – феврале замерзнет навоз – дощатый пол или механические скребки при этом следует использовать с большой осторожностью.
Основные проблемы, возникающие в холодном коровнике:
1. Через шахту на коньке крыши забивается много дождя и снега.
2. Частый туман внутри коровника вызывает конденсат на металле осенью, зимой и весной.
3. Коровы подвержены сквознякам.
4. Летом температура в помещении слишком высокая.
5. Оператор постоянно работает в некомфортных условиях.
При полном отсутствии утеплителя или его незначительном количестве обеспечение хорошей вентиляции важно даже в зимний период. Снег и дождь, проникающие внутрь коровника через крышу, падают на проход с кормом и на животных. Для решения этой проблемы можно установить довольно дорогой зенитный фонарь над коньком или так называемый «купол».
Конденсат на стенах и потолке – существенная проблема в холодных коровниках. Если шахта на крыше и проемы в стенах закрыты для увеличения температуры внутри помещения, уровень влажности быстро возрастает, и она выпадает в осадок. Металлические части крыши, как правило, ржавеют за 5 лет. Весной и осенью конденсат может быть вызван резкой сменой температуры на улице. Возьмите в качестве примера навес для машинного оборудования: там нет животных, а конденсат находится на металлических частях с северной и западной сторон. Вообразите себе уровень конденсата в помещении со 100 коровами!
Для сокращения уровня конденсата в холодных коровниках вдоль конька оставляется щель 10 – 15 см (4 – 6 дюймов); однако холодный ветер может создать сквозняк внутри помещения, к тому же (очень часто), снег забивается в это отверстие и ложится на коров.
Более того, в летнее время серьезные проблемы может вызвать солнце. Металл нагревается и начинает излучать тепло внутрь помещения. Коровы могут почувствовать это, и, если в дневное время становится слишком жарко, сокращается забор корма. Летом в холодных коровниках были также зарегистрированы случаи воспаления легких у животных. Днем коровы перегреваются, а ночью, когда температура быстро падает, они испытывают стресс.
И, наконец, еще более чувствительны к перепадам температуры и влажности люди. Необходимо принять во внимание обеспечение благоприятных условий для работающих в коровниках.
ЗАПОМНИТЕ: Без вентиляции и утепления комфортных условий не добиться.
РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ МИКРОКЛИМАТА
В коровнике, где микроклимат можно контролировать, изоляционный слой пены достигает 3 – 5 см (1 – 2 дюйма), а затем устанавливается картон толщиной 9,5 мм (? дюйма). Это обеспечивает изоляцию RSI от 1 до 2 (от R-6 до R-11). Такие коровники обходятся на 1– 2 доллара США за кв. фут (0,093 кв. м) дороже, чем холодные помещения, что эквивалентно увеличению капиталовложений на 135 – 180 долларов США на корову.
Однако дополнительные затраты предоставляют и ряд преимуществ. Почти не возникает проблем с замерзанием воды или навоза, мало конденсата на крыше и стенах, а при автоматическом контроле естественной вентиляции или вентиляторов обеспечивается гораздо лучшее проветривание в зимнее время. Обычно термостаты при автоматическом контроле естественной вентиляции устанавливаются на 2 – 4 градуса по Цельсию, что гарантирует комфортные условия для людей и животных. В летнее время утепление сокращает количество проникающего внутрь тепла, которое раздражающе действует на коров и работников.
Фото 2: Утепление способствует улучшению качества воздуха и созданию комфортных условий для людей и животных.
Некоторые исследователи все же считают довольно спорным вопрос о необходимости затрат на утепление коровника. Ряд экспериментов, проведенных в США, свидетельствует о том, что надои молока не снижаются при воздействии на коров температуры от –5 до 30 °С. Так же конденсат в коровнике и дождь, попадающий внутрь через крышу, не влияет на надои. С другой стороны, европейские исследования показывают, что при температуре ниже –5 °С количество молока снижается, а также изменяется его состав. Канадские исследования этого факта не отмечают.
Фермеры, скрупулезно подсчитывающие затраты, могут наблюдать, что дополнительные расходы на корову в 150 долларов США в коровнике с контролем микроклимата потребуют для своей окупаемости лишь незначительного увеличения надоев. К тому же, дополнительное утепление может оказаться недорогим, но надежным средством в борьбе с возможными заболеваниями, вызванными плохим качеством воздуха.
Согласно исследованиям, проведенным ОМАФ (OMAF) совместно с канадскими инженерами и специалистами в области сельского хозяйства, разрушение деревянных конструкций в основном отмечается в коровниках с полным отсутствием утепления. Дерево чернеет и покрывается плесенью, а металл ржавеет. Сильное поражение может повлечь за собой разрушение конструкций и потребовать серьезного ремонта.
ТЁПЛЫЙ КОРОВНИК
Теплый коровник, по определению, хорошо утеплен слоем стекловолокна толщиной 15 – 20 см, т. е. обеспечивается утепление RSI 4,5 (R-20 и R-28). Затем стекловолокно отделывается металлическим сайдингом, картоном или пластиком. Дополнительные расходы по сравнению с холодными коровниками составляют 5 – 7,5 долларов США на кв. метр. В пересчете на корову затраты будут колебаться от 450 до 675 долларов США на корову в зависимости от используемого утеплителя.
В теплом коровнике температура поддерживается в пределах 8 – 10 °С в течение почти всей зимы, а летом не так легко повышается. Однако все равно возникает вопрос об оправданности лишних затрат.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОБОГРЕВ
Когда температура на улице падает ниже –25 °С, а также дует ветер, даже в хорошо утепленных коровниках невозможно поддерживать температуру в 10 °С. Большинство помещений для молочного скота в канадских прериях обогреваются дополнительно, однако, в Онтарио это явление очень редкое.
Главная цель дополнительного обогрева – избавление от лишней влаги. В холодную погоду так много энергии уходит через потолок, стены и фундамент, что ее оказывается недостаточно для обеспечения нормальной вентиляции. Иными словами, растет уровень влажности, что вызывает появление тумана в коровниках.
С дополнительным обогревом энергии на вентиляцию и удаление лишней влаги оказывается достаточно. К тому же, достигается и поддерживается нужная температура внутри коровника.
В таблице 1 представлена оценка требований к дополнительному обогреву, а также приведены затраты из расчета на 100 коров в утепленном стойле с беспривязным содержанием животных в Онтарио.
Требования к дополнительному обогреву утепленного стойла с беспривязным содержанием животных из расчета на 100 коров в Онтарио.
|
ТАБЛИЦА №1 |
||
|
ТЕМПЕРАТУРА СНАРУЖИ |
НЕОБХОДИМОЕ КОЛ-ВО ТЕПЛА (Вт на
корову) |
|
|
Теплый коровник 1 |
Коровник с контролем микроклимата
2 |
|
|
-20°С -25°С -30°С |
-- 150 313 |
128 295 473 |
|
Годовые затраты на обогрев ($ на
корову) |
$ 1,70 |
$ 2,78 |
1 Желательная температура 10 °С
2 Желательная температура 4 градуса по Цельсию
Открытая шахта конька может иметь ряд вытяжных труб, просто открытое отверстие или современный и доступный сейчас в продаже «купол».
Сарай с контролем микроклимата летом
• незначительное повышение температуры от солнечного излучения;
• прохлада внутри помещения;
• более комфортные условия
Холодный сарай летом
• нагревание металлической крыши;
• повышение температуры внутри помещения
Сарай с контролем микроклимата зимой
• температура воздуха снаружи –20 °С;
• рекомендуемая толщина утеплителя RSI 1 – RSI 2 (R6 – R11);
• отсутствие конденсата;
• более комфортные условия;
• почти нет изморози
Холодный сарай зимой
• без утеплителя;
• конденсат, капающая вода, туман;
• ржавеющий металл;
• замерзание воды и навоза
В теплых коровниках применяется утеплитель RSI 3,5 (R-20) для стен и потолка. Автоматически контролируемая система естественной вентиляции предполагает использование стеновых панелей с утеплителем RSI 1,5 (R-10). Желательная температура в коровнике при этом 10 °С (48 градусов по Фаренгейту).
В коровнике с контролем микроклимата в качестве утеплителя используется слой пены толщиной 4 см (1,5 дюйма), покрытой картоном RSI 1,3 (R-8). Незначительно утепленные шторы (RSI 0,7) применяются в качестве боковых стен для обеспечения нормальной вентиляции. Желательная температура в коровнике при этом 4 °С (39 градусов по Фаренгейту).
Опираясь на данные метеорологов в Онтарио, для поддержания внутри коровника 10 °С и относительной влажности ниже 75% в зимний период, необходимо 21,3 кВт в час на каждое животное. Это составляет:
21,3 кВт/ч х $0,08\ кВт/ч = $ 1,77 в год на каждую корову.
Другой выход – позволить температуре снизиться до 4 – 5 °С, когда температура снаружи опускается ниже –25 °С.
Для сравнения, 34,7 кВт/ч потребуется для поддержания температуры в 4 градуса по Цельсию в коровнике с контролем микроклимата. Это значит, что
34,7 кВт/ч х $0,08 = $2,78 в год на каждую корову при обычной зиме.
Стеновые панели могут быть и неутепленными, с установленными ветроломами. Однако при этом потребуется 100 Ватт дополнительного тепла на каждую корову, что обойдется в $4,25 на корову в год.
В коровниках с контролем микроклимата температура может опуститься до 1 градуса по Цельсию при –20 снаружи. Однако коровник промерзает лишь при длительных уличных температурах ниже –25 °С. В этом случае будет целесообразно использовать систему дополнительного обогрева.
Успешное функционирование коровников с контролем микроклимата зависит от дополнительно установленной автоматической системы контроля с термостатами.
РАЗМЕРЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОГРЕВАТЕЛЯ
Размер будет зависеть от температуры воздуха зимой. Например, в Оттаве она составляет –25 °С. Теплый коровник со 100 животными согласно таблице 1 потребует:
100 коров х 150 Вт/корова = 15000 Вт или 15 кВт (51000 БТЕ/ч).
Эти цифры соответствуют мощности трех электрических обогревателей. Если уже используется топливный обогреватель для молочного зала, его легко подключить к коровнику или скотонакопителю.
В большинстве областей западного Онтарио теплые коровники не требуют дополнительного обогрева. В северной части Онтарио дополнительный обогрев потребуется при температуре снаружи –30 °С.
Для коровника с контролем микроклимата и стада в 100 голов, размер обогревателя вычисляется следующим образом:
100 коров х 295 Вт/корова = 29,5 кВт (100000 БТЕ/ч).
Если промерзание коровника является проблемой, что может случиться даже в западной части Онтарио, настоятельно рекомендуется использование дополнительного обогрева.
№ кошелька: 410011987169836