Ауыл шаруашылығы қойма үйлері үшін жоғары көлемді төмен жылдамдықтағы (HVLS) желдеткіштерді орналастыруды қалай оптималдауға болады?

Қоймалардың микроклиматы мен малдарға арналған ауа ағысының ерекшеліктерін түсіну

Сиырлардың демалу және қоректену аймақтарындағы жылулық жүктемені азайту үшін мақсатты ауа жылдамдығы (200–400 фут/мин)

Сиырлардағы жылу стресінен арылу үшін малдардың физиологиялық ерекшеліктеріне сәйкес денелерінің айналасында ауаның дәл қажетті мөлшерінде қозғалуы керек. Penn State Extension-тің зерттеулеріне сәйкес, тынығу аймақтарында ауа ағысы минутына шамамен 200–250 фут (61–76 метр) болған кезде ең тиімді жұмыс істейді. Осы жылдамдық теріден булану арқылы орташа салқындатуды қамтамасыз етеді және малдарға ыңғайлы жатуға мүмкіндік береді, сонымен қатар олардың қолайсыздық сезімін туғызбайды. Алайда, қоректену аймақтарында ауа ағысы одан да жылдам болуы керек — минутына 300–400 фут (91–122 метр) аралығында, себебі сиырлар қоректерін сіңірген кезде қосымша дене жылуын шығарады. Бұл нақты жылдамдықтар сиырлардың тері арқылы ылғалды жоғалтуының табиғи механизміне жақсы сәйкес келеді және температура көтерілген кезде тыныс алу жиілігінің қатты көтерілуін шамамен 22% қысқартуға мүмкіндік береді. Сарайдың барлық жеріне бір уақытта күшті ауа ағысын бағыттау электр энергиясын ысырап етеді және кейбір аймақтардың аса салқындауына немесе малдар үшін ыңғайсыз жел тудыруға себеп болуы мүмкін. Тиімдірек тәсіл — барлығымызға белгілі болған үлкен көлемді, төмен жылдамдықтағы желдеткіштерді орнатып, оларды ауа ағысы жылдамдығы әрбір аймаққа дәл қажетті мөлшерде болатындай етіп ұқыпты орналастыру.

Микроорталақтың аймақтық өзгергіштігі (торғайлық, жануарлардың жатқызу орындары, өткелдер) жергілікті HVLS желдеткіштерді орналастыруды қалай анықтайды

Қоймалардың ішкі климаты қараған орныңызға байланысты қатты өзгереді. Көптеген малдармен тығыз толтырылған торғайлықтарда ауа ағысының қозғалысы жануарлардың жатқызу орындары немесе өткелдерге қарағанда басқаша мәселелер туғызады. Тығыз толтырылған торғайлықтармен жұмыс істеген кезде желдеткіштердің қамту аймақтары бір-бірімен қабаттасуы керек, сонда олар малдардың тығыз топтары арқылы жетуге қабілетті болады. Жануарлардың жатқызу орындары — бұл толығымен басқа жағдай. Ондағы ауа ағысы қатарласқан кедергілерді айналып өту үшін дәл сол бұрышта бағытталуы керек, бірақ жанында жатқан сиырларға ыңғайсыздық тудырмауы қажет. Ал торғайлықтар арасындағы ұзын және тар өткелдер үшін ең тиімді шешім — ауа ағысының өткелдер бойымен бойлық бағытта қозғалуы. Бұл уақыт өте келе жиналатын артық ылғал мен қатты аммиак иісін сыртқа шығаруға көмектеседі. Бұл жағдайды дұрыс реттеу бірнеше себептен маңызды...

• Тамақтану кезінде конвективті салқындатуды максималды деңгейге көтеру үшін желдеткіштерді қоректендіру қабырғаларына перпендикуляр орналастыру
• Желдеткіштерді тек қана бос жатқызу орындарының үстіне 10 футтан (3,05 м) астам бос орын болған жағдайда көтеру — төмен бағытталған ауа ағыстарын (даундраттарды) болдырмау үшін
• 4 қатарлы қоймаларда көлденең аралықтардың жанындағы өлі аймақтарды жою үшін желдеткіштерді қадамды орналастыру
  Сахада жиналған деректер микроортаны оптимизациялауға бағытталған орналасу схемаларының біркелкі тәсілдерге қарағанда қоймалардың бөлімдері арасындағы жылу индексінің айырымын 15°F-қа дейін азайтатынын көрсетеді.

Үлкен көлемді желдеткіштердің физикасы мен конструкциялық шектеулері: таван биіктігі, аралықтар және орнату бойынша ең жақсы практикалар

Тиімді дестратификация үшін оптималды орнату биіктігі мен ең аз таза биіктік талаптары

Жоғары көлемді төмен жылдамдықтағы (HVLS) желдеткіштерден жақсы нәтижелер алу олардың геометриялық орналасуына тікелей байланысты. Ауа қабаттарын араластыру үшін ең жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін көптеген салалық нұсқаулар бұл үлкен желдеткіштерді жерден шамамен 6–9 метр биіктікке орнатуды ұсынады, алайда кейбір орнатулар әдетте минимум 3 метр биіктікте де жұмыс істей алады. Сонымен қатар желдеткіштің қанаттары мен төбеге дейінгі арақашықтық та жеткілікті болуы керек — сарапшылар әдетте бұл арақашықтықты желдеткіштің диаметрінің төрттен бір бөлігіне теңестіреді. Мысалы, стандартты 24 футтық (7,3 м) модель үшін желдеткіштің үстінде ауа ағысының кедергісіз өтуі үшін кемінде 6 фут (1,8 м) бос орын қажет. Сондай-ақ, желдеткіштің қолдау құрылымдары оның жұмыс кезіндегі салмағынан екі есе артық күшті төтеп беруге тиіс; бұл салмақ әдетте модельдің өлшеміне байланысты 400–750 фунт (180–340 кг) аралығында болады. Егер орнатушылар таза арақашықтықты азайтса немесе әлсіз бекіту құрылғыларын қолданса, желдеткіштің тиімділігі қатты төмендейді — кейде осы жүйелердің қабілетінің жартысына дейін жоғалуы мүмкін; нәтижесінде малдардың болатын аймақтарында пайдалы жылу қалып қойып, ауыл шаруашылығы ғимараты бойынша циркуляцияланбайды.

Ауа ағысына кедергі келтірмеу үшін диаметр мен қойма орналасуы негізінде желдеткіштен желдеткішке дейінгі арақашықтық бойынша нұсқаулық

Сорғыштар арасында дұрыс аралық ұстау ауа ағыстарының соқтығысуын болдырмауға және малдардың нақты қажет ететін жерлерде жақсы ауа ағысын сақтауға көмектеседі. Жалпы ереже бойынша, сорғыштар бір-бірінен кемінде өздерінің өлшемінің үш еселі аралықта орналасуы керек. Сондықтан, мысалы, 24 футтық үлкен модельдер туралы айтқанда, олар бір-бірінен шамамен 72 фут қашықтықта болуы керек. Олар қабырғалардан да арақашықтықты сақтауы керек — шамамен өздерінің диаметрінің жартысына тең қашықтықта. Бұл оларды қабырғалардан 36 фут қашықтықта ұстау ауаның беттерден шағылысуы кезіндегі турбуленттілікті болдырмауға көмектеседі. Толық шаршы пішінді қоймаға ие болмаған жағдайда, сорғыштарды ғимараттың бұрыштары бойынша диагональды орналастыру, мысалы, қорек өткелдері сияқты кедергілердің айналасында таза ауа ағысын қамтамасыз етуге өте тиімді. Егер жабылу аймақтары бір-біріне қабаттасса, не болады? Ауа ағысы қатты баяулады, ал малдар тынығатын жерлерде ауа жылдамдығы жартысына дейін төмендейді. Бұл ыстық ауа райы кезіндегі салқындату жүйелерінің негізгі мақсатын жояды. Үлкен қоймаларда сорғыштарды қорек аймағының айналасында шеңбер тәрізді орналастыру ең көп пайданы әкеледі. Кіші көлемді аумақтарда сорғыштарды қапталдарға параллель бір қатарға орналастыру әдетте тиімдірек болады.

Жоғары көлемді төмен жылдамдықтағы желдеткіштердің (HVLS) құрылымын қойма құрылысы мен мал шаруашылығы операцияларына сәйкестендіру

Малдың түрі, тығыздығы және жылу жүктемесі HVLS желдеткіштерінің өлшемі мен санына қалай әсер етеді

Жоғары көлемді төмен жылдамдықтағы (HVLS) желдеткіштердің дұрыс орнатылуы мал шаруашылығы қоймасында қандай малдар бар екеніне, олардың санына және олар қанша жылу шығаратынына байланысты. Сүтті ірі қара малы құстарға немесе шошқаларға қарағанда әлдеқайда күшті ауа ағысын қажет етеді — шамамен 200–400 фут/минут аралығында. Бұл орнатылатын желдеткіштердің өлшемі мен олардың қанаттарының өлшемін анықтайды. Егер көп санда мал аз кеңістікте жиналса, температура тез көтеріледі. 100-ден астам сүт беретін ірі қара малы бар типтік қойма өте көп дене жылуын шығарады, сондықтан көптеген шаруашылықтар әдетте 24–30 фут (7,3–9,1 м) диаметрлі үлкен желдеткіштерді немесе кейде барлық аймақты дұрыс қамтитын бірнеше кішірек желдеткіштерді орнатуға мәжбүр болады. Жалпы жылу деңгейі сырттағы ауа температурасы жоғары болғанда немесе малдар қосымша жылу шығарған кезде де нашарлайды. Оңтүстік аймақтардағы шаруашылық иелері немесе жоғары сүт беретін мал тобын өсіретіндер әдетте үлкен жабдықтарды немесе қосымша желдеткіштерді орнатуға мәжбүр болады. Зерттеулер көрсеткендей, бұл есептеулерді дұрыс жасамау малдарда ыстыққа шыдамсыздық жағдайларын 15–20% арттыруы мүмкін, сондықтан малдардың денсаулығы мен өнімділігі үшін нақты шаруашылық жағдайларына негізделген дұрыс жоспарлау өте маңызды.

Жоғары көлемді төмен жылдамдықты желдеткіштердің (HVLS) әсерін өлшеу: энергиялық тиімділік, ылғалдылықты реттеу және малдардың өнімділігінің нәтижелері

Жоғары көлемді төмен жылдамдықты желдеткіштердің (HVLS) стратегиялық орналасуы мен жылу стресінің азаюы мен сүт өнімділігінің артуы арасындағы өрістегі дәлелдер

Жоғары көлемді төмен жылдамдықты желдеткіштердің (HVLS) стратегиялық орналасуы малдардың жақсы өмір сүруі мен өнімділігінің нақты жақсаруын қамтамасыз етеді. Ауа ағысының мақсатты көрсеткіштері (200–400 ft/min) тынығу және қоректену аймақтарында тұрақты түрде қол жеткізілген кезде:

• Сүт өнімділігі жаз айларында 10–25%-ға артады (Аризона университеті, 2022 ж.)
• Желдеткіштерді іске қосқаннан кейін 48 сағат ішінде тыныс алу жиілігі 30%-ға төмендейді
• Салыстырмалы ылғалдылық 20%-ға дейін төмендейді, бұл ылғалға тәуелді патогендік микроорганизмдердің көбеюін тежейді
• Жылуға сезімтал мал шаруашылықтарында өлім-жітім көрсеткіші 4–7%-ға төмендейді

Нәтижелер физикалық заңдылықтарға негізделген ауаның қозғалысына байланысты. Дұрыс орнатылған кезде бұл жүйелер ауаны тұрғындардың (малдың) болатын аймағы бойынша толық араластырады және температураны малдардың тұратын аймағында шамамен 2 °F-ке дейін тұрақты ұстайды. Бұл малдардың тамақ ішуін төмендетіп, ауруға қарсы тұру қабілетін әлсіздететін ыстық немесе салқын аймақтарды жоюға көмектеседі. Сандық көрсеткіштерге назар аударсақ, өнеркәсіптік жоғары көлемді төмен жылдамдықтағы желдеткіштер әрі энергия шығыны бойынша да үнемге әкеледі. Олар шамамен 1 сағат бойы 1,5 киловатттан кем қуатта жұмыс істейді және жағдайларға байланысты дәстүрлі салқындату шығындарын үштен бірден жартыға дейін қысқартады. Бұл мал шаруашылығында ыңғайлылық пен шығындарды үнемдеу ойында қолайлы болып табылады.