Енергоспоживання системами створення мікроклімату в пташниках-бройлерниках

Для оптимізації процесу створення мікроклімату вираз для коефіцієнту біоенергетичної ефективності створення мікроклімату в системі “птахи – середовище” можна записати наступним чином:

 

де nпт – кількість птахів у приміщенні, гол;

Епр – енерговміст продукції бройлерів, МДж/кг;

П – продуктивність птахів за умови оптимальних параметрів мікроклімату, кг;

ΔПзм. пр. – зменшення продуктивності птахів внаслідок відхилення параметрів мікроклімату від оптимальних, кг;

Тц, Твп – відповідно тривалість циклу вирощування та тривалість періоду втрати продуктивності, діб;

Qмікр – сумарні енерговитрати на забезпечення мікроклімату в приміщенні, МДж.

Ефективність процесу створення мікроклімату розглянуто на прикладі промислових пташників з прийнятими технологіями утримання курчат-бройлерів. Вихідні дані для розрахунку наведені в табл. 1.

 

Таблиця 1

Основні характеристики промислових пташників та прийнятих технологій

Назва показника Технологія № 1 Технологія № 2 Технологія № 3

Підприємство ВКФ

“Варто”

Снятинського р-ну

Ів. -Франківської обл. ВАТ

“Птахофабрика “Мамаївська”

с. Мамаївці

Кіцманського р-ну Чернівецької обл. ВАТ

“Птахофабрика “Зоря”

с. Коровія

Глибоцького р-ну

Чернівецької обл. 

Розміри приміщення для вирощування, м 74123 18963 18963

Утримання курчат-бройлерів Підлогове Кліткове Підлогове

Тип вентиляції Припливно-витяжна Припливно-витяжна Припливно-витяжна

Опалення приміщення Децентралізоване Децентралізоване Децентралізоване

Час вирощування курчат 40-45 40-45 40-45

Забійна маса курчат, г 1800-2000 1800-2000 1800-2000

Поголів’я курчат, гол 17500 51650 27500

 

На основі запропонованого виразу проведено дослідження ефективності зміни наступних чинників, які здійснюють вагомий вплив на енергоспоживання системами створення мікроклімату при вирощуванні курчат-бройлерів:

теплозахисних властивостей огороджуючих конструкцій приміщення – межі зміни коефіцієнту теплопередачі огороджуючих конструкцій становлять 5-30 кДж/м2•год•ºС;

норм об’єму вентиляційного повітря з розрахунку на 1 кг “живої маси” птахів – межі зміни норм повітрообміну становлять 1, 5-3, 5 м3/год;

температурного та вологісного режиму птахівничого приміщення:

межі зміни температури внутрішнього повітря в пташнику становлять ± 5 ºС від оптимальних значень, рекомендованих програмою вирощування курчат-бройлерів кросу «Кобб-500»;

межі зміни вологості внутрішнього повітря в пташнику становлять від +5% до -15% від оптимальних значень, рекомендованих програмою вирощування курчат-бройлерів кросу «Кобб-500»;

В третьому розділі “ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯЇ СИСТЕМАМИ СТВОРЕННЯ МІКРОКЛІМАТУ В ПТАШНИКАХ-БРОЙЛЕРНИКАХ” згідно наведеної програми та методики експериментальних досліджень проводився багатофакторний експеримент для отримання реальних значень енергоспоживання системою мікроклімату в промисловому пташнику.

При проведенні параметризації і дослідженні процесу створення мікроклімату були виділені фактори, які найбільше впливають на питомі енерговитрати при створенні мікроклімату – температура і вологість внутрішнього повітря, а також повітрообмін у пташнику.

Для виконання поставленої мети вимірювалися витрати електричної енергії з фіксацією режимів роботи технологічного обладнання для створення мікроклімату. З параметрів мікроклімату вимірювали температуру та вологість внутрішнього та зовнішнього повітря.

При проведенні експериментальних досліджень використовувалась стандартна та спеціально розроблена апаратура, яка дозволяє реєструвати динаміку параметрів мікроклімату та витрат енергії на його створення.

Експериментальні дослідження були проведені на підприємстві по вирощуванню бройлерів “Виробничо-комерційна фірма “Варто”” Снятинського району Івано-Франківської області. Специфіка роботи в виробничих умовах виявили потребу в протяжності циклу досліджень в 45 днів (цикл вирощування бройлерів). На протязі досліду установка контролю та реєстрації параметрів мікроклімату та витрат енергії на його створення працювала безперервно.

Виміри витрат електроенергії та енергоресурсів проводили по ділянках виробництва – опалення, освітлення, вентиляція і т. п.

Для відновлення реальної топології пташника при заданому допустимому значенні дисперсії (точності), обумовленому зоотехнічними вимогами   = 0, 95 відстань між сусідніми первинними перетворювачами температури складала 15 м. Раціональний період опитування датчиків температури був прийнятий рівним 0 = 15 хв.

Для побудови моделі, яка б описувала взаємозв’язок параметрів мікроклімату з енерговитратами на його створення, було використано апарат багатофакторного лінійного регресійного аналізу. При цьому допускалося, що всі похибки вимірювань досліджуваних факторів не корелюють між собою, а також не корелюють з значеннями самих змінних. В результаті обчислень отримане наступне рівняння математичної моделі для розрахунку залежності питомих енерговитрат на створення мікроклімату від параметрів мікроклімату всередині пташника:

Епит = – 78, 79 + 3, 32 • вн – 0, 38 • Свн + 11, 4 • L

де Епит – питомі енерговитрати, МДж/кг•добу;

вн – температура внутрішнього повітря, 0С;

Свн – вологість внутрішнього повітря, %;

L – повітрообмін, м3/кг/год.

Для визначення оптимальних значень досліджуваних факторів застосовано пакет програм для математичної обробки даних Mathematika версії 4, 0. В результаті розрахунку отримано значення мінімуму питомих енергозатрат (3, 0 Мдж/кг) на створення мікроклімату в пташниках-бройлерниках при температурі внутрішнього повітря Твн = 21 ºС, вологості внутрішнього повітря Свн = 55%, норм повітрообміну L = 2, 89 м3/кг•год.

Адекватність моделі фактичним даним підтверджує коректність використання регресійного аналізу.

У четвертому розділі “РОЗРОБКА ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ ТА ОБЛІКУ ВИТРАТ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ” розроблено технологічну та технічну структуру інформаційно- вимірювальної системи, призначеної для реалізації згідно розробленого способу розподіленого контролю динаміки параметрів мікроклімату та енергоспоживання з формуванням бази