Przemysłowe wentylatory wyciągowe: redukcja stresu cieplnego i kosztów energii w oborach dla zwierząt gospodarskich

Podsumowanie

Przemysłowe wentylatory wyciągowe to najtańsza forma ubezpieczenia, jaką może wykupić gospodarstwo hodowlane przeciwko stresowi cieplnemu. Gdy temperatura w oborze przekroczy 30 °C, krowy mleczne jedzą mniej, pogarsza się konwersja paszy, a ryzyko nagłych strat rośnie. Prawidłowo dobrany zestaw przemysłowych wentylatorów wyciągowych usuwa gorące, uwięzione powietrze z budynku i zastępuje je ruchem powietrza, który odprowadza ciepło od zwierząt i ściółki. Terrui buduje te urządzenia w oparciu o silniki PMSM z wirnikiem zewnętrznym i silniki bezszczotkowe DC, odporne na uderzenia obudowy z polietylenu i wyważone zespoły sześciu łopat, dzięki czemu przepływ powietrza pozostaje silny, a pobór mocy umiarkowany. W tym artykule wyjaśniono, czym są te wentylatory, dlaczego producenci bydła mlecznego, opasowego i trzody chlewnej polegają na nich, a także jak je dobrać, ustawić i konserwować. Odpowiada również na najczęściej zadawane przez kupujących pytania i zawiera linki do konkretnych modeli, które pasują do każdego zadania, od 38-calowych wentylatorów oborowych z napędem bezpośrednim po 72-calowe jednostki wyciągowe o dużej wydajności, które przepompowują ponad 125 000 m³/h.

Czym są przemysłowe wentylatory wyciągowe?

Przemysłowy wentylator wyciągowy to wytrzymały wentylator zaprojektowany do pracy przez tysiące godzin w budynku rolniczym lub przemysłowym. Nie jest to domowy wentylator stojący powiększony. Rama jest zbudowana tak, aby wytrzymać kurz, wilgoć, opary amoniaku i sporadyczne strumienie z myjki ciśnieniowej. Na terenie hodowli zwierząt wentylator ma jedno zadanie: przepompować dużą, przewidywalną objętość powietrza przez oborę, tak aby wskaźnik wymiany powietrza nadążał za ciepłem i wilgocią wytwarzanymi przez zwierzęta.

Trzy czynniki fizyczne decydują o tym, jak dobrze działa każdy wentylator. Pierwszym jest średnica łopatek, ponieważ większa powierzchnia zamiatania porusza więcej powietrza przy niższej prędkości. Drugim jest typ silnika. Starsze silniki z napędem pasowym tracą energię przez pasek i koło pasowe, podczas gdy silniki z wirnikiem zewnętrznym i napędem bezpośrednim obracają łopatkę przy piaście z prawie zerowymi stratami mechanicznymi. Trzecim jest jakość obudowy; elastyczna lub źle uszczelniona obudowa pozwala powietrzu przeciekać wokół łopatki zamiast przez nią, co cicho niszczy wydajność.

Terrui podchodzi do problemu z obudowami z polietylenu formowanego rotacyjnie, które nie rdzewieją, wyważonymi łopatkami ze stopu lub stali nierdzewnej oraz silnikami testowanymi pod kątem sześciu parametrów: hałasu, wibracji, prędkości łopatek, objętości powietrza, współosiowości i wydajności. Reprezentatywny model, taki jakwentylator wyciągowy dla zwierząt gospodarskich o wydajności 66 000 m³/h z bezszczotkowym silnikiem DC PMSM z wirnikiem zewnętrznymłączy łopatkę o średnicy 1830 mm z piastą z napędem bezpośrednim, obracającą się z prędkością około 460 obr./min przy zasilaniu 380–480 V. Ta kombinacja zapewnia przepływ powietrza na skalę obory bez konserwacji pasów, której gospodarstwa zazwyczaj unikają.

Elastyczność montażu również ma znaczenie. Wentylator, który można zawiesić, zamontować na ścianie lub na ramie w kilku pozycjach, jest znacznie łatwiejszy do doposażenia w istniejącą oborę niż taki, który jest zablokowany w jednej orientacji, a stalowe siatki zabezpieczające z przodu i z tyłu chronią zarówno zwierzęta, jak i pracowników przed ruchomą łopatką.

Pomocne jest rozróżnienie dwóch rodzin, które kupujący często mylą. Wentylatory wyciągowe umieszcza się w ścianie lub szczycie i wypychają powietrze z budynku, tworząc różnicę ciśnień, która zasysa świeże powietrze przez wloty. Wentylatory cyrkulacyjne pracują wewnątrz obory, mieszając powietrze poziomo nad zwierzętami, tak aby nawet w bezwietrzny dzień stado znajdowało się w stałym strumieniu powietrza. Dobrze zaprojektowany budynek zazwyczaj potrzebuje obu: jednostek wyciągowych do ustalenia wskaźnika wymiany powietrza i jednostek cyrkulacyjnych do usuwania martwych stref, w których gromadzi się ciepło i wilgoć między zwierzętami.

Dlaczego producenci zwierząt gospodarskich polegają na przemysłowych wentylatorach wyciągowych

Stres cieplny to nie kwestia komfortu w gospodarstwie; to kwestia produkcji i dobrostanu z wyraźnym kosztem finansowym. Poniższe powody są tymi, które kupujący podnoszą raz po raz w zapytaniach i bezpośrednio przekładają się na sprzęt.

• Wydajność mleczna i spożycie paszy. Krowa mleczna zaczyna zmniejszać spożycie suchej masy powyżej około 25 °C. Ruchome powietrze przywraca chłodzenie ewaporacyjne, dzięki czemu krowy nadal jedzą w szczycie popołudniowym, a wydajność mleczna utrzymuje się na stabilniejszym poziomie.
• Wydajność trzody chlewnej i bydła opasowego. Cięższe świnie i bydło na fermach tracą efektywność konwersji paszy, gdy hala się nagrzewa. 48-calowy przemysłowy wentylator wyciągowy z włókna szklanego z silnikiem EC zapewnia obieg powietrza, dzięki czemu zwierzęta pozostają w swojej strefie komfortu.
• Niższa śmiertelność i stres. Nagłe zdarzenia cieplne powodują rzeczywiste straty zwierząt. Wentylatory, które włączają się przed przegrzaniem budynku, zmniejszają te skoki i związane z nimi skargi dotyczące dobrostanu.
• Koszt energii. Ponieważ silniki z napędem bezpośrednim i silniki EC eliminują straty na pasach i działają tylko z prędkością potrzebną budynkowi, rachunek za energię elektryczną do ruchu powietrza może zauważalnie spaść w porównaniu z tradycyjnymi wentylatorami z napędem pasowym.
• Jakość ściółki i powietrza. Wymiana powietrza usuwa amoniak i wilgoć ze ściółki, co zmniejsza obciążenie układu oddechowego zwierząt i osób pracujących w oborze.

Drugi argument jest równie praktyczny. Wentylatory, które nigdy nie rdzewieją, łopatki, które pozostają wyważone, i obudowy, które wytrzymują uderzenia, skracają kalendarz konserwacji. Dla producenta prowadzącego dwuwarstwowy wentylator cyrkulacyjny dla zwierząt gospodarskich z PE, silnikiem 2000 W i łopatką 1830 mm, zestaw do ruchu powietrza staje się niezawodnym zasobem, a nie cotygodniowym obowiązkiem. Ta niezawodność sprawia, że przemysłowe wentylatory wyciągowe znajdują się wysoko na liście modernizacji zarówno dla nowych budów, jak i projektów modernizacyjnych.

Sezonowość zaostrza argument. Stres cieplny pojawia się w ciągu kilku intensywnych tygodni, ale to właśnie te tygodnie decydują o rocznej wydajności, więc bank wentylatorów, który ledwo sobie radzi w przeciętny lipcowy dzień, zawiedzie w szczytowych dniach, które mają największe znaczenie. Producenci coraz częściej dobierają wentylatory z myślą o najgorszym tygodniu, a nie o typowym. Dodając rosnące ceny energii i ostrzejsze oczekiwania dotyczące dobrostanu, zwrot z inwestycji w wydajne, przemysłowe wentylatory wyciągowe z napędem bezpośrednim często mierzy się w jednym gorącym sezonie, a nie w ciągu kilku lat.

Istnieje również powód ze strony podaży. Kupujący porównujący oferty szybko zauważają, że wentylatory wykonane z nierdzewnych obudów polietylenowych, wyważonych łopatek ze stopu i uszczelnionych silników są dostarczane z krótszą listą konserwacji niż malowane jednostki stalowe, które korodują po kilku sezonach. Dla gospodarstwa prowadzącego wieloletnią amortyzację budynków i sprzętu, ta różnica w żywotności i zapotrzebowaniu na części zamienne jest warta więcej niż niewielka oszczędność w momencie zakupu.

Jak wybrać i zainstalować odpowiednie przemysłowe wentylatory wyciągowe

Rozmiar jest tym, co decyduje o sukcesie lub porażce większości modernizacji obór. Wykonaj poniższe kroki w kolejności; każdy z nich zawęża zakres modeli, zanim wydasz pieniądze.

Krok 1: Oblicz wymaganą częstotliwość wymiany powietrza

Zacznij od zwierząt. Powszechną liczbą planistyczną dla obór mlecznych jest cel letni wynoszący około 60 do 120 zmian powietrza na godzinę w strefie zwierząt, podczas gdy niektóre gęstsze układy obsady są zamiast tego określone przez prędkość powietrza w strefie zwierząt, zazwyczaj 2,0 do 2,5 m/s. Przelicz to na całkowity przepływ objętościowy, a następnie dodaj margines bezpieczeństwa około 15 procent na straty w kanałach, filtry i gorące dni, które przekraczają warunki projektowe.

Krok 2: Dopasuj średnicę łopatek do rozpiętości budynku

Przepływ powietrza skaluje się z kwadratem średnicy, więc wybierz największy praktyczny wentylator do otworu. Jednostka 38-calowa nadaje się do wąskiego otworu w ścianie bocznej, podczas gdy łopatka 72-calowa należy do ściany czołowej, gdzie może zasysać powietrze na całej szerokości domu. Dla porównania,wysokowydajny wentylator wyciągowy o mocy 2200 W, z oceną 125 000 m³/h i łopatką 72-calowąjest realistycznym wyborem dla dużych tuneli, podczas gdy38-calowy wentylator wyciągowy dla zwierząt gospodarskich z napędem bezpośrednim o wydajności 27 000 m³/hpasuje do mniejszych zatok i chłodzenia punktowego.

Krok 3: Wybierz technologię silnika

Tam, gdzie godziny pracy są wysokie, bezszczotkowy silnik DC PMSM z wirnikiem zewnętrznym zwraca swoją cenę dzięki niższemu zużyciu i cichszej pracy. Wytrzymały przemysłowy wentylator wyciągowy z bezszczotkowym silnikiem DC PMSM z wirnikiem zewnętrznym jest przeznaczony właśnie do tego cyklu pracy. Jeśli środowisko jest mokre lub wymaga częstego mycia, szukaj ochrony IP55; wytrzymały przemysłowy wentylator wyciągowy z ochroną IP55 i maksymalnym przepływem powietrza 55 000 m³/h jest zbudowany do tego celu.

Krok 4: Zaplanuj ścieżki przepływu powietrza, a nie tylko pozycje wentylatorów

Wentylator działa tylko wtedy, gdy powietrze zastępcze może do niego dotrzeć. Wloty powinny być tak dobrane, aby prędkość napływającego powietrza pozostawała poniżej około 3 m/s, a wentylator powinien zasysać powietrze ze strefy zwierząt, a nie z martwego kąta. W szerokich oborach wentylatory cyrkulacyjne uzupełniają wentylatory wyciągowe, mieszając powietrze między zwierzętami a sufitem.

Krok 5: Uruchomienie, a następnie weryfikacja za pomocą miernika

Po instalacji zmierz rzeczywistą prędkość powietrza na wysokości zwierząt w gorące popołudnie, a nie w chłodny poranek. Porównaj ją z wartością projektową. Jeśli liczba jest niższa, sprawdź, czy obudowy nie przeciekają, czy łopatki nie są zabrudzone lub czy wloty nie są za małe, zanim dodasz więcej wentylatorów. Na koniec ustaw termostat i regulator prędkości, aby wentylatory włączały się przed przegrzaniem budynku; wentylator cyrkulacyjny do szklarni o przepływie powietrza 55 000 m³/hpokazuje, jak jedna specyfikacja może służyć do chłodzenia szklarni i obory, gdy strategia sterowania jest właściwa.

Krok 6: Zaplanuj sterowanie i monitorowanie godzin pracy

Termostaty, czujniki wilgotności i napędy o zmiennej prędkości pozwalają bankowi wentylatorów podążać za pogodą, zamiast pracować na pełnych obrotach. Stopniowy schemat, który uruchamia jeden wentylator, potem drugi, a następnie zwiększa prędkość, utrzymuje stabilność budynku i unika cyklicznego włączania/wyłączania, które skraca żywotność silnika. Rejestrowanie godzin pracy ostrzega również, kiedy łopatka wymaga czyszczenia, na długo przed tym, jak przepływ powietrza zauważalnie spadnie.

Często zadawane pytania dotyczące przemysłowych wentylatorów wyciągowych

Jakiego rozmiaru przemysłowego wentylatora wyciągowego potrzebuje obora mleczna?

Rozmiar według przepływu powietrza, a nie według przyzwyczajenia. Oblicz całkowitą liczbę metrów sześciennych na godzinę, której potrzebuje stado, dodaj około 15% marginesu na straty w kanałach i szczytowe upały, a następnie wybierz największą łopatkę, jaką pozwala otwór. 72-calowy wentylator wyciągowy jest typowy dla dużych tuneli, podczas gdy jednostki 38-calowe nadają się do mniejszych zatok i chłodzenia punktowego.

Czy silniki PMSM lub BLDC są lepsze od silników z napędem pasowym?

W przypadku pracy w oborze przez wiele godzin, silniki PMSM i BLDC z napędem bezpośrednim zazwyczaj wygrywają. Eliminują straty na pasach i kołach pasowych, wymagają znacznie mniej konserwacji i pracują ciszej przy prędkościach, które faktycznie są używane w oborze. Wentylatory z napędem pasowym mogą być nadal opłacalne, gdy cena zakupu dominuje, a godziny pracy pozostają niskie.

Ile zmian powietrza na godzinę powinna mieć obora dla zwierząt gospodarskich?

Obory dla bydła mlecznego i opasowego są często planowane wokół około 60 do 120 zmian powietrza na godzinę latem, podczas gdy niektóre obory są zamiast tego określane przez prędkość powietrza, zazwyczaj około 2,0 do 2,5 metra na sekundę w strefie zwierząt. Lokalny klimat, izolacja i gęstość obsady wpływają na tę liczbę.

Czy przemysłowe wentylatory wyciągowe mogą obniżyć koszty energii elektrycznej?

Tak, gdy silniki i sterowniki są dobrze dobrane. Silniki z wirnikiem zewnętrznym i silniki EC eliminują tarcie pasów, a sterowanie o zmiennej prędkości pozwala bankowi wentylatorów pracować z minimalną prędkością, która utrzymuje komfort budynku, zamiast pracować na pełnych obrotach przez cały dzień. Niższa prędkość oznacza również niższy poziom hałasu i dłuższą żywotność silnika.

Jakiej konserwacji wymagają te wentylatory?

Utrzymuj łopatki czyste i wyważone, sprawdzaj mocowania i obudowy pod kątem pęknięć, i upewnij się, że łożyska silnika pracują cicho. Kurz na łopatce jest najczęstszą przyczyną wibracji i utraty przepływu powietrza, więc proste sezonowe mycie przywraca większość wydajności. Wymień wszelkie pęknięte obudowy, zanim zaczną przepuszczać powietrze wokół łopatki.

Czy wentylatory mogą pracować na różnych napięciach i częstotliwościach?

Wiele modeli obsługuje szeroki zakres zasilania, od jednofazowego 50 Hz do trójfazowego 380-480 V, a niektóre akceptują 50 Hz lub 60 Hz bez modyfikacji. Ta elastyczność pozwala na użycie tej samej obudowy wentylatora w gospodarstwach na różnych rynkach i w miejscach, gdzie zasilanie jest później modernizowane.

Wniosek

Przemysłowe wentylatory wyciągowe przekształcają prostą ideę, jaką jest ruch powietrza, w mierzalne zyski w wydajności mlecznej, konwersji paszy, dobrostanie zwierząt i zużyciu energii elektrycznej. Prawidłowo oblicz przepływ powietrza, wybierz silniki z napędem bezpośrednim lub silniki EC do długich cykli pracy i zaplanuj ścieżki wlotowe i wylotowe razem, zamiast traktować wentylator jako dodatek. Dbaj o łopatki i obudowy, a sprzęt będzie utrzymywał swój przepływ powietrza przez lata. Zrób to wszystko, a obora utrzyma swój komfort termiczny przez najgorętsze tygodnie, nie stając się uciążliwością konserwacyjną ani drenażem energii.

Terrui produkuje sprzęt dla zwierząt gospodarskich od 2002 roku i wysyła do ponad 60 krajów, obsługując hodowle bydła mlecznego, opasowego i trzody chlewnej. Jeśli planujesz nową oborę lub modernizację starej, skontaktuj się z naszym zespołem w celu uzyskania bezpłatnego arkusza wymiarowego, wyceny lub niestandardowej specyfikacji wentylatora dostosowanej do Twojego budynku, klimatu i celu energetycznego. Prześlij nam wymiary swojej obory i liczbę zwierząt, a my przedstawimy układ wentylatorów i dane dotyczące przepływu powietrza, które możesz zainstalować.