Instalacje grzewcze i wentylacyjne w kurnikach

System wentylacji i ogrzewania w kurnikach powinien być ściśle dostosowany do funkcji, jaką obiekt ma pełnić. Inne wymagania stawia się obiektom przeznaczonym dla kur niosek, a inne przy intensywnej hodowli kurczaków. Przykładowo temperatura powietrza w pomieszczeniach dla kur niosek nie powinna spadać poniżej 12°C, a wilgotność względna przekraczać 75%. Z kolei w obiektach służących do intensywnego chowu kurczaków (cykl 6-tygodniowy) trzeba zapewnić pisklętom temperaturę 32°C, a w końcowym okresie hodowli ok. 19–20°C. Instalacja grzewcza musi być niezawodna, gdyż nawet krótkotrwałe obniżenie temperatury istotnie wpływa na metabolizm kurczaków.

Kolejnym ważnym wymogiem jest jakość powietrza – z kurników należy usunąć spore ilości gazów, w tym dwutlenku węgla, amoniaku i siarkowodoru. Wysoki poziom CO2 powoduje podrażnienia skóry i błon śluzowych drobiu oraz demineralizację kości. Amoniak wywołuje podobne symptomy już przy stężeniu 13 ppm i jest szkodliwy dla układu oddechowego i nerwowego. Z kolei siarkowodór powyżej 10 ppm może paraliżować ośrodkowy układ nerwowy [2]. Wilgotność powietrza powinna być zachowana na poziomie 55–75%. W zbyt wilgotnej ściółce rozwijają się procesy gnilne i następuje rozwój drobnoustrojów oraz pasożytów. Odchylenia od tego poziomu rodzą nie tylko dyskomfort dla ptaków, ale i wysokie ryzyko chorób wśród drobiu.

Najważniejsze zmiany w dyrektywach EPBD oraz EED wprowadzone dyrektywą 2018/844/EU >>

Bardzo ważnym zagadnieniem w projektowaniu i budowie kurników jest kwestia izolacji termicznej podłogi, przegród i dachu. Ciepło to fala elektromagnetyczna, która rozchodzi się zawsze od źródła ciepłego do chłodnego. Niedostatecznie zaizolowane przegrody będą „wyciągać” ciepło zarówno z otoczenia, jak i od ptaków, a te nie mają takich zdolności jak inne zwierzęta hodowlane i szybko marzną. Z uwagi na szczególne warunki do izolacji termicznej przegród w kurnikach należy stosować materiały o zamkniętej strukturze komórkowej – zalecana jest izolacja poliuretanowa w postaci płyt i pianek natryskowych. Dobrze izolowany termicznie kurnik wymaga skutecznej wentylacji, zwłaszcza latem i przy wysokiej wilgotności powietrza. Dlatego kurniki wyposaża się w sprawne i efektywne systemy ogrzewania i wentylacji.

System ogrzewania musi być niezawodny i nie może rodzić ryzyka pożaru. W kurnikach stosuje się różne systemy ogrzewania: konwekcyjne za pomocą grzejników, promiennikami podczerwieni, płaszczyznowe (podłogowe) oraz nadmuchowe nagrzewnicami gazowymi, olejowymi i wodnymi. Zastosowanie danego systemu ogrzewania zależy od rodzaju ptaków, rodzaju hodowli (tucz czy nioski) i typu budynku oraz dostępności nośników energii. W ostatnich latach w Polsce w kurnikach najczęściej stosuje się wodne i gazowe nagrzewnice powietrza, ogrzewanie promiennikowe oraz ogrzewanie podłogowe.

Atutem nagrzewnic w obiektach hodowlanych jest szybki czas reakcji na zmieniające się warunki. Z uwagi na duże powierzchnie kurników w fermach wielkotowarowych stosuje się rozwiązania pozwalające dostarczać jak najszybciej duże ilości ciepła i skuteczne są pod tym względem nagrzewnice powietrza. Nagrzewnice gazowe i olejowe są używane także jako systemy awaryjne. Mała bezwładność ogrzewania nadmuchowego i możliwość podania w krótkim czasie dużej ilości ciepła jest szczególnie pożądana w razie awarii głównego systemu ogrzewania [1]. Z kolei ogrzewanie podłogowe ma wyższą bezwładność, ale lepiej wysusza ściółkę. Ta bezwładność ciepłej podłogi jest też autem w początkowym okresie chowu kurczaków, które potrzebują stabilnego ciepła, oraz w przypadku gatunków drobiu narażonych na choroby nóg. Najlepsze warunki do hodowli stwarzają systemy mieszane, ale nie zawsze można je zastosować i zwiększa to koszty inwestycyjne budowy obiektów hodowlanych [1].

Wprawdzie udział kosztów ogrzewania w całości kosztów produkcji drobiu stanowi przeważnie od 1,5 do 2,3%, wpływa ono jednak na komfort kurcząt, co ma z kolei bezpośredni wpływ na spożycie pasz (60–70% kosztów produkcji) i na zdrowie (opieka weterynaryjna i leki po ok. 1%), a zwłaszcza na żywotność drobiu [3]. Tym samym nawet drobne uchybienia przy ogrzewaniu i wentylacji mogą spowodować mniej efektywne przyswajanie pasz oraz wzrost zachorowań, co całkowicie pozbawia hodowcy możliwości uzyskania dochodu.

Klasyczne nagrzewnice gazowe pobierają powietrze do spalania gazu z pomieszczenia, a produktem spalania gazu są CO₂ i para wodna – zatem w kurniku musi być bardzo sprawny i dokładnie dobrany system wentylacji, aby usuwał nie tylko spaliny, ale też gazy i wilgoć z odchodów i metabolizmu ptaków. Z tych powodów dla kurników skonstruowano specjalne nagrzewnice ze stali nierdzewnej z zamkniętą komorą spalania i modulowaną mocą palnika. Dzięki temu środowisko pomieszczenia jest całkowicie oddzielone od układu spalania urządzenia i nie występuje emisja spalin, w tym dwutlenku węgla, i wilgoci do pomieszczenia. Znacząco zmniejsza to koszty związane z wentylacją i pomaga utrzymać optymalny poziom wilgoci.

W obiektach hodowlanych wykorzystuje się też nagrzewnice olejowe. W kurnikach stosuje się głównie nagrzewnice z zamkniętą komorą spalania i odprowadzaniem spalin na zewnątrz – są to tzw. nagrzewnice wymiennikowe. W przypadku stosowania nagrzewnic gazowych i olejowych ważne jest zwrócenie uwagi, skąd jest brane powietrze do spalania. Jeśli z pomieszczenia, może to powodować wzrost wilgotności powietrza i zwiększanie wydajności grzewczej nie będzie osuszać powietrza, a wręcz odwrotnie [1].

 Analiza koncepcyjna rozwiązania systemu ogrzewania w budynku energooszczędnym >>

Także gazowe promienniki podczerwieni mają specjalne wykonania „agro” z zamkniętą komorą spalania i systemem odprowadzania spalin na zewnątrz. Spalanie gazu wewnątrz rur powoduje ich rozgrzanie do temperatury przekraczającej 600ºC oraz emisję promieniowania, które poprzez reflektor, usytuowany tuż nad rurami, kierowane jest w dół. Szczególną zaletą promienników jest bezpośrednie ogrzewanie zwierząt, a nie samego powietrza. Wzrost temperatury powietrza następuje wtórnie od zwierząt i przedmiotów znajdujących się w strefie działania urządzeń. Różni je od nagrzewnic to, że nie powodują wymuszonego ruchu gorącego powietrza i energia może docierać do ściśle wybranych powierzchni, a nie całego obiektu. To z kolei powoduje, że w hali z promiennikami podczerwieni można utrzymywać niższe temperatury powietrza, a ciepło i tak skutecznie ogrzewa bezpośrednio ptaki. Kolejna ich cecha to rozkład promieniowania wokół promiennika pozwalający ptakom na wybór optymalnej dla nich strefy komfortu [1]. Zastosowanie promienników podczerwieni z zamkniętą komorą spalania pomaga utrzymać suchą ściółkę. Promienniki mogą być zasilane gazem ziemnym lub płynnym.

W przypadku nagrzewnic wodnych źródło ciepła znajduje się poza kurnikiem i pozwala korzystać z innych paliw niż gaz – głównie z paliw stałych. Nagrzewnice wodne do obiektów hodowlanych także mają specjalne wykonanie „agro” zabezpieczające przed wpływem agresywnego powietrza i przed pyłami, a wymienniki chronione są warstwą epoksydową przed szkodliwym działaniem amoniaku. Nagrzewnice wodne wyposażane są w kilkubiegowe wentylatory lub regulację płynną, żeby wydatek energii efektywnie dopasować do chwilowego zapotrzebowania.

Moc nagrzewnic wodnych zależy głównie od parametrów zasilania wody. W zależności od wydajności nawiewanego strumienia powietrza jego zasięg może wynosić nawet do 22 m przy 3700 m3/h. Dla parametrów instalacyjnych 90/70°C i temperatury zewnętrznej 0°C moc przykładowego urządzenia wynosi 43 kW [2]. Nagrzewnice powietrza poprzez wymuszanie przepływu strumienia umożliwiają dotarcie ciepłego powietrza na duże odległości. W kurnikach na dużej powierzchni znajduje się ściółka, która powinna być sucha, a to powoduje zagrożenie pożarowe. Między innymi ten fakt może wpływać na wybór nagrzewnic wodnych zasilanych wodnymi instalacjami z kotłowni poza kurnikiem.

Wodne ogrzewanie podłogowe także zasilane jest z zewnętrznego źródła ciepła. Ciepła podłoga w kurniku wpływa pozytywnie zwłaszcza na rozwój piskląt i pozwala na ogrzewanie jedynie części, w której przebywają ptaki, a nie całej kubatury. Ciepła podłoga wymaga mniej ściółki i pozwala utrzymać jej suchość, a tym samym optymalny poziom wilgotności powietrza, co wpływa na zmniejszenie powstawania gazów z guana i metabolizmu, zwłaszcza amoniaku. Ogrzewanie podłogowe jest szczególnie zalecane w hodowli ptaków narażonych na choroby nóg i pozwala na znaczną redukcję zachorowań i śmiertelności.

Literatura

1. Wilkanowska A., Systemy ogrzewania kurnika i ich wpływ na wyniki produkcyjne drobiu, https://informatordrobiarski.pl/higiena-i-zywienie/systemy-ogrzewania-kurnika-i-ich-wplyw-na-wyniki-produkcyjne-drobiu/ (dostęp 1.10.2018).
2. Rybka K., Ogrzewanie i wentylacja kurników, „Rynek Instalacyjny” nr 3/2015.
3. Górski J., Górska A., Kosidło M., Ocena wyników produkcyjnych i ekonomicznych odchowu kurcząt brojlerów w wybranych fermach, „Żywność” nr 4(37) Supl., 2003.