При помощи горелок инфракрасного излучения можно осуществлять обогрев животноводческих и других помещений в сельской местности.
Птицеводство — одна из отраслей сельского хозяйства, где применение инфракрасных лучей дало наибольший эффект.
Опыты по применению инфракрасных газовых горелок и птицеводстве проводил Л. Брион в Лионской ветеринарной школе (Франция), а также М. Дерибере.
Цыплята, помещенные под лампами и подвергавшиеся непрерывному облучению, поглощали гораздо больше корма. Прирост веса цыплят соответствовал количеству поглощенного корма (Морис Дерибере «Практические применения инфракрасных лучей», Госэнергоиздат, 1959).
Аналогичные опыты были проведены в США, где выращивание цыплят с обогревом и облучением их лампами инфракрасного излучения носит индустриальный характер.
В Рязанской области начиная с 1961 г. стали использовать горелки инфракрасного излучения для отопления свинарников-маточников, телятников, акклиматизаторов и доильных залов типа «Елочка». В течение двух лет в области было газифицировано 125 различных животноводческих помещений.
Проекты газовых установок для них были разработаны проектно-сметным бюро при тресте Рязаньоблгаз.
Размещение горелок в свинарнике и птичнике показано на рис. 31, 32. Как видно из этих рисунков, устройство отопительной системы, работающей от горелок инфракрасного излучения, несложно и в основном сводится к установке снаружи помещения резервуара или баллонов для сжиженного газа, прокладке по балкам в центральном проходе или по стенам в боковых проходах газовых труб диаметром 1" с полудюймовыми отводами и с прикрепленными к ним гибкими шлангами горелками инфракрасного излучения.
Небольшие помещения (доильные залы типа «Елочка», акклиматизаторы, свинарники-маточники на 40—50 свиноматок), в которых устанавливается по 5—10 горелок, целесообразно снабжать газом от газобаллонных установок. При этом шкафы для баллонов устанавливаются у наружных торцовых стен или у глухих стен тамбура.
На каждом отводе устанавливается край. Отводы должны надежно крепиться скобами или подвешиваться к балкам-перекрытиям на специальных крюках. Расстояние между креплениями выбирается в зависимости от диаметра газопровода.
В каждом шкафу монтируются регулятор давления типа РДК-00 и два баллона. Желательно, чтобы шкафы с баллонами устанавливались с двух противоположных сторон здания, а газопровод внутри помещения был закольцован. В этом случае обеспечивается более стабильное горение газа во всех горелках.
При газификации нескольких сельскохозяйственных помещений или одного, в котором устанавливается 20 и более горелок, надо делать подземные резервуары. Практика показала, что для обеспечения газом такого отдельно стоящего животноводческого помещения вполне достаточно одного резервуара объемом 2,2 м3.
Это легко подтверждается следующим расчетом: каждая горелка сжигает 0,5 кг сжиженного газа за час. При работе 20 горелок в среднем по 6 ч в сутки расход газа составит 20 X 0,5 X 6 = 60 кг в сутки.
В такой резервуар заливается 1 т газа. Следовательно, он может обеспечить отопление помещения в течение 15—17 суток.
При установке двух и более резервуаров для обеспечения газом группы животноводческих помещений все они соединяются между собой, и на одном из них устанавливается головка в защитном кожухе для слива сжиженного газа и регулирования его давления.
В остальном работы по установке аппаратуры, прокладке внутренних и наружных газопроводов, устройству газобаллонных и групповых установок, а также их испытанию и приемке в эксплуатацию должны вестись в соответствии с «Временными правилами проектирования, строительства и эксплуатации в сельской местности» и «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора, утвержденными в 1964 г.
Горелками инфракрасного излучения можно осуществлять отопление животноводческих и других помещений сельскохозяйственного производства высотой не менее 2,5 м, имеющих утепленные перекрытия и двойные входные двери. При меньшей высоте возникает опасность для обслуживающего персонала, так как горелки будут установлены очень низко, а при ординарных дверях может произойти задувание ветром крайних горелок.
Материал стен, полов, перекрытий, крыши и других частей зданий не имеет существенного значения. При работе горелки температура плиток достигает 900, отражателя — 170 и корпуса — 120° С, поэтому горелки при сгораемых перекрытиях должны подвешиваться на расстоянии не менее 0,5 м от потолка, а над ними нужно устанавливать защитные экраны из листа железа по асбесту.
Нагрев деревянных конструкций свинарников и других помещений, расположенных в 1 л от горелки, достигает после двухчасовой работы горелок всего 30° С.
Вентиляция помещений осуществляется через имеющиеся вентиляционные каналы и не требует какой-либо переделки.
Горелки обеспечивают необходимую температуру для поддержания жизнедеятельности животных при периодической работе по 1,5—2 ч три раза в сутки.
В батарейных цехах, где для цыплят необходима постоянная и довольно высокая температура, горелки инфракрасного излучения можно устанавливать для получения дополнительного тепла, кроме парового или калориферного отопления.
При подсчете количества горелок, необходимых для отопления сельскохозяйственного помещения (свинарника-маточника, акклиматизатора, телятника и т. д.), можно исходить из следующих практических данных: на каждую горелку ГИИ-8 может приходиться от 20 до 40 м2 пола в зависимости от высоты помещения, а также от вида животных.
Для более равномерного распределения тепла по всему помещению можно рекомендовать разделять существующую горелку ГИИ-8 на две, т. е. вместо одной из. 16 плиток подвешивать два блока по 8 плиток в каждом.
Устанавливать горелки можно как в проходах между загонами, так и на несгораемых стенах. В том и другом, случае целесообразнее придавать им наклон в 30—45°, так как при этом не нагревается тыльная сторона и легче создать направленность инфракрасных лучей в загоны животных.
При оборудовании газового отопления в свинарниках-маточниках желательно сместить станки для содержания, свиноматок от стен к центру помещения, а проходы сделать, вдоль стен. Полати, на которых находятся поросята, следует приподнимать от пола. В этом случае поросята будут удалены от холодных стен, смогут получить больше тепла и будут находиться в сухом месте.
При проектировании системы газового отопления также необходимо иметь в виду, что газ можно использовать, в тех же помещениях и для других нужд. Так, в свинарниках-маточниках целесообразно установить газовую плиту для подогрева молока поросятам, в доильных залах типа «Елочка» установить газовый водоподогреватель типа АГВ-80 для мойки посуды и обмывки вымени у коров и т. д.
Для обслуживания систем отопления решением правления колхоза или приказом администрации совхоза назначается лицо, ответственное за техническое состояние всего газового хозяйства (как правило, заведующий животноводческой фермой), и непосредственно обслуживающий персонал (птичницы, телятницы, свинарки и т. д.), которые отвечают за правильную эксплуатацию газового оборудования. Пройдя соответствующий инструктаж и получив удостоверение, они допускаются к самостоятельной работе с газовым оборудованием.
В сельскохозяйственном помещении, отапливаемом горелками инфракрасного излучения, вывешиваются правила пользования этими горелками. В частности, такими правилами, разработанными трестом Рязаньоблгаз, предусмотрены следующие меры безопасности. Перед пользованием горелками необходимо убедиться, нет ли запаха газа в помещении и все ли краны находятся в закрытом положении. Затем полностью открывают краны на вводах при пользовании газом из резервуара (или вен тиль на баллонах) и поочередно зажигают горелки. Газ должен загораться во всех отверстиях керамических плиток. По мере накаливания керамических плиток видимое пламя должно исчезнуть, а если этого не произойдет, надо отрегулировать горение воздушным регулятором горелки.
Горелки не следует зажигать спичками, так как это может привести к ожогу рук, лучше пользоваться свечкой или кремневой зажигалкой.
Для выключения горелок надо поочередно закрыть все краны перед горелками и краны на вводах, а также вентили на баллонах.
Категорически запрещается зажигать горелки при наличии запаха газа в помещении. В этом случае следует немедленно закрыть все газовые краны и вентили на баллонах, открыть двери и вентиляцию, не включать и не выключать электроприборы, постараться обнаружить утечку своими силами при помощи мыльной эмульсии, а при невозможности сделать это — сообщить в местное газовое хозяйство.
Во время работы горелок нельзя проносить сено, солому и другой легко воспламеняющийся материал, производить какой-либо ремонт газового оборудования, и оставлять зажженные горелки без присмотра.
По окончании отопительного сезона газовые горелки и баллонные установки должны быть поставлены на консервацию.
В помещении, где установлены газовые горелки ГИИ-8, должны быть пожарные щиты с огнетушителями, лопатой и ящик с песком.
В качестве конкретного примера использования сжиженного газа в сельскохозяйственном производстве можно привести совхоз «Победа» Михайловского производственного управления Рязанской области. В этом совхозе, кроме 120 газифицированных квартир и столовой, сжиженный газ используется для отопления батарейного цеха, двух акклиматизаторов и шести свинарников-маточников.
В батарейном цехе, помимо калориферного отопления, установлены 16 горелок ГИИ-8, которые снабжаются газом от 12 баллонов, установленных в 6 шкафах.
В двух акклиматизаторах для отопления установлено по 12 горелок ГИИ-8 и по 8 баллонов в 4 шкафах.
В 6 свинарниках-маточниках установлено 70 горелок ГИИ-8, газ для которых поступает из 6 подземных емкостей объемом по 2,2 м3 каждая.
Для доставки сжиженного газа совхоз имеет специальную автоцистерну на шасси ЗИЛ-164, водитель которой обучался на курсах при Рязанском филиале института технического обучения и имеет соответствующее удостоверение. Газовое оборудование в животноводческих помещениях обслуживают свинарки и птичницы, а контролирует их главный механик, ответственный за газовое хозяйство совхоза. Общий контроль осуществляет один раз в месяц инженер Михайловской конторы газового хозяйства.
В Шацком районе Рязанской области газифицировано 18 животноводческих помещений, в том числе 8 свинарников-маточников, 3 доильных зала типа «Елочка», 3 телятника и 1 птичник.
Обслуживание газового отопления в колхозах и совхозах района производится людьми или обученными непосредственно в газовом хозяйстве, или окончившими курсы при Рязанском филиале Института технического обучения. Так, из 10 чел. обслуживающего персонала обучено при самом газовом хозяйстве 6 чел., окончило курсы 4 чел. Все обслуживающие газовое отопление, как правило, имеют технические навыки. В число обслуживающего персонала входят механики колхозов (4 чел.), слесари-сантехники (3 чел.) и комбайнеры (3 чел.).
Помещения, в которых было намечено ставить горелки ГИИ-8, предварительно обследовались представителем пожарного надзора, и только после получения его согласия проводилась газификация. Как правило, сами горелки с газопроводом соединялись жестко и только в некоторых случаях соединение осуществлялось при помощи резиновых шлангов по ГОСТ 8318—57. Над всеми горелками установлены противопожарные экраны из листа шифера. Горелки устанавливались из расчета 70 м3 помещения на одну горелку.
Подвозка газа к фермам осуществлялась транспортом, потребителя по цене 8,5 коп. за 1 кг газа. Замена баллонов производилась лицами, ответственными за газ. Один раз в месяц работа газового отопления проверялась мастерами Шацкого газового хозяйства.
Как показала практика, применение горелок инфракрасного излучения, работающих на сжиженном газе, по сравнению с отоплением, работающим на твердом топливе, дает за отопительный сезон экономический эффект в среднем по 500 руб. на каждое помещение. При этом значительно улучшаются условия содержания животных и птиц.
Обогрев животноводческих помещений горелками ГИИ-8 влияет на температурно-влажностный режим. Исследование этого фактора проводилось комплексной лабораторией по сельскому строительству Научно-исследовательского института зданий и сооружений в совхозе «Городской» Рязанского производственного управления — в свинарниках-откормочниках и свинарниках-маточниках. Здесь велись кратковременные наблюдения путем разовых замеров температуры и влажности воздуха в свинарниках-маточниках, а также длительное изучение микроклимата в свинарнике-откормочнике.
Наблюдения за температурой и влажностью воздуха проводились как до использования газовых горелок, так и после в течение десяти дней с момента зажигания горелок.
Проведенные замеры температуры показали, что горелки ГИИ-8 хорошо нагревают воздух в помещении. При круглосуточном горении и при температуре воздуха на улице минус 20—минус 26° С в помещении свинарника тепло и сухо, причем температура воздуха составляла +14—16° С. Температура пола в помещении повышалась, а влажность уменьшалась (до начала работы горелок 95—99%, а после десяти дней работы — 75—80% при открытых вентиляционных шахтах).
Исследования работы горелок инфракрасного излучения ГИИ-8 при отоплении животноводческих помещений в Рязанской области проводились также Саратовским Гипрониигазом и Центральным научно-исследовательским институтом противопожарной обороны. По результатам исследований можно сделать выводы о целесообразности и безопасности применения горелок ГИИ-8 для отопления свинарников-маточников, телятников, доильных залов, птичников-акклиматизаторов и других животноводческих помещений.
Вопрос об отоплении животноводческих помещений горелками ГИИ-8 в Рязанской области рассматривался на коллегии Министерства коммунального хозяйства РСФСР с участием представителей Россельхозтехники и Министерства сельского хозяйства, где этот метод, отопления получил полное одобрение.
В настоящее время по заказу Рязанского областного управления производства и заготовок сельхозпродуктов Гипрониигазом разработаны типовые проекты отопления сельскохозяйственных помещений газовыми горелками инфракрасного излучения на основании типовых проектов свинарника-маточника 02-142-6 (Гипрониигаз) и птичника 3-60 соответственно на 5—6 тыс. маточного стада свиней и 8—9 тыс. промышленного стада кур (Росгипросовхозстрой).
Система отопления включает горелки инфракрасного излучения, систему газопроводов с запорной арматурой и систему автоматики зажигания. Проект составлен на основании «Временных указаний на проектирование системы газового инфракрасного отопления», разработанных Гипрониигазом, и с учетом требований «Правил безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора РСФСР.
При привязке решений типового проекта к конкретным условиям на месте необходимо предусматривать групповую установку сжиженного газа, производительностью не менее 6 м3 газа в час с 2-недельным запасом, газа.
Для дистанционного зажигания горелок проектом предусмотрена установка автомобильной свечи в верхней части каждой горелки. На эту свечу подается напряжение, равное 15 тыс. в. от бобин, установленных в щите зажигания. К каждой бобине подключаются последовательно 10—14 свечей. Стоимость установки дистанционного зажигания в птичнике составляет 444 руб., в свинарнике — 294 руб.
Однако, как показал практический опыт эксплуатации систем газового отопления с горелками инфракрасного излучения, особой необходимости в таком зажигании нет. Дистанционное зажигание необходимо только при отоплении высоких помещений цехов, мастерских и других производственных помещений, где горелки подвешиваются на высоте 5—8 м и более;