Животноводческие комплексы

Энергоаудит животноводческого комплекса строится вокруг непрерывной технологической функции помещений и требований к микроклимату. Вентиляция, отопление, освещение, водоснабжение, кормление и вспомогательные приводы формируют взаимосвязанные электрические и тепловые нагрузки, которые необходимо оценивать по отдельным корпусам и фактическим режимам. Поэтому высокий расход энергии сам по себе не показывает наличие неэффективности: он может быть связан с численностью и размещением животных, погодой, режимом микроклимата или технологическими операциями. Технический вывод появляется только после разделения этих факторов.

Обследование начинают с разделения корпусов и нагрузок

Первый этап — определить границы отдельных корпусов и тех энергетических систем, которые их обслуживают. Для каждого участка необходимо понимать численность и размещение животных, режимы вентиляции, отопления и освещения, а также состав технологического оборудования.

Если один энергетический ввод охватывает несколько корпусов, а производственные и микроклиматические данные относятся только к одному из них, прямое сопоставление будет недостаточно точным. Поэтому измерительные границы должны по возможности совпадать с реальными функциональными зонами комплекса.

Так формируется основа для энергетического профиля: какой корпус, какая система и какая технологическая операция создают нагрузку в конкретный период.

Микроклимат рассматривают как полезную технологическую функцию

Для животноводческого комплекса вентиляция и отопление не являются вспомогательной нагрузкой в обычном смысле. Их работа непосредственно связана с поддержанием условий содержания, поэтому снижение энергетического потребления нельзя рассматривать отдельно от этой функции.

Энергоаудит сопоставляет расход тепла и электроэнергии с фактическим режимом корпусов, численностью животных и погодными условиями. Такой подход позволяет отличить необходимую нагрузку от режимов, которые требуют дополнительной проверки.

Если изменение энергопотребления объясняется изменением поголовья или внешних условий, это должно быть учтено до вывода о работе оборудования.

Потребление нормализуют по поголовью и погоде

Сравнение разных периодов требует учитывать не только абсолютный расход ресурсов. Если численность животных или их размещение по корпусам изменились, вместе с ними может измениться потребность в вентиляции, отоплении, освещении и работе технологического оборудования.

Аналогично на тепловую нагрузку влияет погода. Поэтому сравнение двух периодов без учёта этих факторов может создать ложное впечатление ухудшения или улучшения энергетического режима.

Нормализация по поголовью и погоде позволяет привести сравниваемые периоды к более сопоставимой основе и отделить изменение полезной нагрузки от возможного изменения режима оборудования.

Вентиляцию анализируют по корпусам и времени

Вентиляционная нагрузка должна рассматриваться вместе с фактическим режимом каждого корпуса. Графики работы вентиляционного оборудования сопоставляют с численностью животных, временем суток, погодой и режимом отопления.

Одним из проверяемых механизмов является избыточный воздухообмен в холодный период. Однако сам факт высокой производительности вентиляции не доказывает, что расход воздуха действительно избыточен.

Сначала необходимо подтвердить, какой режим требовался для конкретного корпуса. Если фактический воздухообмен превышает подтверждённую потребность, тогда появляется основание для более детального анализа настроек и графиков работы.

Отопление и вентиляцию нельзя оценивать раздельно

Работа этих систем напрямую связана через тепловой баланс помещения. Увеличение воздухообмена может увеличивать тепловую нагрузку, а изменение режима отопления — влиять на условия, при которых работает вентиляция.

Поэтому энергоаудит сопоставляет графики обеих систем. Несогласованная работа отопления и вентиляции рассматривается как возможный механизм дополнительного потребления, но требует подтверждения по режимным данным.

Если высокое теплопотребление совпадает с интенсивной вентиляцией, это ещё не означает наличие неэффективности. Необходимо установить, соответствует ли такой режим фактической технологической функции корпуса.

Микроклимат анализируют во времени, а не по одному измерению

Для сильного вывода важно видеть не только отдельное значение температуры или режим одного оборудования, а их изменение в течение характерного периода. Анализ по времени суток позволяет связать работу отопления, вентиляции и освещения с фактическим состоянием корпуса.

Если энергетическая нагрузка меняется вместе с режимом содержания, это может быть закономерно. Если же отдельная система длительно работает одинаково при изменившейся нагрузке, такой режим становится предметом дополнительной проверки.

Именно временной профиль помогает отличать технологически необходимую работу от нагрузки, которая сохраняется без подтверждённой потребности.

Освещение рассматривают как отдельную электрическую нагрузку

Графики освещения должны сопоставляться с режимом эксплуатации корпусов. Само наличие продолжительной работы не является доказательством перерасхода: необходимо понимать, какую функцию она выполняет в конкретном объекте.

При обследовании электрический профиль освещения отделяют от вентиляции, насосов и технологических приводов настолько, насколько это позволяет система учёта. Это помогает не смешивать разные механизмы в одном общем показателе корпуса.

Кормоподачу и технологические приводы связывают с операциями

Вспомогательные электроприводы необходимо оценивать по графикам фактических технологических операций. Кормоподача, навозоудаление и другие механизмы формируют нагрузку не постоянно, а в соответствии с режимом работы комплекса.

Одним из проверяемых механизмов является длительная работа вспомогательных приводов. Но подтвердить его можно только после сопоставления электрического потребления с фактической продолжительностью и необходимостью операции.

Если привод работает вне подтверждённого технологического периода, возникает основание для анализа расписания. Если же его продолжительность полностью соответствует полезной функции, такой режим не должен трактоваться как потеря.

Насосные системы рассматривают в связи с технологической потребностью

Насосы могут обслуживать водоснабжение и другие технологические процессы комплекса. Поэтому их электрическую нагрузку необходимо сопоставлять с фактическим режимом соответствующей системы.

Высокая мощность или длительная работа сами по себе не позволяют определить неэффективность. Необходимо понимать, какая потребность существовала в рассматриваемый период и соответствует ли ей режим оборудования.

Если данных недостаточно для разделения насосной нагрузки от других потребителей, результат энергоаудита должен фиксировать необходимость дополнительного технического учёта.

Изменение поголовья меняет структуру всей нагрузки

При изменении численности или размещения животных меняются не только отдельные технологические операции, но и соотношение базовых и переменных нагрузок по корпусам.

Поэтому сравнение корпусов или периодов должно учитывать фактическую загрузку. Один и тот же абсолютный расход может иметь разное значение при различной численности и различном режиме эксплуатации.

Без такого учёта невозможно уверенно отделить изменение полезной технологической потребности от изменения эффективности инженерных систем.

Какие данные нужны для обследования

Для построения энергетического профиля комплекса необходимы данные, связывающие энергопотребление с микроклиматом и технологическими операциями. В основной набор входят:

• численность животных по рассматриваемым периодам;
• размещение животных по корпусам;
• графики работы вентиляции;
• графики отопления;
• графики освещения;
• электропотребление по корпусам;
• теплопотребление по корпусам;
• режимы насосного оборудования;
• режимы кормоподачи;
• режимы навозоудаления и других технологических приводов;
• актуальные схемы и границы обследуемых систем;
• эксплуатационные журналы и данные учёта за сопоставимые периоды.

Численность и размещение животных описывают фактическую технологическую нагрузку, графики инженерных систем показывают режим поддержания микроклимата, а данные по технологическим приводам позволяют отделить производственные операции от постоянной инфраструктурной нагрузки.

Что формируется по результатам энергоаудита

Результатом становится энергетический профиль корпусов по микроклимату и технологическим операциям. Он показывает, как электрические и тепловые нагрузки распределяются между вентиляцией, отоплением, освещением, насосами и вспомогательными приводами и насколько эти режимы соответствуют фактической загрузке корпусов.

На этой основе можно выбирать корпуса для дополнительного технического учёта, анализировать расписания вспомогательного оборудования и корректировать микроклиматические режимы только там, где измерения подтверждают возможность изменения.

Ключевая граница результата — снижение вентиляции или отопления нельзя предлагать без подтверждения допустимых условий содержания. Энергетический вывод должен учитывать технологическую функцию комплекса. Поэтому сильное решение появляется только тогда, когда энергопотребление, поголовье, погода и режим конкретного корпуса рассматриваются в одной согласованной модели.

Связанные направления

Для комплексного обследования производственного объекта можно перейти к энергоаудиту предприятия. Подробнее о структуре нагрузки см. материал «Что формирует энергопотребление животноводческого комплекса». Другие здания, инженерные системы и оборудование представлены в перечне объектов обследования.