2:10 6228175340-S2 LM 0106 1
LM 0106 2
INNEHÅLL Förord--------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 DeLaval har programmet för alla djurslag och byggnader ---------------------------- 4 Ventilation - en viktig miljöfaktor --------------------------------------------------------------- 6 Vad är ventilation?---------------------------------------------------------------------------------- 7 - Ventilationsprinciper--------------------------------------------------------------------------- 8 - Övertrycksventilation--------------------------------------------------------------------- 8 - Neutraltrycksventilation------------------------------------------------------------------ 8 - Undertrycksventilation ------------------------------------------------------------------- 9 - Lufttemperatur----------------------------------------------------------------------------------- 10 - Luftfuktighet-------------------------------------------------------------------------------------- 12 - Luftrörelser---------------------------------------------------------------------------------------- 12 - Gas- och dammförekomster ---------------------------------------------------------------- 13 Ventilationssystemets delar --------------------------------------------------------------------- 15 - Frånluftsutrustning ----------------------------------------------------------------------------- 15 - Luftintag ------------------------------------------------------------------------------------------- 15 - Konventionella luftintag------------------------------------------------------------------- 17 - Luftintag av låghastighetstyp ----------------------------------------------------------- 17 - Utrustning för tilläggsvärme------------------------------------------------------------------ 19 - Direktverkande elvärme------------------------------------------------------------------ 20 - Varmvattenrör-------------------------------------------------------------------------------- 20 - Värmeåtervinningsutrustning----------------------------------------------------------- 21 - Reglerutrustning--------------------------------------------------------------------------------- 22 Projektering av ventilationssystem------------------------------------------------------------ 23 Lämpligast placering av frånluftsfläktarna -------------------------------------------------- 25 Välj typ och antal luftintag ----------------------------------------------------------------------- 27 Beräkna erforderliga areor ----------------------------------------------------------------------- 27 Placering av luftintagen--------------------------------------------------------------------------- 28 Värmebalansberäkning --------------------------------------------------------------------------- 31 Dimensionera utrustning för tilläggsvärme ------------------------------------------------- 31 Reglerutrustning------------------------------------------------------------------------------------- 31 Se till att stallet är så tätt som möjligt -------------------------------------------------------- 32 Alternativa placeringsmöjligheter för luftintag---------------------------------------------- 33 Till kostallar ------------------------------------------------------------------------------------------- 33 LM 0106 3
LM 0106 4
FÖRORD Kraven på en tillfredsställande ventilation har stigit i takt med ökade lönsamhetskrav och en ökad förädlingsgrad av vårt djurmaterial. Djurbeläggningen i stallarna är också högre idag än förr i tiden. Ventilationsanläggningen intar därför en central ställning i ett väl fungerande djurstall. Utformningen av ventilationssystemet har också mycket stor betydelse för skötarens arbetsmiljö och hälsa. Mångårigt arbete i stallar med undermålig ventilation och dålig luftkvalitet ökar riskerna för sjukdomar som kroniska allergier och lungförändringar. Syftet med denna faktamapp är att ge en översiktlig bild om ventilationens grundprinciper och hur man i praktiken planerar och sköter en ventilationsanläggning. De källor som har använts är i huvudsak facklitteratur, som har kompletterats med vunna erfarenheter inom området. DeLaval har programmet för alla djurslag och byggnader Olika krav - olika förutsättningar Olika djurslag och djurkategorier har olika krav på klimat. De har också olika förmåga att anpassa sig till varierande klimat. Bland DeLavals ventilationssystem finns en lämplig lösning för de flestas behov. Olika byggnadstyper och planlösningar ger olika förutsättningar för hur ventilationen kan planeras. I DeLavals stallklimat-program finns ett flertal alternativ som kan planeras i de flesta stallar. LM 0106 5
LM 0106 6
1. Ventilation - en viktig miljöfaktor Djurens närmiljö bestäms av en rad olika faktorer. Dessa miljöfaktorer kan indelas enligt följande: * Näring Foder, vatten * Fysiska Ventilation, inredning, golv, m.m. * Kemiska Luftfuktighet, gaser, damm, m.m. * Sociala Gruppstorlekar, djurplacering * Mikrobiologiska Förekomst av mikroorganismer samt mängd och livskraft Den klassiska tunnan visar att man inte kan få ut ett bättre produktionsresultat än vad den sämsta miljöfaktorn möjliggör. Det är i stor utsträckning samverkan och kombination mellan de olika miljöfaktorerna som är avgörande för djurens närmiljö, sjukdomsförekomst och produktionsresultat. En viktig miljöfaktor som bestämmer klimatet i stallet är ventilationen. Ventilationsanläggningen byter luften i byggnaden så att värme, fukt, koldioxid och andra biprodukter från djuren inte når nivåer som är skadliga för djuren själva, byggnaden eller skötaren. Dessutom måste luftrörelserna anpassas efter temperaturförhållandena så att djuren ej upplever drag. LM 0106 7
2. Vad är ventilation? En av ventilationssystemets viktigaste uppgift är att åstadkomma ett stallklimat som upplevs behagligt av både djur och skötare. Detta är en förutsättning för ett bra och lönsamt produktionsresultat. De faktorer som i första hand bestämmer stallklimatet är: - Lufttemperatur (2.2) - Luftfuktighet (2.3) - Luftrörelser (2.4) - Gas- och dammförekomster (2.5) Olika djurslag och djurkategorier har olika krav på klimat och har också olika förmåga att anpassa sig till varierande klimat.? Yngre djur har större krav på klimatet än äldre djur har.? Lösgående djur har lättare att anpassa sig efter olika klimat än vad uppbundna djur har.? Utformning av t.ex. inredningsdetaljer och liggytor inverkar också på hur djuret upplever klimatet. Vid beräkning av ventilationsflöden utgår man från normer enligt Svensk Standard. Man kan inte alltid upprätthålla det önskade stallklimatet. Hög utetemperatur sommartid kan innebära att temperaturen i stallet periodvis överstiger önskade värden. Vintertid avgör dimensionering och utformning av tilläggsvärme tillsammans med möjligheterna att upprätthålla dimensionerande minimumventilationsnivå möjligheterna att vintertid upprätthålla önskad temperatur och luftfuktighet. Reglersystemet P-band = "arbetsområde" Ett bra ventilationssystem skall vara utrustat med ett reglersystem som tillser att fläktar, luftintag och tilläggsvärme i samverkan hela tiden åstadkommer det önskade stallklimatet. Detta innebär att alla funktioner skall styras från en gemensam reglercentral. Reglersystemet skall vara utrustat med s.k. P-band (proportionalitetsband eller "arbetsområde") som tillser att ventilationsflödet ökar proportionellt i förhållande till temperaturökning och inte ökar till maximiventilation förrän stalltemperaturen stigit 3-6 o C över det värde som inställts som önskad stalltemperatur. P-bandsreglering innebär alltså: LM 0106 8
? att en jämn reglering av luftflöde och temperatur inom dygn och mellan dygn erhålles, d.v.s. :? risken för drag minskar P-band = komfortventilation? ventilationsflöden (och lufthastigheter) ökar först sedan temperaturen ökat något, d.v.s. komfortventilation Komfortventilation innebär alltså att djuren upplever det som komfortabelt att temperaturförändringar ej sker plötsligt och ryckigt utan jämnt och över en längre tid. 2.1 Ventilationsprinciper Tre olika ventilationsprinciper förekommer: - övertrycksventilation (2.1.1) - neutraltrycksventilation (2.1.2) - undertrycksventilation (2.1.3) 2.1.1. Övertrycksventilation Övertrycksventilation som förekom förr i enstaka fall skapar ett övertryck inne i byggnaden genom att fläktar blåser in luft utifrån och stalluften pressas ut genom frånluftsöppningar. Denna ventilationsprincip innebär stor risk för att varm och fuktig stalluft pressas in i byggnaden och orsakar fukt- och rötskador och skall därför ej användas. 2.1.2. Neutraltrycksventilation Neutraltrycks- eller balanserad ventilation är en kombination av under- och övertrycksventilation. Det finns ett tilluftssystem med fläktar och tilluftskanaler och ett LM 0106 9
frånluftssystem med fläktar. Nackdelen med systemet är att det krävs dubbel uppsättning av fläktar. Systemet blir därmed tekniskt komplicerat och ställer stora krav på den som skall sköta utrustningen. I stallar där dörrar och fönster ofta står öppna, t.ex. häststallar, är denna princip ett alternativ. Det är viktigt att ställa in systemet för att skapa ett litet undertryck vid normal drift. Neutraltrycksventilation blir också relativt dyr. Speciellt bör driftskostnaden uppmärksammas, då dubbelt antal fläktar hela tiden måste arbeta med hög elförbrukning som följd. En svårighet med detta system är att få en tillfredsställande luftfördelning på vintern, när den lilla luftvolymen skall fördelas på flera fläktar. Det är också svårt att tillämpa principen med en rad luftintag per djur- eller boxrad med detta system. Fördelen med neutraltrycksventilation är att otätheter i byggnaden via gödselkulvertar, fodernedkast, trasiga fönster m.m. påverkar fördelningen av tilluft i mindre grad än vad som blir fallet vid tillämpande av undertrycksventilation. Dock innebär denna typ av otätheter alltid negativ inverkan på stallklimatet och bör därför under alla omständigheter tätas i största möjliga utsträckning. Undertrycksventilation - den överlägset vanligaste principen 2.1.3. Undertrycksventilation Den överlägset vanligaste principen är undertrycksventilation. I en undertrycksventilation skapas undertryck i stallet genom att frånluftsfläktar suger bort luft från stallet. Den bortförda luften ersätts av ny luft som sugs in i stallet genom luftintag.? Luftfördelningen i stallet styrs med luftintagens placering och inställning.? Var frånluftsfläktarna placeras i stallet saknar betydelse ur luftfördelningssynpunkt. Fördelen med undertrycksventilation är att den är enkelt uppbyggd och förhållandevis billig i såväl inköp som drift eftersom fläktar endast finns på frånluftssidan. LM 0106 10
Den enklare uppbyggnaden innebär i jämförelse med neutraltrycksventilation, enklare injustering och skötsel och därmed bättre förutsättningar för ett väl fungerande ventilationssystem under praktiska driftsförhållanden. 2.2 Lufttemperatur Temperaturen i stallet är en mycket viktig klimatfaktor. KG TILLVÄXT/DAG I o + 0 10 20 30 40 C Vid för låg temperatur kräver djuren mycket foder för att hålla kroppstemperaturen uppe. När temperaturen är för hög trivs inte djuren och detta minskar ätlusten och därmed produktionen. Det är alltså viktigt att temperaturen är rätt om man skall uppnå maximal produktion. Temperaturen bestäms av hur mycket värme som produceras i eller tillförs stallet samt hur mycket värme som lämnar stallet. Det är denna värmebalans som ventilationssystemet försöker reglera så att önskad stalltemperatur erhålls. Värmebalans LM 0106 11
Luftens temperatur påverkar luftens rörelse genom att varm luft, som är lättare, stiger mot taket och kall luft, som är tyngre, sjunker mot golvet. Modern ventilation tar hänsyn till dessa naturliga luftrörelser så att jämn temperatur erhålls. Sommartid - temperatur! Ventilationsanläggningens maximiflöde dimensioneras enligt Svensk Standard. Detta innebär att vid en utetemperatur av 21 o C är målsättningen en stalltemperatur av högst 25 o C. Varierande luftfuktighet och utetemperatur innebär att trots riktigt dimensionerat maximiflöde kan högre stalltemperaturer periodvis förekomma. Såväl teori som praktiska försök har visat att det är möjligt att nå endast marginella temperatursänkningar i stallet genom att öka max.flödet utöver dimensionering enligt Svensk Standard. Vintertid - fukt! Vintertid är det djurens produktion av fukt och koldioxid, ej primärt temperaturen, som bestämmer det minsta möjliga ventilationsflödet (min.flöde). Vid beräkning av min.flödet enligt Svensk Standard är för de flesta djurslag målsättningen en högsta relativ fuktighet av 80%. I många stallar får man värmeunderskott på vintern, d.v.s. det blir för kallt vid det minsta ventilationsflöde som måste upprätthållas för acceptabel fuktighet och/eller koldioxidhalt i stallet. Ventilationssystemet får gärna skulden för den låga temperaturen och höga fuktigheten.? Det enda botemedlet vid värmeunderskott är att tillföra extra värme! Dimensionering av ventilationsflöden och tilläggsvärme Till grund för dimensionering av en ventilationsanläggning ligger alltså två ytterlighetsfall vid vilka det maximala och minimala luftflödet dimensioneras. Det maximala flödet dimensioneras efter djurens värmeavgivning sommartid medan det minimala flödet dimensioneras efter djurens fuktproduktion vintertid. Minimalt luftflöde vintertid, djurens värmeproduktion och byggnadens utformning och isolering bestämmer därefter behovet av tilläggsvärme vintertid. LM 0106 12
2.3 Luftfuktighet Luftens relativa fuktighet (RF) är ett mått på hur mycket fukt (vattenånga) luften innehåller. Vid 100% RF är luften helt mättad med vattenånga och kan ej ta åt sig mer fukt.? Varm luft har förmåga att innehålla mer fukt än kall luft. Exempel: 1 m 3 luft med temperatur 24 o C innehåller vid 100% RF ca 22 g vatten. 1 m 3 luft med temperatur 0 o C innehåller vid 100% RF endast ca 5 g vatten. Detta innebär att när varm luft avkyls stiger relativa fuktigheten. När relativa fuktigheten kommit upp i 100% kommer vattenånga att kondensera ut. Detta sker först på de kalla ytorna i stallet. Effekten innebär också att i kallare områden av ett stall blir relativa fuktigheten högre än i varmare områden, trots att det absoluta fuktinnehållet är lika i stallets olika delar. Ur ventilationssynpunkt innebär denna naturlag att det är under vintern, då det är som kallast i stallet, som det är svårast att upprätthålla en tillräckligt låg relativ fuktighet i stallet. Tilläggsvärme innebär högre temperatur och därmed även bättre möjlighet att använda luften som transportör av fukt ut ur stallet. 2.4 Luftrörelser Luftväxlingen i stallet måste ske på ett sådant sätt att djuren inte uppfattar det som drag. Hur stora lufthastigheter som kan accepteras utan att djuren upplever detta som drag, beror på temperaturen. Hög lufthastighet och varm luft uppfattas som skönt men om luften är kall är det obehagligt. 5 C 0,8 m/s 25 C 0,8 m/s Lufthastigheten är en mycket viktig faktor. Stallmiljön är beroende av förhållandet mellan temperatur och lufthastighet. LM 0106 13
Max 0,2 m/sek Det är med andra ord viktigt att kall luft inte styrs direkt mot djuren. Vi temperaturer understigande 20 o C bör lufthastigheter i djurens vistelsezon ej överstiga 0,2 m/sek. Yngre djur och djur utan päls är mera känsliga för lufthastigheter än äldre djur och djur med päls.? Det är det kalla ytorna i stallet, djuren själva samt utformning och placering av luftintag som skapar luftrörelserna i stallet. Även planlösningen, inredningen, yttre vind och temperaturskillnader i stallet inverkar. Var i stallet som frånluftsfläktarna placeras har i detta sammanhang underordnad betydelse. Luftrörelser en vinterdag kring en ko som står där det inte finns tilluftsdon. De naturliga luftrörelserna i ett stall utvecklas mest under den kalla årstiden. De kallare ytterväggarna (speciellt gavlar) och den stora temperaturskillnaden mellan djurens kroppsyta och stalluften gör att drivkrafterna blir större än under sommaren. 2.5 Gas- och dammförekomster De i djurstallar förekommande gaser som främst inverkar på miljön i stallet är: - Koldioxid (CO 2 ) - Ammoniak (NH 3 ) - Svavelväte (H 2 S) Koldioxid produceras genom djurens ämnesomsättning och avges i djurens utandningsluft. Höga halter av koldioxid minskar syreupptagningsförmågan hos djur och människor. Ammoniak och svavelväte är gödselgaser som bildas då träck och urin bryts ned. Ammoniak är irriterande på luftvägarna medan svavelväte redan vid låga koncentrationer är en allvarligt giftig och dödlig gas. LM 0106 14
I djurskyddslagen finns gränsvärden för hur höga koncentrationerna av de olika gaserna får vara med tanke på djur och människor. Ur ventilationssynpunkt är det viktigt att tänka på följande för att hålla gashalterna låga:? Lågevakuering med minventilation genom gödselkulverten eller separata gasavsug skapar luftrörelser som hindrar gaser att nå djuren.? God luftomsättning späder ut gaserna och koncentrationen minskar.? Tilluftsdon skall inte placeras så att luftströmmarna passerar ytor där gödselgaser bildas. Damm bildas dels av djuren själva, dels förs damm in i stalluften med foder eller dammbemängd tilluft. Vidare kan dammproducerande arbeten i ladugården, t ex halmhackning, tillföra stalluften damm. Liksom för gaser finns det i djurskyddslagen gränsvärden för hur mycket damm stalluften får innehålla. För att minska dammkoncentrationen är det viktigt att tänka på:? Tag in ren luft i stallet! Det är bättre att ta in luften direkt utifrån än att låta den passera genom skullutrymmen eller andra utrymmen där det finns damm.? Fyllägen för t ex fodervagn kan byggas in med en kåpa med fläkt som punktutsug.? Stallet måste vara tätt mot utrymmen där damm produceras.? Vidare är god renhållning av utrymmen där tilluften passerar, t ex vinden på en låghusladugård, viktig för att minska dammförekomsten. LM 0106 15
3. Ventilationssystemets delar Ett komplett ventilationssystem enligt undertrycksprincipen består av följande delar: - Frånluftsutrustning (3.1) - Tilluftsutrustning (3.2) - Utrustning för tilläggsvärme (3.3) - Reglerutrustning (3.4) 3.1 Frånluftsutrustning Frånluftsfläktarnas viktigaste uppgift är att skapa ett undertryck i stallet så att friskluft strömmar in i stallet genom luftintagen. Detta undertryck utbreder sig likformigt i stallet. För komfortventilationen spelar det alltså ingen roll var i stallet frånluftsfläktarna placeras. Stabilt min.ventilationsflöde = Viktigt! En riktigt planerad och dimensionerad frånluftsutrustning skall dels åstadkomma ett stabilt minimiventilationsflöde och dels ha tillräcklig kapacitet för maximiflödet sommartid. Ett stabilt minimiflöde är betydelsefullt dels för behovet av tilläggsvärme och dels för luftkvaliteten i stallet. Mellan dessa två ytterlighetsfall skall frånluftsutrustningen vara så uppbyggd att den möjliggör en reglering så att djuren inte uppfattar flödesändringar som drag. Flödesändringar skall ske steglöst eller med så små steg på vintern att djuren inte upplever de ändrade lufthastigheterna som drag. På sommaren då temperaturen i stallet är högre kan fläktstegen utan nackdel vara större. Anläggningens storlek är avgörande för hur man i praktiken löser uppbyggnad och reglering av frånluftsflödet. Tumregler redovisas i avsnitt 4.3. 3.2 Luftintag VIKTIGT! Luftintagen, dess konstruktion, dimensionering, placering och reglering är den viktigaste komponenten i en väl fungerande ventilationsanläggning. Luftintagen bestämmer i mycket hög grad vilka luftrörelser det blir i stallet och hur luft- och temperaturfördelningen skall bli. Som tidigare konstaterats har frånluftsfläktarnas placering i stallet inte någon avgörande inverkan på funktionen hos en ventilationsanläggning. LM 0106 16
Med hjälp av frånluftsfläktarna skapas ett jämnt fördelat undertryck i stallet. Verkningssätt Genom riktig dimensionering och placering av luftintagen skapas närklimatet runt djuren. Mängden luft som kommer in genom ett luftintag står i proportion till dess öppningsarea och det undertryck som fläktarna byggt upp i stallet. Grundprincipen för luftintagens placering är att den kallare uteluften skall styras in högst upp i stallet och sedan sjunka ner och blanda sig med den varmare uppåtstigande luften över djuren. På detta sätt undvikes kallras och drag kring djuren.? Varje box- eller djurrad skall förses med friskluft från var sin luftintagsrad. "RAD för RAD" Grundregeln är att varje djur skall förses med lagom mängd frisk luft. Om möjligt bör tilluften tas från skullutrymmet för att i möjligaste mån undvika vindpåverkan Se avsnitt 4-7 för ytterligare information kring placering av luftintag. Konstruktion OBS! Det stabila undertryckets betydelse Typer av luftintag Under vintern blir temperaturskillnaden runt luftintaget stort. Luftintaget skall därför vara konstruerat och dimensionerat så att inte kondensering och isbildning uppträder, vilket kan förstöra dess konstruktion och funktion.? Planering av frånluften så att ett stabilt min.ventilationsflöde och undertryck i stallet alltid erhålles är av stor betydelse, för att förhindra att stalluft periodvis kommer in i luftintaget och orsakar isbildning och eventuell igenfrysning. Luftintag kan indelas i två huvudkategorier, nämligen: - Konventionella luftintag (3.2.1) - Luftintag av låghastighetstyp (3.2.2) LM 0106 17
3.2.1 Konventionella luftintag Med konventionella luftintag menas luftintag med reglerbar öppning (normalt luckor) som kan styras med ett ställdon. Dimensioneringsgrunden för luftintag av konventionell typ av 1 cm 2 luftintagsöppning per m 3 luft vid max.ventilation, vilket innebär en lufthastighet i luftintaget på 2,8 m/s. Manuell reglering= "dagen efter" - ventilation Efter hand som luftflödet sjunker skall tilluftsarean anpassas så att luftintagsöppningen vid min.ventilation blir ca 2,5 cm 2 per m 3 luft. Detta innebär en lufthastighet i luftintaget på ca 1,1 m/s vid min.ventilation. Rätt lufthastigheter minimerar risken för kallras och drag på djuren. Automatisk reglering via spjällmotor! För att möjliggöra en kontinuerlig anpassning av lufthastigheten i luftintagsöppningen efter variationer i frånluftsflödet, erfordras automatisk reglering via ställdon från styrcentralen. Det finns ett antal olika typer av konventionella luftintag. Vilket luftintag som skall väljas bestäms av bl.a: - djurslag - hustyp - möjligheterna att förse luftintagen med tilluft utifrån - takhöjd - djurens placering och planlösning - hindrande inredningsdetaljer Tilluftstak 3.2.2 Luftintag av låghastighetstyp Luftintag av låghastighetstyp finns som tilluftstak. Tilluftstak innebär att i en del av innertaket monteras ett genomsläppligt material genom vilket hela eller del av tilluften kommer in i stallet. LM 0106 18
Intresse för luftintag av låghastighetstyp har ökat under senare tid, speciellt för de djurslag och djurkategorier som har de största kraven på låga lufthastigheter, nämligen: - smågrisproduktion, grisningsavdelningar och tillväxtboxar - kalvstallar Fördelar - jämn luftfördelning - låga lufthastigheter Nackdelar - kompletterande luftintag för vissa djurslag De främsta fördelarna med denna luftintagstyp är att lufttillförseln till stallet sker med mycket låga lufthastigheter (0,001-0,01 m/s) samt att luften blir jämnt fördelad över en stor yta. De låga lufthastigheterna är speciellt fördelaktiga vintertid. Under sommartid är det däremot önskvärt med högre lufthastigheter för kylning av djuren än vad som går att få genom låghastighetsventilation. Därför behövs komplettering med konventionella luftintag om systemet används i stallar för kor, ungdjur och slaktsvin. En annan svårighet med dessa luftintagssystem är att speciella överväganden måste göras i samband med rengöring. Tumregler? För kalvstallar, grisningsavdelningar, tillväxtboxar för grisar och vissa häststallar kan planeras med 100% av max.- ventilationsbehovet genom luftintag av låghastighetstyp? För kor, ungdjur, slaktsvin, broiler och värphöns planeras med ca - 70% av max. ventilationsbehovet genom luftintag av låghastighetstyp samt - 50% av max. ventilationsbehovet genom kompletterande luftintag av konventionell typ d.v.s. en överdimensionering totalt av luftintagen med 20% De kompletterande luftintagen skall vara helt stängda vintertid och först börja öppna när temperaturen stiger i stallet. För att få riktig funktion skall de kompletterande luftintagen styras automatiskt från samma styrcentral som styr frånluftsfläktarna. "RAD för RAD" Placering av luftintag av låghastighetstyp följer samma regler som för konventionella luftintag, d.v.s. en luftintagsrad (tilluftsskiva) över varje box- eller djurrad. LM 0106 19
OBS! Dimensionering och placering Observera att det är viktigt att dimensionering och placering av luftintag av låghastighetstyp blir riktig från början, då denna typ av luftintag normalt ej går att justera inbördes i stallet i efterhand. Det är även viktigt att speciellt tilluftstaket dimensioneras så att risk för kondensbildning vintertid på grund av alltför låga lufthastigheter genom tilluftstaket undviks. Tilluftstak TRIOVENT dimensioneras därför så att lufthastigheten aldrig understiger 6 m per timme. Minsta tillåtna flöde för att undvika att luften går baklänges är alltså 6 m³/timme. 3.3 Utrustning för tilläggsvärme I många stallar uppstår värmeunderskott på vintern. I sådana stallar kan aldrig ett gott stallklimat åstadkommas utan tilläggsvärme och/eller tilläggsisolering. Om minimiventilationsflödet minskar under rekommendationerna för att bibehålla önskad stalltemperatur blir resultatet ofelbart för hög luftfuktighet med kondens på fönster, väggar och tak. Samordnad reglering! Regleringen av värmen skall vara samordnad med ventilationen och alltså styras från ventilationsutrustningens styrcentral. Härmed förhindras att ventilationen och tilläggsvärmen "jagar varandra" med oacceptabel effektförbrukning och onödiga uppvärmningskostnader som följd. LM 0106 20? Kalvstallar och avdelningar för kalvar, smågrisproduktion och tillväxtstallar behöver alltid någon form av tilläggsvärme.? I ungdjursstallar och slaktsvinstallar erfordras också normalt tilläggsvärme.? I kostallar med mycket hög mjölkproduktion kan också erfordras tilläggsvärme då minimiventilationen styrs efter koldioxidhalten.
Exempelvis bör slaktsvinsstallar kunna värmas upp så att det även vintertid är upptorkat och uppvärmt inför insättning av ny slaktsvinsomgång. Försök har visat att uppfödningstiden härmed går att förkorta med mellan 1 och 2 veckor. Med hjälp av en värmebalansberäkning kan man räkna ut hur stort behovet av tilläggsvärme i ett stall är. Faktorer som påverkar resultatet av denna beräkning är: - djurslag, djurstorlek, antal djur - byggnaden: yta, takhöjd, U-värden för byggnadens olika delar - var i Sverige byggnaden är belägen - minimiventilationsbehov För att hålla transmissionsvärmeförlusterna genom byggnaden på så låg nivå som möjligt är det viktigt att denna är så välisolerad som möjligt i alla sina delar. Emellertid sker ca 70% av värmeförlusterna genom minimiventilationen medan resterande del, ca 30% sker via byggnaden. Val av tilläggsvärmeutrustning Stallets värmebehov styr normalt valet mellan olika typer av utrustning för tilläggsvärme. Tilläggsvärmeutrustning kan indelas enligt följande: - direktverkande elvärme (3.3.1) - varmvattenrör (3.3.2) - värmeåtervinning (3.3.3) 3.3.1 Direktverkande elvärme Vid mindre och lokala behov är normalt någon form av direktverkande elvärme aktuell. Exempel på utrustning är: - kamrörskamin - takkassett - varmluftsfläkt Observera att elektrisk utrustning för tilläggsvärme skall vara godkänd av SEMKO för användning i djurstallar. Direktverkande elvärme kan regleras till - från eller i steg. 3.3.2 Varmvattenrör Värme kan också tillföras genom att uppvärmt vatten leds genom rör i stallet. De befintliga rören i inredningen kan ofta med fördel utnyttjas. LM 0106 21
Rördragning kan även ske längs ytterväggar där det normalt är kallast eller i golv (golvvärme). Elkassett, elpanna, värmepump, oljepanna eller fastbränslepanna kan användas som värmekälla. Bästa reglering av vattenburen värme sker med hjälp av steglös shunt. Används elkassett kan även reglering ske till - från. 3.3.3 Värmeåtervinningsutrustning (värmeväxlare) Som tidigare nämnts svarar värmeförlusterna via frånluften från stallet för ca 70% av de totala värmeförlusterna. Det finns alltså en betydande energimängd i denna frånluft som via värmeåtervinningsutrustning är möjlig att återföra till stallet. Denna form av tilläggsvärmeutrustning innebär normalt något högre investeringskostnad jämfört med utrustning för direktverkande elvärme men ger i stället lägre driftskostnad och tillgång till billig värmeenergi. När denna typ av utrustning övervägs bör speciellt följande punkter beaktas: - Utrustningens kapacitet och verkningsgrad, d.v.s. hur stor del av energin i frånluften som kan återföras till stallet. - Hur återföreningen av värmen till stallet sker: punktvis eller jämnt fördelat i förhållande till djurens behov av värme? - Utrustningens hållbarhet och krav på skötsel: stalluften är aggressiv mot många material och innehåller damm, vilket gör att utformning och materialval är av stor betydelse. Via värmeåtervinningsutrustningen som normalt är utrustad med en frånlufts- och en tilluftsfläkt, kommer frisk uteluft (tilluft) in i stallet och fuktig (varm) stalluft lämnar stallet. Denna utrustning svarar alltså för en viss del av ventilationsflödet och skall därmed inkluderas vid dimensionering och planering av stallets ventilationsflöden. LM 0106 22
3.4 Reglerutrustning En gemensam styrcentral Reglerutrustningen skall se till att fläktar, luftintag och eventuell tilläggsvärme hela tiden åstadkommer det önskade stallklimatet. För att göra detta på ett säkert sätt skall alla funktioner styras från en gemensam styrcentral som får styrimpuls från en (eller flera) temperaturgivare placerad på representativ plats i stallet. (Flera temperaturgivare är endast aktuellt om zonreglering av luftintag utnyttjas). Härmed möjliggörs en samreglering av fläktarnas utsugningskapacitet och luftintagens öppningsyta så att lämplig luftmängd och lufthastighet alltid erhålls. Kravet på ventilationssystemet är speciellt stort under vår och höst, d.v.s. under den tid som temperaturskillnaden mellan dag och natt är som störst. För att kunna få rätt temperatur i stallet samt undvika risk för kallras och drag från luftintagen vid denna tid - under hela dygnet - är det av speciell vikt att regleringen av luftintag och eventuell tilläggsvärme sker automatiskt vid styrimpulser från reglerutrustningen. Med utomhusgivare blir styrningen ännu bättre. P-band Fuktgivare Zonreglering Styrcentralen bör vara utrustad med P-band (se avsnitt 2) för att förhindra ryckig reglering av ventilationsflöde och för att minska riskerna för att djuren skall uppleva ökning av ventilationsflöde som drag d.v.s. möjliggöra komfortventilation. Till vissa styrcentraler kan även fuktgivare (hygrostat) anslutas, vars funktion är att förhindra att luftfuktigheten stiger över inställt värde. Fuktstyrning skall normalt endast förekomma i kombination med tilläggsvärme. I övriga fall används fuktgivaren för avläsning och kontroll av aktuell luftfuktighet. Fuktgivare ersätter i inget fall temperaturstyrningen utan är ett komplement till denna. Varierande isolering, ojämn djurbeläggning och yttre förhållanden kan ge upphov till ojämna temperaturförhållanden i stallet. Till konventionella luftintag med reglerbara luckor kan reglerutrustning utrustad med zonregleringsmöjlighet anslutas. Flera temperaturgivare placeras då ut i olika delar (zoner) av stallet. Luftintagen i respektive stalldel regleras så att önskad stalltemperatur i varje stalldel eftersträvas. Härmed uppnås ett jämnare temperaturförhållande i stallet. LM 0106 23
4. Projektering av ventilationssystem 1. Börja med att bestämma vilken typ av ventilation och då främst val av luftintagstyp som är lämpligast med hänsyn till byggnadskonstruktion, planlösning, djurslag och brukarens önskemål. 2. Beräkna erforderliga maximi- och minimiventilationsflöden enligt Svensk Standard. 3. Gör upp ett program för reglering av frånluftsflödet samt välj lämpliga fläktar. Tumregler - Ca 1/3 av max.flödet bör vara varvtalsreglerat för mindre och medelstora stallar. - Dubblering av luftflöde i varje steg eftersträvas. SPA - Är min.flödet mindre än 35% av varvtalsreglerade fläktens max.kapacitet skall det planeras med strypspjäll i frånluftstrumma eller strypsjällsaggregat (SPA) för att ett korrekt och stabilt minimiflöde skall kunna uppnås. - Finns behov av lågevakuering (tvärvärmeventilation) skall en fläkt, lämpligen minimiventilationsfläkt, svara för denna funktion. - Ur kapacitetssynpunkt bör 1400-varvfläktar väljas och alltid vid placeringar som ger mottryck större än 60 Pascal. Exempel Till ett slaktsvinsstall med 320 djur med omgångsproduktion och med Min.flöde: 320 x 5,5 = 1760 m 3 /h Max.flöde: 320 x 85 = 27200 m 3 /h kan fläktprogrammet byggas upp enligt följande: Steg Flöde, m 3 /h Total Fläkttyp Anmärkning per steg Min.vent 1760-6000 6000 1 st PFC50-1400R SPA 1) 1. 7600 13600 1 st PFC50-1400 Takhuv, spjäll 2. 15200 28800 2 st PFC50-1400 Takhuv, spjäll 1) OBS! SPA-aggregat innebär en viss strypning av fläktens max.kapacitet ner till ca 6000 m 3 /h för PFC 50-1400 R.? Kapacitetsuppgiften för stegfläktarna förutsätter en fläktplacering som ger ett mottryck på max 60 Pascal, LM 0106 24
exempelvis trumma med diffusor och rundad inloppsdel.? Min.flödet understiger35% av varvtalsreglerade fläktens max.kapacitet, vilket innebär att strypspjällsaggregat (SPA) skall inplaneras.? Om lågevakuering (kulvertventilation) är aktuell skall 1400- varvtalsfläkt alltid väljas eftersom mottrycket över fläkten i detta placeringsalternativ alltid överstiger 60 Pascal. Räkna även med en reducering av fläktens max.kapacitet i denna placering. Utan strypningar och i direkt anslutning till gödselkulvert är ett max.flöde för PFC 50-1400 R på ca 5000-6000 m 3 /h ett rimligt värde. LM 0106 25
5. Lämpligast placering av frånluftsfläktarna Lågevakuering Placering i anslutning till gödselkulvert "Puckelfläkt" Placering i vägg- R-fläkten Stegfläktar För komfortventilationen spelar det ingen roll var i stallet man placerar frånluftsfläktarna och det har därför ingen större betydelse om fläktarna sprids ut likformigt i stallet eller samlas på en plats. Dock bör undvikas att koncentrera alltför många fläktar till ett ställe, eftersom lufthastigheten kring de djur som står närmast fläktarna då kan bli för höga. Koncentration av mer än 25.000-30.000 m 3 /h till samma ställe bör undvikas. Frånluftsfläktar kan antingen placeras i vägg, i trumma, i fläktrum eller i direkt anslutning till tvärränna (lågevakuering). Finns tvärränna bör en fläkt placeras i anslutning till denna. Det bör lämpligen vara minimiventilationsfläkten eller en fläkt som svarar för en del av minimiventilationen. Placering av min.ventilationsfläkt i anslutning till tvärränna innebär ett effektivt skydd mot drag och onödigt hög gödselgaskoncentration härifrån. För att möjliggöra ett stabilt min.ventilationsflöde är det mindre lämpligt att placera varvtalsreglerad min.ventilationsfläkt i vägg eftersom dessa vid låga varvtal påverkas kraftigt av yttre vindtryck. Placeringen är acceptabel i kombination med vindskyddshuv. Stegfläktar som antingen går med full kapacitet eller står stilla (3-fas) kan i kombination med jalusi och vindskyddshuv placeras i vägg. Placering i trumma är emellertid alltid att föredra. Härigenom minskar olägenheter med kondens, påfrysning och baksug genom otäta jalusier. Placering i trumma Om möjligt bör fläktar placeras i trumma som mynnar vertikalt på taket ca 0,5 m över nock. Härigenom erhålls minsta möjliga vindpåverkan. Trummontering möjliggör även en viss nödventilation vid strömavbrott samt förhindrar rundgång av luft. Eftersom varm och fuktig luft transporteras genom trumman skall den vara väl isolerad för att förhindra att det bildas kondens i denna. Isoleringen innebär även en dämpning av fläktens ljudnivå. LM 0106 26
Stegfläktar Trummor till stegfläktar skall vara försedda med takhuv för att förhindra att nederbörd kommer in i trumman då fläkten står stilla. För att förhindra okontrollerat självdrag skall trummor för stegfläktar även vara försedda med självstängande spjäll. Varvtalsreglerade fläktar bör alltid placeras i trumma. Det är ej nödvändigt med takhuv till trummor för varvtalsreglerade fläktar, vilka alltid är i drift. Att placera fläkten en bit upp i trumman, 50-75 cm är positivt ur ljudsynpunkt. Fläkttrummans utformning påverkar i hög grad fläktens maxflöde. Det är viktigt att fläktens och trummans diameter stämmer överens. Genom att förse trumman med diffusor och rundad inloppsdel kan fläktens kapacitet ökas med upp till 50%. Takhuvar bör vara försedda med s.k. dubbelkon och ej sitta för nära trummans ovankant Fläkttrummans utformning påverkar i hög grad fläktens maximala flöde Placering i fläktrum På tak, där det är risk för snöras, skall snöplog monteras som skydd för trumman. Snöplogen placeras på taket mellan trumma och nock och delar snön vid raset. Placering av frånluftsfläktar i separata, noggrant dimensionerade fläktrum har fördelar speciellt ur ljudsynpunkt. Försök har visat att det med denna placering är möjligt att uppnå en sänkning av ljudnivån på upp till 20-30 dba. (En sänkning av ljudnivån med 10 dba uppfattas av örat som en halvering av ljudnivån). För att minimera strypning av fläktarnas kapacitet vid denna placering är det av största betydelse att fläktrummet blir riktigt dimensionerat. Även för fläktar i fläktrum gäller behov av vindskyddshuv och jalusi (stegfläkt) för väggmontage samt spjäll och takhuv för stegfläktar i trumma. LM 0106 27
6. Välj typ och antal av luftintag Utifrån max.ventilationsbehovet beräknas. - antal/meter luftintag om konventionella luftintag väljs - area om TRIOVENT tilluftstak väljs Kapacitetsuppgifter enligt produktblad/monteringsanvisning för respektive luftintag. Beträffande val mellan olika typer av luftintag, se avsnitt 3.2 7. Beräkna erforderliga areor - Takgenomgångsarea - Takfotsöppning (låghus) - Area för påmatningskanaler (höghus) För att planerad max. ventilationsnivå skall kunna uppnås är det viktigt att areor, genom vilka luften måste passera på sin väg in i stallet, följer dimensioneringsriktlinjer. Takgenomgångsarea 2 cm 2 /m 3 Area påmatningskanaler 1,2 cm 2 /m 3 Den sammanlagda takgenomgångsarean genom innertak skall vara 2 cm 2 per m 3 luft vid max.ventilation. Påmatningskanaler till luftintag, normalt förekommande för höghus och då vanligen placerade på skullgolvet, skall ha en sammanlagd area på 1,2 cm 2 /m 3 luft vid max.ventilation. Påmatningskanaler skall även förses med vind/regnskydd samt finmaskigt nät där dessa mynnar genom yttervägg. Takfotsöppning Takfotsöppning (speciellt låghus) skall motsvara en area på 3-4 cm 2 /m 3 3-4 cm 2 /m 3 luft vid max.ventilation. Detta mått är av speciellt stor betydelse för att minimera förvärmningen av luften då den passerar skullutrymmet sommartid. LM 0106 28
Luften ovanför innertaket kan, beroende på solstrålning, nå mycket hög temperatur. Underdimensioneras takfotsöppningen blir lufthastigheterna på skullutrymmet höga, vilket leder till att den uppvärmda luften blandar sig med inkommande luft och dras med ner i stallet med oacceptabelt hög stalltemperatur som följd. Rätt dimensionerad takfotsöppning innebär låg hastighet hos den inkommande friskluften, vilket gör att den följer golvet fram till luftintaget, därmed minimeras risken för att förvärmd luft kommer in i stallet via luftintagen. 8. Placering av luftintagen Tumregler För placering av luftintagen gäller följande tumregler: En luftintagsrad per box- eller djurrad. Fördela luftintagen efter olika djurkategoriers ventilationsbehov. Placera luftintagen så att påverkan av yttre faktorer, t.ex. vind och sol blir så liten som möjligt. Tillse att inredningsdetaljer, t.ex. bjälklag, armaturer, foderräls m.m. ej sitter i vägen för luftströmmarna från luftintagen. Minimum för konventionella luftintag är 2,5 m. Många små luftintag ger bättre fördelning av tilluften än enstaka stora luftintag. Tillse att inga oönskade luftinsläpp kan ske från t.ex. fönster, dörrar och gödselränna då dessa innebär oönskat drag och risk för ökad halt av ej önskvärda gaser. LM 0106 29
Takfotsöppning (Låghus) Det är kalla ytor, djuren och tilluftsdonen som skapar luftrörelserna i stallet "RAD för RAD" Fördelning efter behov Varje djur, djurgrupp, båsrad eller boxrad skall förses med friskluft. I breda stallar är det därför inte tillräckligt att ha luftintag enbart utmed långsidorna. I stallar med ojämn djurbeläggning skall luftintagen fördelas/dimensioneras i förhållande till ventilationsbehovet för att temperaturfördelning i stallet skall bli jämn. Småkalvar behöver t.ex. inte lika mycket luft som de stora djuren. Vid varierande djurbeläggning är det dessutom en fördel om luftintagen kan justeras individuellt så att en anpassning av tilluftsflödet efter behovet är möjligt. Detta kan t.ex. uppnås automatiskt med zonreglering via PV 3000 expansionsenhet. Jämn fördelning Så många och så små luftintag som möjligt innebär att risken för att drag skal uppstå blir så liten som möjligt. Den kalla luften blandas då snabbt med stalluften innan den når djurens vistelsezon. Luftintag placerade i yttervägg påverkas kraftigt av vind och blåst, vilket medför problem med ojämn luft- och temperaturfördelning i stallet. Normalt skall denna placering undvikas. En fördel med luftintag direkt i yttervägg är dock att risk för förvärmning av tilluften då skulle helt elimineras. Därför kan denna luftintagstyp vara ett intressant alternativ som kompletterande luftintag för sommarventilation till luftintag av låghastighetstyp. Låghus Det normalt bästa alternativet är att ta tilluften via skullutrymmet, även om man på sommaren får räkna med en viss uppvärmning av tilluften. I låghus kan denna uppvärmning minimeras genom att öppningarna vid takfoten dimensioneras enligt figur, avsnitt 4.6. Med underdimensionerad takfotsöppning kan uppvärmning uppgå till 8-10 o C. LM 0106 30
Höghus Gällande brandskyddsbestämmelser innebär normalt att luft ej får tas direkt från skullen i nybyggda och ombyggda höghus. Antingen kan påmatningskanaler placeras i stallet och skall då vara värmeisolerande eller på skullen och skall då ha erforderligt brandmotstånd (B 60). LM 0106 31
9. Värmebalansberäkning Gör en värmebalansberäkning och bestäm erforderlig värmeeffekt För djurslag och stallar där behov av tilläggsvärme misstänks föreligga bestäms behovet med hjälp av en värmebalansberäkning. 10. Dimensionera utrustning för tilläggsvärme Se avsnitt 3.3. 11. Reglerutrustning Alla funktioner i ventilations- och värmesystemet skall styras från en gemensam styrcentral. Temperaturgivare skall placeras på respektive plats i stallet och så att inverkan från kalla väggar, luftströmmar samt solstrålning undviks. Väljs luftintagslösningar med både låghastighetsventilation vintertid och kompletterande luftintag för sommarventilation, skall styrcentral PV2500 eller PV3000 väljas. Med PV2500 och PV3000 kan luftintagen "skräddarsys" till stallet genom att det är möjligt att valfritt ställa in var på P- bandet, d.v.s. vid vilken aktuell nivå på frånluftskapaciteten som de kompletterande luftintagen skall börja öppna. LM 0106 32
12. Se till att stallet i övrigt är så tätt som möjligt Alla otätheter i byggnaden utöver planerade till- och frånluftsöppningar innebär felaktiga luftrörelser, dragrisk för djuren och dålig hushållning med värme vintertid. Otätheter skall tätas Gödselrännor, otäta fönster och dörrar, fodernedkast m.m. är exempel på sådana otätheter och skall tätas i största möjliga utsträckning. Det är av speciell vikt att öppningar via gödsel- och urindräneringssystem mellan stallavdelningar och ut genom yttervägg tätas. Har två stallavdelningar förbindelse med varandra via utgödslingssystemet kommer luft obönhörligen att strömma mellan avdelningarna på grund av olika undertryck. Denna luft stiger så småningom upp i djurens vistelsezon och är då bemängd med gödselgaser. Risken för smittospridning ökar dessutom kraftigt. Därför skall varje avdelning förses med separata utgödslingsrännor och urindräneringssystem. Går inte detta skall tätning av tvärrännor och gödselrännor mellan stallavdelningar ske med exempelvis gummidukar. Lämpligt placerade lågevakueringsfläkar kan i kombination med gummidukar hjälpa till att förhindra kontakt mellan avdelningar via utgödslingssystemet. LM 0106 33
Alternativa placeringsmöjligheter för luftintag OBS! Kom ihåg tillräckligt stor takfotsöppning. Följande placeringsförslag är även tillämpbara för luftintag CX850 där CX850 placeras i rader i samma linje. Till kor För samtliga följande alternativ gäller att hänsyn till bärlinor och andra hinder för luftrörelserna måste beaktas vid val av placeringsalternativ. Givetvis kan stora lokala variationer förekomma beträffande byggnaderna, vilket måste beaktas. Figur 1 - Kvartskanal - CX850 Figur 2 - Kvartskanal - CX850 Den vanligaste placeringen av luftintag är den som visas i figur 1, d.v.s. närmast ytterväggen. Under den kalla årstiden förekommer alltid en nedåtgående luftström längs ytterväggarna. Detta kan, under olyckliga omständigheter, medföra att den inkommande luften från luftintaget drar sig ned längs väggen, vilket kan vara olämpligt med tanke på att kornas juver då kan få en oönskad avkylning. Med hjälp av DeLaval tilluftskanal (Kvartskanal) kommer tilluften in i stallet en bit in från ytterväggen, vilket förhindrar att oönskat drag runt juver uppstår. Dessutom styr intagsluckorna in luften i stallet ytterligare, varför detta är ett mycket bra placeringsalternativ. Två luckor per sektion (meter) innebär 300 m 3 per timme/m och är normalt tillräckligt per korad. LM 0106 34
Figur 3 - Halvkanal över foderbord - CX850 I figur 2 visas en alternativ placering av Kvartskanal. Vid denna placering kan det dock vara problematiskt att förse kanalen med luft. Figur 4 - Halvkanal över mittgång - CX850 Det utan tvekan bästa placeringsalternativet framgår av figur 3. Tyvärr är denna placering många gånger omöjlig att genomföra, beroende på att räls för fodervagnar skall placeras här eller att bärlinor är placerade på sådant sätt att denna luftintagsplacering skulle medföra helt felaktiga luftrörelser. Med djuren placerade så att de står med huvudet vänt mot ytterväggen kan DeLaval tilluftskanal placeras i mitten av stallet över inspektionsgång enligt figur 4. Figur 5 - Kvartskanal - Halvkanal - CX850 Vid val av placering måste även hänsyn tas till ev. foderräls och bärlinor. DeLaval tilluftskanal kan även placeras längs yttervägg enligt figur 5. Kan tillräcklig matning av kanalen ske, är kvartskanal (300 m 3 per timme och meter) normalt tillräckligt. Finns hindrande bärlinor eller räls kan kanalen placeras på insidan av dessa. LM 0106 35