ilmanvaihtojärjestelmät
Eläinsuojien ilmanvaihto voidaan periaatteessa järjestää
ainakin 6 eri periaatteella. Seuraavassa esitämme ko. periaatteet,
niiden edut ja haitat pääpiirteissään.
Järjestelmä on aiempina vuosikymmeninä ollut yleisin karjasuojien järjestelmä.
Järjestelmän heikkous on sen riippuvuus tuulten sattumanvaraisuudesta,
eikä ko. järjestelmällä voida saavuttaa sisäilman
riittävää vaihtuvuutta, vaan kosteus, navettakaasut ja ylilämpö
suuren osan vuotta ylittävät ohjearvot. Etuna on järjestelmän
huokea hankintahinta. Tämän tutkimuksen kohteena ei ollut painovoimaisen
järjestelmän karjasuojia.
Tämän tutkimuksen kohteena oli koneellisen poistoilmanvaihdon
karjasuojia, jotka muutettiin lämmöntalteenottolaitteella varustetuksi
laitokseksi.
Lämmöntalteenottolaitteessa (LTO-laite) ulkoilma ja poistoilma saatetaan tavallaan tekemisiin toistensa kanssa lämmönsiirtopinnan välityksellä.
Lämmöntalteenottolaitteita on useita eri tyyppisiä ja ne jaetaan kahteen päätyyppiin:
Suoraan lämmönsiirtopinnan läpi ilmasta ilmaan lämpöä siirtävät eli ns. rekuperatiiviset LTO-laitteet sekä väliainetta (alumiinikenno, glykoli, kylmäaine tms.) käyttävät eli ns. regeneratiiviset lämmön talteenottolaitteet.
Tässä tutkimuksessa on käytetty rekuperatiivista levylämmönvaihdinta. Tämä ristivirtausperiaatteella toimiva laite rakennetaan useista rinnakkain asennetuista metallilevyistä, joiden väliin jää ilmanvirtauskanavat tulo- ja poistoilmalle. Levylämmönvaihtimen rakenne ja toiminta on esitetty tarkemmin myöhemmin tässä tutkimuksessa sekä tutki musvideossa.
Koneellinen poistoilmanvaihto LTO-laittein on kohtuullisen hyvä
järjestelmä, sillä siinä tuloilmaa lämmitetään,
eikä kohdassa 2. mainittuja vetohaittoja enää juurikaan
esiinny. Myös kosteus voidaan kylmänä vuodenaikana paremmin
hallita, sillä ilmaa voidaan runsaammin vaihtaa ilman että sisälämpötila
laskee haitallisesti. Haittana on jonkinverran kalliimpi hankintahinta,
sillä laitokseen joudutaan rakentamaan LTO-laitteen lisäksi tuloilmakanavisto
tuloilman si säänjohtamista varten. Tässä tutkimuksessa
kaikki navetat ovat kohdan 3. järjestelmän mukaisia navetoita.
Tuloilmamäärä säädetään tavallisesti
hiukan pienemmäksi kuin poistoilmamäärä, jottei rakennus
muuttuisi ylipaineiseksi ulkoilmaan nähden. Ylipaineisuus aiheutta
sisäilman tunkeutumisen vaipan läm möneritykseen sekä
ikkunoihin, jotka siis vettyvät. Oikein asennettu ja säädetty
tulo/pois toilmanvaihtolaitos on kohtuullisen hyvä ja vain hiukan
kalliimpi kuin kohdan 3. ilmanvaihtojärjestelmä kar jasuojiin.
ilmanvaihdon suunnittelu
Rakennussuunnittelussa selvitetään
ilmanvaihdon toteutuksessa tarvittavat perustekijät, joita ovat eläinten
oma, aineenvaihdunnan tuloksena alunperin rehuista peräisin oleva
lämmöntuotto, rakennuksen lämmönpitävyys ja mahdollinen
lisälämmityksen tarve sekä luonnollisesti vaihdettavat minimi-
ja maksimi-ilmamäärät. Nämä kaikki voidaan selvittää
VAKOLAn tutkimukseen perustuvalla ATK-käyttöisellä lämpötaselaskelmalla.
Rakennussuunnittelussa laaditaan samanaikaisesti sekä ilmanvaihto
että lämpötaloussuunnitelma. Runsaasti lämpöätuottavien
eläinten oma lämpö on syytä pyrkiä aina käyttämään
hyväksi. Naudoilla pystytään lämpötilanne hoitamaan
yleensä ilman lisälämmitystä. Lihasikaloissa on alkukasvatuksen
aikana lisälämmitys yleensä tarpeen samon kanaloissa ja
broilerikasvattamoissa. Lämmönvaihtimen sijoittaminen ilmanvaihtojärjestelmään
puoltaa useimmiten paikkaansa.
Eläinten lämmöntuottoon
tarvittavat tiedot saadaan tilan tarkkailukirjoista. Mikäli elopainoista
ei ole kirjamerkintöjä, suoritetaan niiden arviointi. Tässä
saa pätevää apua isäntäväeltä tai parhaassa
tapauksessa alan neuvontahenkilöltä. Eläimiä koskevat
perustiedot on syytä selvittää mahdollisimman tarkkaan.
Vasta riittävän tarkat perustiedot mahdollistavat käyttökelpoiset
arvot ilmanvaihdon ja lämpötalouden suunnittelemiseksi. Eläinkohtaiset
virheet kertautuvat sitä suuremmiksi mitä suurempi eläinten
lukumäärä on.
lämpötaselaskelma
Ilmanvaihdon ja rakennuksen lämpötalouden suunnittelu aloitetaan lämpötaselaskelmalla. Sillä selvitetään eläinten lämmöntuotto ja ilmanvaihdon tarve sekä rakennuksen lämmönpitävyys.
Lämpötaselaskelman
lataaminen omalle koneellesi. (Windows, ZIP-pakattu, koko 190 kB)
Laskelman käyttöön
saat yksityiskohtaista opastusta koneagrologi
Harri
Salowilta, mutta seuraavilla ohjeilla pääset alkuun.
Ohjelman käynnistyttyä ruudulla näkyy minimi-ilmanvaihtolaskelma naudoille, tiedostonimellä "nimetön".
Aluksi ylhäältä pudotusvalikosta valitaan kohdasta eläimet, ne eläimet, joita rakennuksessa on tai tulee olemaan. Samassa rakennuksessa voi olla eri eläimiäkin, kuten esimerkiksi hevosia ja lampaita.
Seuraavaksi pudotusvalikosta
kohdasta ilmanvaihtotavoite ruksataan joko maksimi- tai minimi-ilmanvaihto.
Maksimi-ilmanvaihdolla lasketaan suurin lämpimänajan ilmanvaihtotarve.
Kursorin ollessa aina täydennettävällä kohdalla ylös tulee lyhyt ko. kohtaa koskeva ohjeteksti.
Kun kohdat on täytetty
alas vaaleanpunaiselle alueelle ilmestyy maksimi-ilmanvaihtomäärä
kuutiota tunnissa. Laskelma voidaan nyt normaalein Windows-komennoin nimetä,
tallentaa ja tulostaa.
Navetassa sopivana kosteutena pidetään 80 %:a talvella ja suurimpana hiilidioksidipitoisuutena 3,5 %:a. Näillä arvoilla laskenta perusteena on kosteuden poisto. Mikäli hiilidioksidipitoisuusarvoksi annetaan alempi (esim. 1,5 %:a) laskenta tapahtuu tämän perusteella ja ilmanvaihtotarve on kosteudenpoistoa suurempi naudoilla. Muilla eläimillä hiilidioksidin poisto on laskentaperuste.
Sisälämpötilaa ja kosteutta vaihtelemalla, samoin ulkolämpötilaa ja korvausilman lämpötilaa (= ulkoilman lämpötila, ellei käytetä lämmön talteenotto tai lämmityskennoa) muuttelemalla nähdään tilanne erilaisissa sääoloissa. Myös eläinmääriä ja painoja kannattaa vaihdella. Rakenteiden lisäeristyksen vaikutukset näkyy, kun rakenteita muutetaan laskelmaan.
Laskelman alaosaan siniselle alueelle tulostuu rakennuksen lämmönhukka rakenneosittain ja ilmanvaihdon mukana poistuva lämpö. Eläinten kokonaislämmöntuotto tulostuu myös siniselle alueelle. Tässä on myös kohta, mihin voidaan syöttää muu rakennukseen tuleva lämpö, esim. sähkölaitteista yms.
Alimmalle keltaiselle alueelle tulostuu lisälämmitystarve, mikä tarkoittaa sitä, että kuinka paljon rakennusta on lämmitettävä kyseisessä tilanteessa (sisä-, ulkolämpötilat ja kosteudet sekä rakenteiden eristevahvuudet, eläinmäärät jne.), jos halutaan että kosteus, hiilidioksidi ja sisälämpötila pysyy haluttuna (=syötetyt arvot). Mikäli lisälämmitystarve on vähäinen on se samalla tasapainolämpötila. Tasapainolämpötila on astetta Celsiusta, mikä tarkoittaa alinta ulkoilman lämpötilaa jossa eläinten oma lämmöntuotto riittää riittävään ilmanvaihtoon ja vasta tätä kylmemmällä aletaan lisälämmitystä tarvita. Pudotuspalkissa kohdassa apuja on valinta tasapainolämpötilalle. Klikkaamalla nähdään tasapainolämpötila. Nautanavetoissa tämä on yleisesti - 5 - - 15 asteen välillä.
Keltaisen alueen alin rivi
ilmoittaa tarvittavan minimi-ilmanvaihdon kosteudenpoiston ja kaasunpoiston
perusteella kuutiona tunnissa. Näitä arvoja käytetään
apuna maksimi-ilmanvaihtomäärien lisäksi kun valitaan poistoimureita
rakennukseen.
IV-järjestelmän rakentaminen
Kanavien koko määräytyy
ilmamäärien mukaan. Ilman liikkumiseen vaikuttaa kanavan sileys,
mutkat, muotoilu, imu- ja poistoaukot, lämmönvaihtimet, lämmityskennot,
suodattimet ja muut laitteet. Tarkka kanavien mitoitus onkin runsaasti
laskemista ja ammattitaitoa vaativaa suunnittelua, johon LVI-suunnittelijoilla
on tarvittavat tietokoneohjelmistot.
Koska ilmamääriä kasvatettaessa virtausvastus kanavassa (=paine) kasvaa ilmamäärän neliössä, eli hyvin nopeasti, niin onhyvä muistaa, että puhaltimien koko on oltava suhteessa kanavan kokoon. Kotieläinrakennusten tyypillisillä kanavillavoidaan nyrkkisääntönä pitää seuraavat käytännössä suurimmat mahdolliset ilmamäärät, mitä on mahdollista kanavissa kuljettaa;
HALK. 500 mm niin ilmaa enintään 4300 m3/h
HALK. 630 mm niin ilmaa enintään 8200 m3/h
HALK. 800 mm niin ilmaa enintään 17300 m3/h
Kanavien kitkavastus R=1 Pa / m
Sähkön kulutuksen takia on edullista pidättäytyä selvästi näiden maksimiarvojen alapuolella.
Poistoaukot lantakanavasta ilmakanavaan pitää tehdä niin ylös kuin mahdollista, jotta lantatilavuus pienenisi mahdollisimman vähän. Aukon halkaisijan olisi oltava 100 mm. Aukon ei tarvitse olla pyöreä. Mitoituksessa ilman liikenopeus ei saisi ylittää 5 m/s, tutkimustilojen aukkojen määrä on laskettu 4 m/s. Halkaisijaltaan 100 mm aukkoja on keskimäärin 2 kpl/kanavametri, harveten puhaltimelle päin ja tihentyen kauemmaksi, aukotus on riippuvainen poistoilmamäärästä.
Kotieläinrakennuksiin
on tehnyt tarkkoja mitoituslaskelmia LVI-Konsultointi
J Vaarala Oy.

Alapoistoimureita on asennettu
kanavistoon joko ennen talteenottokennoa, tai sen jälkeen. Mikäli
imuri (puhallin) on ennen kennoa, eivät mahdolliset kennon vuodot
heikennä poistotehoa navetasta. Mutta jos kennon asennus ei ole tiivis,
tai kenno vuotaa, niin tällöin poistoilmalla on osittainen mahdollisuus
sekoittua korvausilmaan. Kun imuri asennetaan kanavistossa vasta kennon
jälkeen ei likaisen poistoilman sekoittuminen korvausilmaan ole mahdollista.
Tällöin lämmöntalteenottokenno toimii myös äänenvaimentimena
navettaan päin.
IV-järjestelmän kunnossapito
![]() |
Alapoistoaukot on puhdistettava vähintään vuosittan. Halkaisijaltaan alle 10 cm:n aukot tukkeutuvat helposti. |
Poistoilma-aukot likaantuvat lannasta, joten ne on pestävä vähintään vuosittain. Likaantuminen on vähäisintä parsinavetoissa, joissa aukot ovat käytävän puolella. Kun aukot ovat parsien puolella ts. poistokanava parren alla, niin varisevat kuivikkeet kulkeutuvat aukkoihin ja kanavaan. Näissä tapauksissa on tarvetta aukkojen ja kanavan puhdistukseen kolmesti vuodessa. Poistokanavien puhdistusta helpottavat reilunkokoiset luukut molemmin päin kanavaa ja kanaviston kaltevuus toista päätä kohden, josta on viemäröinti tai kallistus lietteen poikkikourua kohden, jolloin ilmakanavan pohjaan tehdystä aukosta pesuvedet valuvat poikkikouruun.
Poistoimurit ja suojaverkot on puhdistettava vuosittain. Korvausilmakanavat tulee tarkistaa, että ne ovat puhtaat. Mikäli poistoimurit ovat ennen LTO-kennoa, menee poistoilmaa korvausilmakanavaan, jos kenno vuotaa. Mikäli imuri (-t) ovat LTO-kennon jälkeen, ei poistoilma voi liata korvausilmakanavaa. Ulkoa tuleva pöly kuitenkin voi liata kanavaa. Tätä vähentää suodatinkankaan käyttö korvausilman ottoaukolla. Suodattimet on muistettava puhdistaa ja vaihtaa tarvittaessa. Korvausilmakanavan puhtaus on syytä tarkistaa vuosittain. Likainen korvausilmakanava voi muodostua kasvuasustaksi haitallisille pieneliöille. Poistoilmapuolella ei suodattimia käytetä, koska ne likaantuisivat nopeasti.
LTO-kenno pestään syksyisin ennen paikalleen asennusta, mikäli kennoa ei pestä niin lika toimii eristeenä ja kennon hyöty on olematon. LTO-kenno on pestävä vuosittain, sillä kennon ollessa paikallaan leudoilla ilmoilla ei muodostu kondenssivettä, joka huuhtelisi kennoa. Tilanne on näin keväällä, jolloin kennon poistoilmapuoli likaantuu, siksi kenno on poistettava kesäksi ja pestävä ennen kuin se syksyllä asennetaan paikoilleen. Asennuksen yhdeydessä tarkistetaan tiiveys ja kondessivesiviemärin auki olo.
linkkejä ja kirjoituksia
Seuraavassa linkkejä
samaan aihepiiriin kuuluville WWW-sivuille:
ROSS-BROILERIEN HOITOKÄSIKIRJA, Ross Breeders Ltd 1996
MMM:n rakentamisohjeet http://www.mmm.fi/luonnonvarat_maanmittaus/maatilarakentaminen/rakentamisohjeet/
MMM:n eläinsuojeluohjeet http://www.mmm.fi/elintarvikkeet_elaimet/laki/F/default.htm#20
KOTIELÄINTEN TERVEYS JA TUOTANTOYMPÄRISTÖ, Professori Hannu Saloniemi ja ELL Päivi Rajala, Helsingin yliopisto 1996
ELÄINSUOJELU JA ELÄINSUOJELULAIT, Professori Hannu Saloniemi, Helsingin yliopisto 1996
ITKUPINTA-TULOILMALAITTEEN
VAIKUTUS ELÄINSUOJASSA, Jorma Karhunen, Vakola / MTT 1994
PELLONPAJA
OY
Suomen
karjatilatarvike
puhaltimet, luukut http://www.htk.fi/public/skt/tuoteluettelo.html#991
OLOSUHDETESTAUS- Sinun, eläintesi ja tilasi hyvinvoinnin turvaamiseksi
NAUTOJEN JALOITTELUALUEET JA RUOKINTAKATOKSET http://www.maaseutukeskus.fi/ep/jaloittelualueet.htm
Rakentamismallien
kehittäminen luomusikaloille ja -navetoille Etelä-Pohjanmaan
maaseutukeskus http://www.nettimaa.com/htmdocs/hankkeet/raporttiluomurakentamisesta.html
Suomen sorkanhoitajien kotisivut http://www.sorkkahoito.com/
Seuraavat tekstit voit imuroida omalle koneellesi:
MT2001-TUTKIMUS,
Kuopion Aluetyöterveyslaitos 1996 (ZIP-paketti, koko 800 kB, sisältää
tekstitWORD 6.0 muodossa ja ilmanvaihtokuvat CHARISMA 2.1 -muodossa)
SORKANHOITO-OPAS,
Lapin Maatalouskeskuksen vanha, mutta ajankohtainen sorkanhoito-opas (ZIP-paketti,
1200 kB, Word)
KYLMÄPIHATTO
-EU-AJAN NAVETTA? Suomen Eläinsuojeluyhdistys / Maria Tirkkonen
1996 (ZIP-paketti, koko 40 kB, sisältää tekstin WP 5.1
-muodossa)