Mivel a függönyök a természetes szellőzés szabályozásának eszközei, ezért a téma kapcsán először röviden foglakozunk a tehénistállók szellőzésével, szellőzés-szabályozásával.
A hazai tehénistállók természetes szellőzésûek, bennük a légcsere, a külső levegő hőmérséklete, a belső levegő hőmérséklete, és a külső szél együttes hatására jön létre.
A hagyományos kialakítású istállókban a természetes szellőzés spontán folyamat, amely a nyitott ablakokon, ajtókon, nyitott oldalfal részeken keresztül, nagyrészt észrevétlenül valósul meg. Az ablakokon és ajtókon, kapukon keresztül történő levegőcsere mértéke nem állandó, hanem a belső és külső levegő sûrûségkülönbségétől, valamint a szél irányától és erősségétől függ. A nyári hónapokban, amikor a külső levegő és az istálló levegőjének hőmérséklete azonos (vagy a küső levegő hőmérséklete még magasabb), továbbá szélmentes napokon, a hagyományos kialakítású istállókban, a levegőcsere minimális. Tapasztalat, hogy a zárt kialakítású tehénistállók szükséges légcseréjét, a nyitott ajtók, ablakok nyáron nem tudják megvalósítani.
A mai-, nyitott gerincû-, nyitható-zárható oldalfalú-, nagy légterû tehénistállókban (6. ábra), ahol az oldalfalakat függönyök helyettesítik, a természetes szellőzés (a légcsere) a függöny nyitásával-zárásával irányított. Megfelelően kialakított-, nyitott tetőgerincû-, függöny odalfalú istállónál, a függöny nyitásával-zárásával elérhető, főként nyáron, hogy a természeti energiák pillanatnyi értékeihez, az istálló légcsere lehetséges maximuma tartozzék. Úgy is mondhatjuk, hogy az oldalfalakat helyettesítő függönyök nyitásával-zárásával az istálló légcseréjét-, belső hőmérsékletét-, belső páratartalmát növeljük-csökkentjük, tehát szabályozzuk.
1. A szarvasmarha istállók szellőztetése, légcseréje
A szarvasmarhák életmûködése, az egyes technológiai folyamatok megváltoztatják az istállólevegő összetételét, növelik hőfokát és nedvességtartalmát. Ezért az istállólevegő paramétereinek javításéhoz, optimális szinten tartásához, a belső levegőt a külső friss levegővel cseréljük.
Mint tudjuk, szükséges a tehénistállók szellőztetése, mert:
• az istálló levegő hőmérsékletét ezzel csökkenteni tudjuk,
• szellőztetéssel el tudjuk távolítani az állatok páratermelése-, valamint az istálló üzemeltetése közben keletkező nagy mennyiségû vízpárát,
• szellőztetéssel távolítjuk el az állatok által termelt széndioxidot és az istállóban keletkező ammóniát.
A szellőztetés szükséges mértéke télen és nyáron
A szellőztetéshez szükséges minimális frisslevegő-mennyiséget az állatok szén-dioxid- és páratermelése alapján számolhatjuk. A szellőzési rendszer akkor mûködik jól, ha a külső- és belső levegő CO2 koncentrációja, relatív páratartalma és hőmérséklete közel azonos. A maximális frisslevegő igényt az istálló hőterhelése alapján is meghatározhatjuk.
Irodalmi források szerint, a téli légcsere-igény 0,19 m3/h élőtömeg kg-onként, amely egy 600 kg testtömegû tehénre számítva 114 m3/h/tehén. A nyári légcsere-igény 0,75–1,4 m3/h élőtömeg kg-onként, amely egy 600 kg testtömegû tehénre számítva
450–840 m3/h/tehén.
Egy 100 férőhelyes tehénistálló minimális légcsere-igénye tehát télen 16 000 m3/h, nyáron 80 000 m3/h. A nyári légcsereigény a téli légcsereigény ötszöröse. Megjegyezzük, hogy a nyári légcsereigény a téli légcsereigény ötszörösénél nagyobb arányú is lehet, ha például a kislégterû istálló gyûjti és lefelé sugározza a napsütésből származó hőt.
2. A természetes szellőztetés szerkezeti megoldásai
A szellőzések elhelyezkedése alapján
• tetőgerinc-,
• oldalfal-,
• oromfal-, és
• kéményszellőztetést (kürtőszellőzést)
különböztetünk meg.
A tetőgerinc szellőztetés fajtái:
• nyitott tetőgerinc,
• eltolt tető.
Mindkettő állandó felületû szellőzőnyílást jelent.
Az oldalfalnyílásokat szabaddá tevő felületek lehetnek:
• feltekerhető oldalfalak, vagyis függöny rendszerek,
• tolókapuk.
A tolókapuk az oldalfal legfeljebb felének teljes nyitását teszik lehetővé azáltal, hogy szerkezetük az „oldalfal” mentén párhuzamosan mozgatható, gördülő, vagy csúszó felületeken.
Az oldalfalakat helyettesítő függönyök
Az oldalfalat helyettesítő függönyrendszer elvi felépítését és részeit az 1. ábra mutatja.
A függönyrendszer az alábbi részekből áll, ill. állhat:
• alsó rúd,
• ponyva anyagból készített függöny,
• felső rúd,
• csiga,
• kábel,
• hajtómû és motor;
• madárvédő háló (2. ábra),
• kifeszített kötélsorok,
• kézi forgató mechanizmus (5. ábra),
• vezérlő,
• érzékelők.
Az alsó rúd a forgatott, a felső rúd úgyan azon helyzetben emelt vagy süllyetett. Ha az alsó rúd forgatása, a felső rúd emelésével vagy süllyesztésével egyszerre történik, a ponyva mindig egyformán feszes. A felső rúd emeléséhez a „hajtást” csigák és kábelek továbbítják. A ponyva szelet- és vizet át nem engedő-, hajlítható-, nagy szilárdságú anyagból készül. A ponyvák lehetséges változatai több vagy kevesebb fényt engednek be. A felhúzott ponyva fogja föl az áztató esőt, a szél által hordott havat, a hideg metsző szelet. A lehúzott ponyva fényt, levegőt, napsütést, szelet enged be a istállóba (4. ábra).
A ponyva mozgatható:
• kézi erővel, kézi forgató mechanizmussal,
• hajtómûves villamos motorral, kézi vezérléssel,
• hajtómûves villamos motorral, automatikus vezérléssel.
Az automatikus vezérlést érzékelők és vezérlő egység valósítja meg. A használatos érzékelők lehetnek:
• hőmérséklet érzékelő,
• szélérzékelő,
• csapadékérzékelő,
• végállásérzékelők.
A hőmérséklet érzékelő az istálló belső hőmérsékletét érzékeli, ezért az istálló belső terében helyezik el úgy, hogy az állatok ne érjék el (kb. 2,5 m magasságban).
A szélérzékelő széltölcsérből, tömlőből és nyomásérzékelőből áll. A széltölcsért az eresz alá szereljük úgy, hogy a tölcsérrész kifelé nézzen. A tömlő, a széltölcsért és a nyomásérzékelőt köti össze. A nyomásérzékelőt függőleges helyzetben az istálló épület belső falára szereljük fel, a széltölcsérnél magasabbra.
Az eresz alá jól szerelt csapadékérzékelőt, csak a becsapódó eső érheti el. A csapadékérzékelő beépített melegítővel rendelkezik, amely felszárítja az érzékelő felületét.
Az istálló környezetében előforduló hideg erős szélhez, esőzéshez, havazáshoz, nyári viharhoz, nyári orkán erősségû szélhez, fagyveszélyhez, tikkasztó hőséghez a függöny más-más kedvező állásba állítandó. A lehúzott függönnyel nyitottá vált oldalfalon át friss levegő-, fény-, napsütés- eső-, hó juthat az istállóba, közvetlenül a függöny melletti pihenőbokszokba (3. ábra).
Elvek a függöny nyitásához, zárásához:
• a függönyt, amikor csak lehet, tartsuk teljesen nyitott állaptban,
• a tavaszi, az őszi, és főként a téli hónapokban a teheneket védenünk szükséges a hideg-, metsző széltől. A hőmérséklet függvényében részlegesen nyissuk az oldalfalat.
• a leghidegebb szeles időben is szükség van az istálló minimális légcseréjének biztosítására,
• amennyire lehet, kerüljük az istálló belső lefagyását, segítsük a lefagyott istálló mielőbbi kiolvasztását,
• esőzéskor, havazáskor, nyári vihar-, nyári orkán erősségû szél esetén, zárjuk a függönyt, a szükséges mértékig.
Előfordulhat, hogy a függöny beállított helyzete, napokig, hetekig megfelelő vagy közel megfelelő. Az is előfordulhat, hogy a függöny állítását naponta többször, esetleg naponta sokszor is el kell végeznünk. A tulajdonos, a tehenész általában nem tartózkodik mindig az istállóban, az időjárás változatossága pedig kiszámíthatatlan, ezért is előnyös, ha a függöny mozgatását hajtómûves villamos motorral, automatikus vezérléssel valósítjuk meg.
Automatikus oldalfal-vezérléskor:
• a vezérlő, a motor mûködési ideje alapján, méri a függöny nyitottságát,
• a vezérlő, gyûjti és feldolgozza, az istálló épület nyitott oldalát érő szélnyomás értékeket, valamint az istálló belső terében mért hőmérsékleti értékeket,
• a program összeveti a pillanatnyi szél- és hőmérséklet-értékeket, a memóriában lévő szabályozási értékekkel, és a függöny „nyitottságát” ezeknek megfelelően szabályozza. Például, a memóriában lévő szabályozási értékek alapján, alacsony hőmérsékletek esetén a függöny-vezérlő a szélre érzékenyen reagál, magas hőmérsékletek esetén a függöny-vezérlő csak nagyobb sebességû szél esetén ad parancsot a függöny bizonyos mértékû zárására.
• a tehenészet vezetője beállíthatja az aktuális szabályozási értékeket, ezzel megváltoztathatja a vezérlő érzékenységét, a helyi körülményeknek megfelelően.
A feltekerhető oldalfalak nyitása lehet:
• lentről felfelé,
• fentről lefelé.
A feltekerhető oldalfal szabaddá tehet:
• fél-, ill. rész oldalfalat,
• teljes oldalfalat,
• rész oromfalat.
Hazai viszonyaink között, a tehenészetek számára a legkedvezőbb a lentről felfelé mozgatható kivitel.
3. A természetes szellőzés kialakítása, szabályozása nyitott gerincû-, nyitható-zárható oldalfalú tehénistállókban
A tehénistállónál, a természetes szellőzési légcserét befolyásolja:
• az épitész és a tulajdonos azzal, hogy mekkorára választja, választotta:
• a tetőgerinc-nyílás keresztmetszetét,
• a beömlő-nyílás valamint a kiömlő-nyílás közötti szintkülönbséget,
• a nyitható oldalfal-magasságot, amellyel meghatározza az oldalfal-nyílás legnagyobb felületét,
• az istállóépület szélességét, égtáj szerinti tájolását, távolságát a szélirányba eső épületektől, egyéb akadályoktól,
• az időjárás azzal, hogy változtatja a napsütést, a szélirányt, a szélerősséget, a levegő hőmérsékletét, páratartalmát, esőt hoz, vagy szélcsendet,
• az istállót üzemeltető tehenész (tulajdonos, bérlő, dolgozó) azzal hogy:
• kézzel változtatja az oldalfalak az oromfalak nyitottságát-zártságát,
• az oldalfalak nyitottság-szabályozását automatára bízza, valamint kézzel változtatja az oromfalakon lévő ajtók nyitottságát, zártságát.
Nagyrészt az oldalfalakat helyettesítő függöny nyitásával-zárásával megvalósítható szellőzés-szabályozás alapvető lehetőségeit a 6/a. a 6/b. valamint a 6/c. ábrákon mutatjuk be. Forró, nyári időjárásnál az a kedvező, ha teljesen nyitottak az oldalfalak, az oromfalakon lévő ajtók is teljesen nyitva vannak. Hûvös tavaszi és őszi időjárásnál részben nyitottak az oldalfalak, az oromfalakon lévő ajtók részben, vagy teljesen nyitva vannak. Hideg téli időjáráshoz, az állandó méretû oldalfal-nyílás plusz a változtatható téli oldalfal-nyílás egy része nyitott, az oromfalon lévő ajtók zárva vannak.
A szélszellőzés törvényszerûségei, nyitható-zárható oldalfalú istállónál
A szélszellőzési légcsere mennyisége (Qn), amely főként a szélerősségtől-, az oldalfalak nyitott felületétől-, a szél irányától függ, az alábbi teoretikus összefüggéssel kalkulálható:
Qsz = e × A1 × v ahol
Qsz = szélszellőzési légcsere (m3/s),
A1 = az oldalfal egyik oldali nyitott felülete (m2),
v = légsebesség az oldalfal-nyílásban (m/s),
e = hatékonysági tényező,
(e = 0,5–0,6 ha a szélirány merőleges az oldalfalakra,
e = 0,25–0,35 ha a szélirány átlós jellegû, vagy nagyon széles az épület,
e = 0,35 ha a szélirány változó, nem állandóan merőleges az oldalfalra).
Nagyobb a szélszellőzési légcsere ha:
• nagyobb „A1” → az oldalfal nyított felülete (m2), az istálló mindkét oldalfalán,
• nagyobb „v” → a légsebesség az oldalfal-nyílásban, vagyis erősebben fúj a szél,
• ha kisebb légellenállású-, vagyis keskenyebb-, kedvezőbb kialakítású az istállóépület,
• ha nincs szélirányba eső épület vagy akadály az istálló közelében, minimális elválasztó távolságon belül.
Összefoglalva, az oldalfalakat helyettesítő tehenészeti függönyök, a természetes szellőzés-szabályozás kézi-, gépi-, vagy automatikus mûködtetésû eszközei, melyek segítségével, a külső- és belső levegő CO2 koncentrációja, relatív páratartalma és hőmérséklete közel azonossá tehető.
A cikk szerzője: Dr. Bak János
