Моя книга. методичка по зоогигиене. Проектирование животноводческих объектов
 Скачать 1.57 Mb.
|
Глава 7. Вентиляция и отопление животноводческих помещений | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Помещения | Воздухообмен на 100 кг массы, м3/ч | ||
| зимой | переходный период | летом | |
| Коровники и родильное отделение | 17 | 35 | 70 |
| Профилактории | 20 | 30-40 | 80 |
| Телята в возрасте 1-12 месяцев | 60 | 120 | 250 |
| Свинарники-маточники и откормочники | 35 | 45 | 60-65 |
| Хрячники | 45 | 60 | 70 |
| Поросята-отъемыши и ремонтный молодняк | 35-45 | 45-55 | 60-65 |
| Овчарни | 15 | 25 | 45 |
| Родильное отделение в тепляке, овчарне | 15 | 30 | 50 |
В неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается только теплом, выделяемым животными. Установлено, что таким теплом поддерживается нормальная температура воздуха в помещениях для взрослых животных при температуре наружного воздуха не ниже – 20°С, а для птицы и молодняка животных, всех видов, не ниже – 10°С.
Если выделяемого животными тепла недостаточно для обеспечения нормативной температуры и влажности помещения в холодное время года, то его необходимо отапливать с помощью специальных устройств. Необходимо строго соблюдать нормативы температуры в помещении для животных, с учетом их вида, возраста, назначения, физиологического состояния.
Таблица 14.1
Нормативы температуры воздуха для животных
| Назначение помещения | Температура, °С | ||
| Для крупного рогатого скота Для привязного и беспривязного (боксового) содержания коров и молодняка старше 1 года | 8-12 | ||
| Для беспривязного содержания на глубокой подстилке | 3-8 | ||
| Родильное отделение | 14-18 | ||
| Профилакторий (телята до 20 дней) | 18-20 | ||
| Для телят в возрасте, дней: | 20-60 | 16-18 | |
| 60-120 | 12-18 | ||
| Для молодняка в возрасте 4-12 мес | 8-16 | ||
| Для телок старше года и нетелей | 8-16 | ||
| Для бычков на откорме | 8-12 | ||
| Для свиней | | ||
| Для холостых, легкосупоросных свиноматок | 14-16 | ||
| Для тяжелосупоросных маток | 20 | ||
| Для хряков-производителей | 14-16 | ||
| Свинарник маточник | Для подсосных маток | 20-18 | |
| В логове у поросят сосунов, декада-1я | 30-28 | ||
| В логове у поросят-сосунов, декада -2я | 28-26 | ||
| В логове у поросят-сосунов, декада 3я | 26-24 | ||
| Для поросят - отъемышей в возрасте 2-4 мес. | 24-22 | ||
| Для откорма молодняка свиней | 19-16 | ||
| Для овец | | ||
| Для баранов и маток с ягнятами старше 20 суток | 10-4 | ||
| Для маток в период окота (в период окота в тепляках) | 18-10 | ||
| Для искусственного выращивания ягнят в возрасте, суток. | до 45 | 18-12 | |
| | старше 45 | 14-6 | |
| Для лошадей | | ||
| Взрослые животные | 4-6 | ||
| Молодняк в тренинге | 4-8 | ||
| Жеребята-отъемыши | 6-10 | ||
| В денниках в первые дни после выжеребки | 8-15 | ||
| Рабочие лошади | 4-6 | ||
Устройство и оценка вентиляции
В данном разделе необходимо сделать следующие расчеты:
- часовой объем вентиляции по влажности или углекислому газу (для птиц при клеточном содержании,
- кратность воздухообмена,
- воздухообмен на 100 кг живой массы животного или 1 кг птицы,
- общую площадь и количество вытяжных каналов,
- общую площадь и количество приточных каналов,
- количество, мощность и вид вентиляторов с принудительным воздухообменом (таблица 22)
Для расчета часового объема вентиляции необходимы следующие данные
- количество, вид, возраст, продуктивность, масса животных (птиц),
- объем помещения,
- нормативные показатели температуры, относительной и абсолютной влажности, диоксида углерода в помещении и эти же показатели атмосферного воздуха данной местности в переходный период (ноябрь, март).
Задание
- ремонтные телочки, количество 80 голов, средний вес - 250 кг,
- объем помещения - 12 х 50 х 2,7 = 1620 м3,
- нормативная температура- 12 °С относительная влажность -75%, район Подмосковья
1. Определяем часовой объем вентиляции по влажности воздуха
Q+а
L = ______ , где L - часовой объем вентиляции, м3/час,
ql-q2
Q - количество водяных паров выделяемых всем поголовьем за 1 час (таблица 16),
а – процентная надбавка на испарение влаги с ограждающих элементов здания (таблица 17) которая зависит от вида животных, способа их содержания, способа навозоудаления, санитарного состояния помещения,
q1 – абсолютная влажность в помещении (г/м3) при котором относительная влажность находится в пределах нормы ( таблица 18);
q2 – абсолютная влажность наружного воздуха (г/м3) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь или март) в данной местности (таблица 19).
Находим Q. Одна телка, весом 250 кг выделяет 236 г/час водяных паров, а 80 голов - 18880 г/час.
Q = 18880 г/час
При беспривязном содержании на глубокой подстилке размер процентной надбавки (а) составит 12% от влаги, выделяемой всеми животными за один час:
18880 - 100%
х - 12%
х (а) - 2265,6 г/час
Максимальная упругость водяных паров при 12˚ С равна 10,46 г/м3, т.е. это соответствует 100% относительной влажности, при нормативной -75% абсолютная влажность составит:
10,46 - 100%
х - 75%
x (q1)= 7,8 г/м3
Абсолютная влажность q2 в Подмосковье в ноябре месяце составляет 4,21 г/м3
18880 + 2265,6
L = = 5873, 7м3/час часовой объем вентиляции
7,8 - 4,21
2. Определяем кратность воздухообмена
,где L - это часовой объем вентиляции, м3/час, а V - объем помещения, м3/час
Кр = 5873,7 . = 3,6 раз в час, что соответствует норме
1620
(необходимо сравнить с нормой)
3. Определяем воздухообмен на 100 кг массы животного.
Так как в помещении содержится 80 голов, то часовой объем вентиляции делим на количество голов и находим воздухообмен на 1 голову 5873,7/80 =73,4м3/час
73,4 - 250 кг (живая масса одной головы)
х - 100
находим х = 29,4 м3/час на 100 кг массы животного, что соответствует норме. (необходимо сравнить с нормой)
При недостатке часового объема вентиляции определяется требуемое количество, дефицит вентиляции и записываются марка и производительность вентиляционного оборудования.
4. Определяем площадь сечения всех вытяжных каналов
L
S1= ----------
h x 3600
S1- общая площадь сечения всех вытяжных каналов, м2 ,
L - часовой объем вентиляции,
h - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/сек, будет зависеть от разности температуры (𝜟t)внутри помещения и наружного воздуха в переходный период и высоты вытяжной трубы (таблица 20)
5873,7
S1=----------------=1,5м2
1,05х3600
разность температуры =12ºС, а высота трубы 5 м.
5. Определяем количество вытяжных шaxm-N2
Для этого общую площадь сечения всех вытяжных шахт (S1) делим на площадь сечения одной шахты (s1) Площадь сечения одной шахты возьмем
s1 =0,60 х 0,60 м = 0,36 м2
N1 = l,5 : 0,36 = 4 шахты
6. Определяем общую площадь сечения всех приточных каналов
Площадь приточных каналов для нашей зоны составляет от 40 до 80%, для южных 80-100% от площади сечения всех вытяжных шахт, в нашем примере возьмем 70%
S2 =0,7х S1 = 0,7 х 1,5 = 1,05 м2
7. Определяем количество приточных каналов – N2
Для этого общую площадь сечения всех приточных каналов (S2) делим на площадь сечения одного канала (s2). Площадь сечения одной шахты возьмем s2 = 0,25 х 0,15 = 0,04 м2
N2= 1,05 : 0,04 = 26 каналов,
по 13 на каждой продольной стене
Расчет по диоксиду углерода:
С
L = ---------------
С1-С2
L – часовой объем вентиляции, м3/час
с1 – с2
С - количество диоксида углерода, которое выделяют животные (птица) за 1 час (таблица 16);
C1 - нормативное количество диоксида углерода в помещении для данной группы, л/м (норма 1,5 до 2,5 л/м3);
C2- количество диоксида углерода наружного воздуха, л/м3 (0,3 л/м3).
Расчет теплового баланса
Для того, чтобы правильно решить вопрос оптимизации микроклимата в животноводческих помещениях в холодный период времени, необходимо провести расчет теплового баланса. Для расчета теплового баланса необходимо знать величину поступления тепла в помещение и его расход. Поступление тепла в помещение определяется количеством тепла, поступающего от всех животных, содержащихся в данном помещении. Расход тепла определяется количеством тепла, расходуемого на:
- обогрев приточного воздуха;
- обогрев ограждающих конструкций;
- испарение влаги с ограждающих конструкций.
V приход = V вен + V огр. + V исп.
Тепловой баланс может быть нулевым, когда приход равен расходу тепла; положительным, если приход больше расхода и отрицательным - приход тепла меньше его расхода. Для расчета теплового баланса необходимы следующие данные:
- количество животных, их возраст, масса, физиологическое состояние;
- теплотехническая характеристика всех ограждающих конструкций и их площадь;
- нормативные показатели температуры, относительной и абсолютной влажности в помещении, для данной группы животных, и температура и абсолютная влажность наружного воздуха в данной местности в январе месяце.
Задание:
- ремонтные телочки, 80 голов, средний вес 250 кг;
- объем помещения 12 х 50 х 2,7 м3;
- стены - обычный кирпич, на легком растворе в 1,5 кирпича;
-полы - глинобитные с обильной периодически сменяемой подстилкой из древесных опилок;
- окна с двойным переплетом и двойным остеклением;
- ворота с тамбуром, количество -2, размеры 2,8 м х 2,5 м;
- перекрытие чердачное, утеплитель -100 мм. Нормативная температура ‑ 12 оС, относительная влажность – 75%, район Подмосковье.
1. Находим приход тепла. Поступление тепла в помещение определяется количеством свободного тепла, выделяемого всеми животными за 1 час. Количество выделяемой энергии будет зависеть от вида, возраста, массы, продуктивности животных (таблица 16.) Одна телка выделяет 322 Вт (кал/ч), 80 голов будут выделять 25760 кал/ч. - это будет являться приходом тепла в помещение.
2. Расход тепла.
А. На обогрев приточного воздуха,
Qвен = 𝜟tо (0,24хL), где
Qвен - расход тепла на обогрев приточного воздуха до нормативной температуры (кал/ч);
𝜟tо - разность температуры наружного воздуха к нормативной температуре внутри помещения для данной группы животных;
L- часовой объем вентиляции воздуха (м3 /ч);
0,24 – кал/ч идет на обогрев 1 грамма воздуха на 1º С.
Q
L=------------------------,
ql- q2
Q - количество влаги, выделяемое всеми животными за 1 час (таблица 16); q1 - абсолютная влажность в помещении, при которой относительная находится в пределах нормы (таблица 18); q2 - абсолютная влажность воздуха данной местности в январе месяце (таблица 19).
18880 г/ч
L=------------------------ = 4720 м3/ч
7,8 г/м3 -3,8 г/м3
Переводим объемную величину в весовую. Вес 1 м3 воздуха зависит от температуры и давления (таблица 21). При температуре 12оС и давлении 750 мм.рт.ст. 1 м3 воздуха будет весить 1,222 г. 1,222 х4720= 5767,8 г/ч.
𝜟tо = 12°- (-6,8°)= 18,8 оС.
Qвен = 18,8 (0,24 х 5767,8) = 26024,3 кал/ч.
Б. На испарение влаги с ограждающих конструкций
Qисп = 0,595 * а (ккал/ч)
0,595 ккал/ч идет на испарение 1 г влаги;
а - процентная надбавка влага, находящейся на ограждающих конструкциях (таблица 17). В нашем примере мы брали 12% от всей влаги, которую выделяют животные за 1 час.
Q исп = 0,595 х 2265,6 = 1348,03 ккал/ч
В. На обогрев ограждающих конструкций здания
Qогр =𝜟tо(Σ S К),
- где Qогр - количество тепла, расходуемого на обогрев всех ограждающих элементов здания, ккал/ч;
𝜟t0 - разность температур внутри помещения и наружного воздуха в январе месяце в данной местности;
(Σ S К) – сумма всех площадей ограждающих конструкций, умноженных на коэффициент теплопроводности данного строительного материала. Коэффициент теплопроводности – таблица 6.
Таблица 15