Главная страница
Навигация по странице:

  • Кафедра зоогигиены

  • Витебск, 2001

  • 1. Вентиляция животноводческих помещений и ее расчет.

  • 2. Методика расчета теплового баланса животноводческих помещений

  • Тепловой баланс

  • 3. Расчет освещенности помещений

  • 3.2. Расчет искусственной освещенности

  • 4. Отопление животноводческих помещений

  • Зоогигиенические расчеты при проектировании животноводческих объектов. Зоогигиенические расчеты при проектировании животноводческих объ. Кафедра зоогигиены Дидактические материалы для зоогигиенических расчетов при проектировании животноводческих объектов


    Скачать 0.59 Mb.
    НазваниеКафедра зоогигиены Дидактические материалы для зоогигиенических расчетов при проектировании животноводческих объектов
    АнкорЗоогигиенические расчеты при проектировании животноводческих объектов.doc
    Дата27.04.2017
    Размер0.59 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЗоогигиенические расчеты при проектировании животноводческих объ.doc
    ТипРеферат
    #6044
    КатегорияБиология. Ветеринария. Сельское хозяйство
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6




    Министерство сельского хозяйства и продовольствия

    Республики Беларусь

    Витебская ордена “Знак Почета” государственная

    академия ветеринарной медицины
    Кафедра зоогигиены
    Дидактические материалы

    для зоогигиенических расчетов при проектировании животноводческих объектов

    (для студентов 3-их курсов зооинженерного факультета и факультета ветеринарной медицины,

    слушателей ФПК)
    Дисциплина: “Зоогигиена с основами проектирования

    животноводческих объектов”
    Витебск, 2001


    Дидактические материалы подготовили: профессор В. А. Медведский, доценты: М. И. Закревский, А. Н. Карташова, Л. Н. Рощина.
    Ответственный за выпуск зав. кафедрой зоогигиены, профессор В. А. Медведский.
    Рецензенты: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. Я. Пахомов, кандидат технических наук, доцент В. У. Горидовец
    Одобрено кафедрой зоогигиены (протокол № 8 от 12 мая 2000 г. ) и учебно-методической комиссией зооинженерного факультета (протокол № 1 от 25 сентября 2000 г.)
    Разрешено к изданию редакционно-издательским советом 05. 03.2001 г. (протокол № ).
    Содержание
    Стр.

    Введение…………………………...…………………………………………………..4


    1. Вентиляция животноводческих помещений и ее расчет……………..…………4

    2. Методика расчета теплового баланса животноводческих помещений……...…8

    3. Расчет освещенности помещений……………………………………………….13

    4. Отопление животноводческих помещений…………………………………….14

    5. Список рекомендуемой литературы…………………………………………….15

    6. Приложения………………………………………………………………………17


    Введение

    Дидактические и справочные материалы предназначаются для улучшения самостоятельной работы студентов при выполнении курсового проекта на зооинжфаке и курсовой работы на ФВМ по дисциплине “Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов”.

    Дидактические материалы состоят из методики и примеров расчета объема вентиляции, теплового баланса и освещенности животноводческих помещений. Даны необходимые сведения по отоплению животноводческих помещений и применяемого для этих целей оборудования. В приложении приводится справочный материал для расчетов при разработке задания на проектирование животноводческих и птицеводческих помещений.

    Материалы проверены в практике преподавания дисциплины и выполнения курсовых проектов и курсовых работ на кафедре зоогигиены Витебской ордена “Знак Почета” государственной академии ветеринарной медицины.
    1. Вентиляция животноводческих помещений и ее расчет.
    Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

    В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что бывает связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

    В животноводческих помещениях применяют разные по принципу действия и конструктивным особенностям вентиляционные системы: с естественным побуждением тяги воздуха, с механическим побуждением тяги, комбинированные.

    В условиях сухого климата объем вентиляции можно определять по количеству углекислого газа, выделяемого животными.

    Часовой объем вентиляции (L) по накоплению углекислого газа ведут по формуле:

    (1.1), где

    L – часовой объем вентиляции, или количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за час , в м3, чтобы процентное содержание углекислого газа не превышало допустимого предела (0,25%);

    К - количество углекислого газа ( в л), выделяемое всеми животными за час, л/ч;

    С1 – допустимое количество углекислого газа в 1м3 воздуха помещения - 2,5 л /м3 ( или 0,25%);

    С2 - количество углекислого газа в 1 м 3 атмосферного воздуха - 0,3 л/м3 (или 0,03%).

    Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислого газа, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому расчеты вентиляции в условиях повышенной влажности наружного воздуха и в климатических условиях Республики Беларусь целесообразнее вести по влажности воздуха.

    Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха определяют по формуле:

    (1.2), где

    L - количество воздуха (в м3), которое необходимо удалить из по­мещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влаж­ность в пределах нормы (70-85%), м3/ч;

    Q - количество водяных паров (в г), которое выделяют находящие­ся в помещении животные с учетом влаги испаряющейся с поверхности пола, кормушек, поилок, стен и других ограждений в час, г в час;

    q1- абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м3), при кото­рой относительная влажность остается в пределах норматива;

    q2- средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м3) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне.

    Для расчетов вентиляции животноводческого помещения необходимы следующие данные: существующий или проектный объем помещения, количество животных в помещении, их живая масса, возраст, физиологическое состояние, продуктивность, нормативные показатели основных параметров микроклимата помещения, температура, относительная и абсолютная влажности, а также эти показатели атмосферного воздуха.

    Пример: Коровник на 200 животных с привязным содержанием коров.

    Поголовье животных:

    1 группа - коровы лактирующие, живой массой 500 кг, среднесуточный удой 10 л, их количество 102 головы;

    2 группа - коровы лактирующие, живой массой 600 кг, среднесуточный удой 15 л, их количество 63 головы;

    3 группа - коровы сухостойные, живой массой 600 кг, количество 27 животных;

    4 группа - коровы сухостойные, живой массой 400 кг, количество 8.

    Внутренние размеры коровника (без учета тамбуров): длина - 66 м, ширина -21м, высота стены - 3 м, высота в коньке – 5,8 м.

    Животноводческое помещение находится в Витебском районе. Нормативная температура в коровнике 10 ОС, относительная влажность 70%. Температура наружного воздуха в среднем за март и ноябрь месяц для данного района составляет – -1,65 ОС, абсолютная влажность – 3,6 г/м 3.

    Необходимо определить:

    1. Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха.

    2. Кратность воздухообмена в час.

    3. Объем воздухообмена на 1 центнер живой массы животного данного помещения (или на 1 голову животного или у кур на 1 кг живой массы).

    4. Общую площадь сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

    5. Количество вентиляторов (соответствующей мощности), которое должно быть в помещении с принудительным воздухообменом.

    Определяем часовой объем вентиляции по формуле (1.2).

    Поголовье животных, размещенное в коровнике, выделяет за час (таблица 10 "Нормы выделения тепла, углекислого газа и водяных паров сельскохозяйственными животными и птицами") следующее количество водяных паров:

    одна корова живой массой 500 кг и удоем 10 л выделяет 455г/ч,

    тогда 102 головы выделяет 46 410 г/ч

    одна корова живой массой 600 кг и удоем 15 л выделяет 549 г/ч,

    а 63 головы 34587 г/ч.

    одна сухостойная корова живой массой 600кг выделяет 489 г/ч,

    а 27 животных 13203 г/ч.

    одна сухостойная корова живой массой 400 кг выделяет 380 г/ч,

    а 8 животных 3040 г/ч.

    Итого: 97 240 г/ч.

    Испарение влаги с ограждающих конструкций при удовлетворитель­ном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в коровнике составляет 10 % (таблица. 12 "Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок" ).

    10% от общего количества влаги, выделяемой всеми животными данного помещения, составит 9 724 г/ч.

    97 240 - 100 %

    x - 10%
    Всего поступит водяных паров в воздух коровника за час 106964 г (97240+9724).

    В коровнике температура воздуха 10°С и относительная влажность 70 % (таблица 1 "Параметры микроклимата помещений для крупного рогатого скота").

    Для расчета абсолютной влажности (q1) по таблице 11 "Максимальная упругость водяного пара в мм ртутного столба " находят, что максимальная влажность воздуха при температуре 10°С составляет 9,17. Следовательно, этой влажности соответствует 100 %-ная относительная влажность, а в помещении относительная влажность должна быть 70 %. Составляем пропорцию:

    9,17 - 100%

    q1 - 70 %



    Значение q2 берем из таблицы 9 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь ".

    Абсолютная влажность наружного воздуха в Витебском районе в ноябре 4,2 г/м3, в марте - 3,0 г/м3.



    Полученные данные подставим в формулу (1.2.)



    1. Определение кратности воздухообмена в помещении выполняют по формуле :

    (1.3), где

    Кр - кратность воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;

    L - часовой объем вентиляции, м3/ч ;

    V - объем помещения, м3.

    V = (66 х 21 х 3) + (66 х 10,5 х 2,8) = 4 158 + 1 940,4 = 6 098,4 м3
    раз в час

    1. Определение объема вентиляции на 1 ц живой массы производят по формуле :

    (1.4), где

    V1 - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м3/ч;

    L - часовой объем вентиляции, м3/ч;

    m - живая масса животных, ц.

    m =(5 х 102) + (6 х 63) + (6 х 27) + (4 х 8) = 1 082 ц


    1. Общую площадь сечения вытяжных труб, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяют по формуле :

    (1.5), где

    S1 - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м2;

    v - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;

    3600 - количество секунд в одном часу.

    Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шах­те (v) применяют таблицу 13 "Скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

    Разница температур воздуха внутри помещения и наружного (t) рассчитывается следующим образом: температура воздуха в коровнике + 10°С (таблица 1 "Параметры микро­климата помещений для крупного рогатого скота"), средняя температура наружного воздуха в переходный период - -1,65°С в Витебском районе (ноябрь - -0,4°С, март - -2,9°С, средняя температура (таблица 9 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности воздуха в различных пунктах Республики Беларусь").

    Следовательно, разница этих температур составит :

    t = + 10°С - (-1,65°С) = 11,65°С.

    Допустим высота вытяжной трубы составляет 6 м, поэтому по таблице 13

    v = 1,15 м/с.

    Подставим все значения в формулу 1.5.



    Таким образом ,общее сечение вытяжных шахт равно 9,16 м2.

    Количество вытяжных шахт (п 1) определяют по следующей формуле :

    , (1.6), где

    S1 - общая площадь сечения вытяжных шахт, м2 ;

    s1 - площадь сечения одной вытяжной шахты, м2.

    Эффективнее работают в коровнике трубы с сечением большим чем 1 м2, поэтому можно установить 6 вытяжных шахт сечением 1,2 м х 1,25 м каждая.

    вытяжных шахт

    Площадь приточных каналов (S2) составляет 60 - 70 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле :

    S2 = S1 х 0,6 (1.7)

    S2= 9,16 x 0,6 = 5,5 м2

    Количество приточных каналов (n2) рассчитывается по следующей формуле :

    (1.8), где

    S2- общая площадь сечения приточных каналов, м 2

    s2 - площадь сечения одного приточного канала, м2.

    В коровнике приточные каналы могут быть выполнены в виде подо­конных щелей или приточных каналов различных размеров. Если подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0,135 м = 0,31 м2, то

    подоконных щелей по 9 с каждой стороны, которые располагают в шахматном порядке для избежания сквозняков.

    Если приточный канал имеет площадь сечения 0,2 м х 0,2 м = 0,04 м2, то n2 = 138, в этом случае приток воздуха с естественным побуждением не рационален, следует рекомендовать осуществлять приток воздуха механи­ческим (принудительным) способом.

    1. Количество вентиляторов (п3), которое должно быть в помещении с принудительным воздухообменом.

    (1.9), где

    L - часовой объем вентиляции, м3/ч;

    Р – подача воздуха, м3/ч.

    Если рекомендовать для применения вентилятор центробежный ЦЧ № 5, 930 с воздухоподачей 5 700 м3, то их необходимо 7 (таблица 14 "Вентиляционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений").


    2. Методика расчета теплового баланса животноводческих помещений
    Тепловой баланс животноводческих помещений рассчитывается с целью определения возможности обеспечения в них оптимального микро­климата, особенно в холодное время года (январь).

    Тепловой баланс - это соотношение прихода (теплопродукции) и рас­хода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.

    Потери тепла в помещениях для сельскохозяйственных животных зависят:

    1. От величины поверхности здания, толщины стен и покрытий, качества строительных материалов, разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении;

    2. От количества наружного воздуха, подаваемого в помещения;

    3. От влияния охлаждения помещений ветрами и расположения зданий по отношению к сторонам света.

    На данных теплового баланса основывается выбор того или иного устройства всех ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, а также выбор обогревательных установок и расчет их количества

    Тепловой баланс бывает:

    нулевой - если приход тепла равен расходу тепла (температура и влаж­ность воздуха в помещении будет на уровне нормативной);

    отрицательный - если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы);

    положительный - если приход тепла больше расхода тепла (температура выше нормы, влажность ниже нормы).

    Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вно­симого отопительными и вентиляционными системами (если они предус­мотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.

    Поэтому тепловой баланс можно представить в виде следующей формулы:

    Q жив. = Q вен. + Q исп. + Q о.зд. (2.10), где

    Q жив. - количество тепла, поступающего в помещение от животных, ккал/ч;

    Q вен. - количество тепла, расходуемое на нагревание вентиля­ционного воздуха, ккал/ч;

    Q исп. - количество тепла, необходимое на испарение влаги с пола, кормушек, оборудования здания, ккал/ч;

    Q о.зд. - количество тепла, которое теряется через ограждающие конструкции здания в наружную атмосферу, ккал/ч.

    Для расчета теплового баланса коровника на 200 голов берем следующие данные:

    Внутренние размеры коровника : длина - 66 м, ширина -21м, высота в коньке крыши - 5,8 м, высота стены - 3 м.

    Стены коровника из обыкновенного кирпича на легком растворе в 2 кирпича толщиной 0,525 м. Окна двойные размером 2,35 х 1,2 м, количество их 36. Ворота деревянные двойные размером 2,8 х 3 м, их 4 и одни размером 2,2 х 2,2 м; одни двери деревянные размером 2,2 х 1,2. Потолок совмещен с крышей. Покрытие железобетонное сборное с рулон­ной кровлей и утеплителем толщиной 0,16 м. Температура в помещении +10°С, относительная влажность - 70%. Район Витебск, средняя температура наружного воздуха в январе - -7,8°С и средняя абсолютная влажность наружного воздуха в январе 2,55 г/м3 (таблица 9 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь").

    Поголовье животных в коровнике:

    1 группа - коровы лактирующие, живой массой 500 кг, среднесуточный удой 10 л, их количество 102 головы;

    2 группа - коровы лактирующие, живой массой 600 кг, удой 15 л, их 63 головы;

    3 группа - сухостойные коровы живой массой 600 кг, их 27 голов;

    4 группа - коровы сухостойные, живой массой 400 кг, их 8 голов.

    1. Расчет прихода тепла в помещении.

    Расчет количества тепла, выделяемого животными, ведут по таблице "Количество тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей" по графе "свободное тепло" (приложения – таблица 10).

    Таблица 2.1

    Определение количества тепла, выделяемого животными.

    Количество животных, голов

    Живая масса, кг

    Продуктивность, л

    Свободного тепла от 1 животного, ккал/ч

    Всего, ккал/ч

    102

    500

    10

    682

    69564

    63

    600

    15

    823

    51849

    27

    600

    сухостойные

    733

    19791

    8

    400

    сухостойные

    569

    4552

    Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла

    Q жив. = 145 756 ккал/ч (69 564 ккал/ч + 51 849 ккал/ч + 19 791 ккал/ч + 4 552 ккал/ч).

    В нашем примере дополнительного тепла, поступающего от обогреватель­ного оборудования, нет. Приход тепла в зимнее время года от солнечной радиации и других источников (электролампочки и др.) незначителен и в расчет не принимается.

    2. Расчет расхода тепла в помещении.

    2.1. Расчет количества тепла, идущего на обогревание вентиляционного (наружного) воздуха.

    Qвен. = 0,24 х G х t (2.11), где

    где 0,24- теплоемкость воздуха, т.е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на 1°С, ккал/кг/град;

    G - количество воздуха в кг, удаляемого из помещения вентиляци­ей или поступающего в него в течение часа в январе месяце, кг/ч;

    t - разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха, °С.

    При расчете G, во-первых проводят корректировку расчета объема вентиляции (формула 1.2) на самый холодный месяц (январь)



    Во-вторых, необходимо объемные единицы перевести в весовые. 1 м3 воздуха при температуре 10°С (норматив для коровников с привязным способом содержания животных) и среднем барометрическом давлении 760 мм рт.ст. весит 1,247 кг (таблица 15 "Объемная масса воздуха (м3/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении").

    G = 27 639,3 х 1,247 =344 66,2 кг/ч

    t =10°С ( -7,8°С) = 17,8 °С.

    Расход тепла на обогревание поступающего воздуха будет равен

    Q вен. = 0,24 х 34 466,2 х 17,8 = 147 239,6 ккал/ч

    2.2. Расчет расхода тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (Q исп.) производят путем умножения количества испаряю­щейся с пола и других ограждений влаги на 0,595 ккал, т.е. на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г влаги.

    Количество влаги, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций здания, определяем в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении. Эта величина составляет 9 724 г/ч ( см. расчет объема вентиляции во влажности).

    Q исп. = 9 724 х 0,595 = 5 785,8 ккал/ч.

    2.3. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания проводится по формуле:

    Qо.з.д..= (2.12), где

    - показатель того, что все произведения k x F суммируются;

    k - коэффициент общей теплопередачи материала (в ккал/ч/м2/град);

    F - площадь ограждающей конструкции, м2;

    t - разность между температурой внутреннего и наружного воздуха, °С.

    Теплопотери через ограждающие элементы здания определяют дифференцировано: стен, окон, ворот и дверей, пола, чердачного перек­рытия или совмещенного покрытия, так как их площадь и коэффициенты теплопередачи разные.

    Коэффициент общей теплопередачи (k) отдельных конструкций находят в приложении (таблицы 16-19). Для нашего примера k бесчердачного перекрытия составляет 0,65, стен - 1,01, окон - 2,5, ворот и дверей - 2,0.

    Площадь ограждающих конструкций рассчитывается следующим образом:

    1. Площадь потолка (помещение с чердачным перекрытием) - путем умножения внутренних размеров длины и ширины помещения. Площадь совмещенного (бесчердачного перекрытия) - путем умножения ширины покрытия на его длину и на количество сторон покрытия.

    2. Площадь стен (помещение с чердачным перекрытием) - путем умножения наружного периметра помещения на высоту стен с учетом толщины потолка (совмещенного покрытия) за минусом площади окон и ворот.

    При расчете площади наружных стен помещения с совмещенным покры­тием торцовые стены условно разбивают на прямоугольники и треуголь­ники. Поэтому площадь стен определяется по промерам наружного пери­метра здания (по длине) и расстоянию от внутренней поверхности пола до верхней поверхности совмещенного покрытия у продольной стены с учетом площади двух треугольников торцовых стен. При этом площадь окон и ворот (дверей) не учитывается.

    3. Площадь пола - по зонам:

    1 зона - до 2 метров от стен;

    2 зона - от 2 метров до 4 метров;

    3 зона - от 4 метров.

    При этом, в первой 2-х метровой зоне площадь пола примыкающая к углам наружных стен, учитывается дважды, т.е. при определении площади этой зоны берут полностью длину обеих наружных стен, образующих углы (по внутреннему периметру). Для удобства расчетов цифровой материал целесообразно свести в таблицу.

    Таблица 2.2

    Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания

    Название ограждающей конструкции

    k


    F

    k F

    t

    Теплопотери, ккал/ч

    Перекрытие

    0,65



    10,86 х 66 х 2 = 1 433,52 м2

    931,79

    17,8

    16585,86

    Окна

    2,5

    2,35 х 1,2 х 36 = 101, 52м2

    253,8

    17,8

    4517,64

    Ворота и двери

    2,0

    2,8 х 3 х 4 = 33,6 м2=

    2,2 х 2,2 х 1 = 4,84 м2

    2,2 х 1,2 х 1 = 2,64м2

    33,6 + 4,84 +2,64 = 41,08 м2


    82,16


    17,8


    1462,45

    Стены

    1,01

    21+(0,525 х2) = 22,05 м-нар.шир.

    66 + (0,525 х2) =67,05 м-нар.дл.

    67,05 х (3,0 +0,16) х 2 = 423,76 м2

    выс.. толщ.

    ст. утепл.

    (22,05 х 3 х 2) + [11,025 х (2,8+0,16) х2] = 132,3 + 65,27 = 197,57м3

    423,76+197,57=615,33м2

    615,33 -(101,52 +41,08) = 472,73 м2

    477,46

    17,8

    8498,79

    Пол


    0,4


    (66 х 2 х 2) + (21 х2 х2) = 264 +84 = 348м2


    139,2


    17,8


    2477,76

    1 зона
















    2 зона

    0,2

    [ (66-4) х 2 х2] + [(21 -8) х 2 х2 ] = 248 + 52 = 300м2

    60

    17,8

    1068

    3 зона

    0,1

    (66-8) х (21-8) =754м2

    75,4

    17,8

    1342,12




    2019,81




    35952,62

    Таким образом, теплопотери через ограждающие конструкции составляют 35 952,62 ккал/ час.

    В зависимости от расположения здания к направлению господствую­щих ветров, по сторонам света и рельефу местности, помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще 13 % тепла от теплопо­терь ограждающих конструкций (стен, окон, ворот, дверей), т.е. (4517,64 + 1462,45+ 8 498,79) x 0,13 = 1882,25 ккал/ч. Следовательно, общий расход тепла, необходимого на нагрев всех ограж­дающих конструкций коровника составит:

    35 952,62 ккал/ч + 1882,25 ккал/ч = 37834,87 ккал/ч.

    Суммируем все теплопотери в помещении: на обогрев вентиляцион­ного воздуха – 147 239,6 ккал/ч, на испарение влаги с поверхности пола и ограждающих конструкций 5 785,8 ккал/ч, на обогрев ограждающих конструкций – 37 834,87 ккал/ч. Расход тепла равен 190 860,27 ккал/ч.

    Подставляя полученные данные в формулу (2.10), определяем тепло­вой баланс помещения.

    145 756 ккал/ч = 147 239,6 ккал/ч + 5 785,8 ккал/ч + 3783,87 ккал/ч

    Расчет показывает, что расход тепла превышает теплопоступления на 45104,27 ккал/ч (190 860,27 ккал/ч – 145 756 ккал/ч), что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе коровника. Допускаются отклонения ± 10% к расчетным данным.

    При расчете теплового баланса в помещении очень важно опреде­лить, какая же температура воздуха будет внутри помещения при найденном балансе. Поэтому нужно определить разницу между темпера­турой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, при кото­рой приход тепла в помещении будет равен его расходу, т.е. определить t нулевого баланса по следующей формуле:

    (2.13)

    Подставляем ранее полученные данные в формулу 2.13



    Следовательно, разность между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения равна 13,6°С, так как средняя январская температура в районе Витебска - -7,8°С, то температура воздуха в помещении бу­дет равна (13,6°С -7,8°С)=5,8°С, что не соответствует зоогигиеническим требованиям.

    Приведенные расчеты показывают, что температура воздуха в коровнике зимой будет снижаться ниже принятой на 4,2 ОС. Такое снижение температуры воздуха в помещении повлечет за собой к увеличению относительной влажности воздуха и к потери продуктивности животных. Известно, что при понижении температуры воздуха помещения на 1 ОС животные теряют продуктивность на 3,3 %, а при повышении влажности (более 85%) на 1% молочная продуктивность снижается на 1,1 %.

    В нашем примере перепад температуры составляет 4,2 ОС, потеря молочной продуктивности составит: 3,3% х 4,2 = 13,86%.

    В коровнике 200 коров, из них часть сухостойных, среднесуточный удой составляет 12 кг молока, следовательно, 200 коров в сутки дают 2 400 кг молока.

    Потеря продуктивности составит:



    В январе 31 день, следовательно, потери молока составят

    (332,64 х 31) 10 311, 84 кг, а за зимний период (за три месяца) 30 935,52 кг.

    Сохранение нормального температурно-влажностного режима в помещении возможно при:

    А) обеспечении надежной работы системы канализации;

    Б) систематическом применении веществ, поглощающих влагу;

    В) обеспечении снижения общих теплопотерь через внешние ограждения.

    Если эти требования невыполнимы, то единственным выходом остается подогрев приточного вентиляционного воздуха, применив для этой цели отопительно-вентиляционные устройства (таблица 14 "Вентиля­ционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений").

    Известно, что 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. Для покрытия дефицита тепла требуется 45 104,27 : 860 = 52,5 кВт/ч электроэнергии. Поэтому необходи­мо установить один электрокалорифер типа СФОА - 60 с мощностью наг­ревателей 67,5 кВт (период работы 47 минут в час).

    При сгорании дизельного топлива 1 кг дает 12 000 ккал тепла, следовательно: 45 104,27 : 12 000 = 3,76 кг необходимо сжечь в течение часа.
    3. Расчет освещенности помещений

    3.1. Расчет естественной освещенности

    В практике проектирования и строительства животноводческих помещений основным критерием нормирования и оценки естественного освещения является световой коэффициент (СК), который определяется геометрическим методом. Этот показатель выражает отношение суммарной площади чистого стекла оконных рам (Sчист.ст.) к площади пола помещения для животных (Sп) и показывает, какая площадь пола приходится на 1 м2 остекления:

    .

    Нормативные значения светового коэффициента (СК) для животноводческих помещений приведены в приложении (таблица 8 “Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений”).

    Пример: стойловое помещение коровника на 200 животных имеет следующие размеры: длина – 66 м, ширина – 21 м, площадь пола 1 386 м2 (66 х 21).

    Суммарную площадь чистого стекла, которое обеспечивает нормативную (расчетную) освещенность определяют:

    .

    Нормативное значение светового коэффициента (СК) для коровника 1:10 – 1 : 15



    10 – 20% - от Sчист.ст. составляют рамы и переплеты рам, т.е. 9,24 м2. Поэтому общая площадь оконных проемов равна 92,4 м2+ 9,24 м2= 101,64м2.

    Размер одного оконного проема 2,35 м х 1,2 м, площадь – 2,82 м2.

    В коровнике 36 окон (101,64 м2 : 2,82м2), которые располагают по 18 на каждой продольной стороне здания на высоте 1,2 м от пола.

    3.2. Расчет искусственной освещенности

    В животноводческих помещениях для выполнения технологических процессов необходимо и искусственное освещение, так как естественное освещение обеспечивает только 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний период и лишь 20% в осенне-зимний период. Причем в помещениях используется искусственное освещение: технологическое (рабочее) и дежурное.

    Дежурное освещение служит для наблюдения за животными в ночное время и обеспечивается 10-15 % светильников (ламп) рабочего освещения в помещении.

    Искусственное освещение характеризуется удельной мощностью ламп, выраженной в ваттах на м2 (Вт/м2). Нормативные значения искусственного освещения приведены в приложении (таблица 8 “Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений”).

    Пример: коровник на 200 животных размером 66 м на 21 м имеет площадь пола 1386м2. Удельная мощность ламп для коровника 4,5 Вт/м2.

    Для определения количества ламп необходимо умножить площадь пола на норму удельной мощности и полученную величину разделить на мощность 1 лампы.

    Общая мощность освещенности, выраженная в ваттах составляет (4,5Вт/м2 х 1386м2) 6237 Вт.

    В коровнике необходимо 62 лампы накаливания при мощности 1 лампы 100 Вт (6237 Вт : 100 Вт), которые располагают в 4 ряда по 15-16 штук в каждом.

    Дежурное освещение обеспечивается 6-9 лампами мощностью 100 Вт каждая (т. е. 10- 15% от рабочего освещения).
    4. Отопление животноводческих помещений

    В животноводческих помещениях применяют следующие виды отопления: печное, центральное (водяное и паровое низкого давления) и воздушное. В настоящее время для обогрева животноводческих помещений самого различного назначения наиболее широко используют системы воздушного отопления.

    Сущность воздушного отопления состоит в том, что подогретый в калорифере воздух выпускается в помещение непосредственно или через систему воздуховодов вентиляционной установки.

    В качестве генераторов тепла в системах воздушного отопления используют теплообменные аппараты – калориферы, предназначенные для нагрева воздуха в системах вентиляции, воздушного отопления, воздушных и тепловых завес.

    Воздух в калориферах может нагреваться водой, паром, электричеством или продуктами сгорания топлива. В зависимости от вида первичного теплоносителя калориферы бывают водяными, паровыми, электрическими и огневыми. Водяные и паровые калориферы применяются в том случае, если в хозяйстве есть котельная. Там, где сооружать котельные экономически не выгодно, целесообразно устанавливать огневые или электрические калориферы (теплогенераторы).

    Теплогенераторы предназначены для воздушного отопления и вентиляции помещений. Во многих хозяйствах Республики Беларусь применяются теплогенератору типа ТГ, работающие на жидком топливе (ТГ-1А, ТГ-2,5; ТГ – 3,5; ТГ – 75А; ТГ- 150А; ТГ-500), (см. приложение таблица 14 “Вентиляционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений”) Теплогенераторы оборудованы системой автоматики, обеспечивающей поддержание температуры воздуха в заданных пределах, защиту от перегрева и отключение при прекращении подачи топлива.

    Наиболее эффективная эксплуатация калориферов при автоматическом регулировании их работы. Широко распространены электрокалориферы СФО на 16,25,40,60,100,160 и 25 кВт и ОКБ на 20,40 и 100 кВт, а также электрокалоферные установки СФОА различной мощности и другие вентиляционно-отопительные установки.

    При наличие хорошего воздухообмена в помещениях для их обогрева можно с успехом применять газовые горелки инфракрасного излучения типа ГИИВ-1, ГИИВ – 2, ГИИ – 19а, ГИК – 8, “Звездочка” и другие, которые работают на газовой смеси, состоящей из 70% пропана и 30% бутана, или на природном газе – метане.

    В настоящее время разработаны и выпускаются промышленностью комплекты оборудования “Климат – 2”, “Климат – 3”, “Климат – 4”, “Климат – 44”, “Климат – 45”, “Климат – 47”. Кроме того, конструкторским бюро “Микроклимат” Полоцкого авторемонтного завода разработаны, а заводом освоено производство приточно-вытяжных установок ПВУ-4, ПВУ-6, ПВУ-9, предназначенных специально для отопления и вентиляции животноводческих помещений комплексов промышленного типа (см. приложение таблица 14 “Вентиляционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений”).

    Для обогрева животноводческих помещений (свинарники-маточники, свинарники-откормочники) в последнее время рекомендуется использовать электрический обогрев бетонных полов с заделкой в массив пола нагревательных проводов.

    При выращивании молодняка (телят, поросят, ягнят, цыплят) в практике широко используют локальный обогрев: лампы накаливания, инфракрасные лампы и др.

    Список рекомендуемой литературы


    1. Волков Г. К. Зоогигиенические нормативы для животноводческих объектов. (Справочник). – М.: Агропромиздат, 1986. – 304с.

    2. Гигиена сельскохозяйственных животных: В 2 кн. Кн. 1 Общая зоогигиена/ Кузнецов А. Ф., Демчук М. В., Карелин, А. И. и др.; Под ред. Кузнецова А. Ф. и Демчука М. В.- М.: Агропромиздат, 1991. – 399с.

    3. Гигиена сельскохозяйственных животных: В 2 кн. Кн. 2 Частная зоогигиена / Кузнецов А. Ф., Демчук М. В., Карелин, А. И. и др.; Под ред. Кузнецова А. Ф. и Демчука М. В.- М.: Агропромиздат, 1992.– 192 с.

    4. Зайцев А. М., Жильцов В. И., Шавров А. В. Микроклимат животноводческих комплексов. – М.: Агропромиздат, 1986. – 192 с.

    5. Храбустовский И. Ф., Демчук М. В., Онегов А. П. Практикум по зоогигиене. – М.: Колос, 1984. – 270 с.

    6. Шведов В. В. и др. Системы естественной вентиляции животноводческих помещений. – М.: 1991. – 44 с.- / Сер. “Механизация и элетрофикация сельского хозяйства” / ВАСХНИЛ; ВНИИТЭИ Агропром/.


    Приложение

    Таблица 1

    Параметры микроклимата в помещениях для крупного рогатого скота

    Показатели

    Помещения для привязного и беспривязного содержания коров и молодняка

    Помещение для телок старше года и нетелей

    Родильное

    отделение

    Привязное и беспривязное (боксовое)

    Беспривязное на глубокой подстилке

    Температура, ОС

    10

    (8-12)

    6

    (5-8)

    12

    (8-16)

    16

    (14-18)

    Относительная влажность, %

    70

    (50-85)

    80-85

    70

    (50-85)

    70

    (50-85)

    Воздухообмен, м3/ч на 1 ц массы: зимой,

    в переходный период,

    летом


    17

    35

    70


    17

    35

    70


    17

    35

    70


    17

    35

    70

    Скорость движения воздуха, м/с: зимой,

    в переходный период,

    летом


    0,3-0,4

    0,5

    0,8-1,0


    0,3-0,4

    0,5

    0,8-1,0


    0,3

    0,5

    0,8-1,0


    0,2

    0,3

    0,5

    Микробная обсемененность, тыс. микр.тел/м3

    Не более 70

    Не более 70

    Не более 70

    Не более 50

    Концентрация вредных газов: углекислого, %;

    аммиака, мг/м3;

    сероводорода, мг/м3


    0,25

    20,0

    10,0


    0,25

    20,0

    10,0


    0,25

    20,0

    10,0


    0,15

    10,0

    5,0

    Таблица 2

    Параметры микроклимата в помещениях для крупного рогатого скота

    Показатели

    Профилакторий для телят

    до 20 суточного

    возраста

    Помещения для телят в возрасте (сутки)

    Помещения для молодняка в возрасте 4-12 месяцев

    20-60

    60-120




    Температура, ОС

    18

    (16-20)

    17

    (16-18)

    15

    (12-18)

    12

    (8-16)

    Относительная влажность, %

    70

    (60-80)

    70

    (50-85)

    70

    (50-85)

    70

    (50-85)

    Воздухообмен, м3/ч на 1 голову:

    зимой,

    в переходный период,

    летом



    20

    30-40

    80



    20

    40-50

    100-120



    20-25

    40-50

    100-120



    60

    120

    250

    Скорость движения воздуха, м/с зимой,

    в переходный период,

    летом


    0,1

    0,2

    0,3-0.5


    0,1

    0,2

    0,3-0.5


    0,2

    0,3

    До 1,0


    0,3

    0,5

    1,0-1,2

    Микробная обсемененность, тыс. микр.тел/м3


    Не более 20


    Не более 50


    Не более 40


    Не более 70

    Концентрация вредных газов:углекислого, %;

    аммиака, мг/м3;

    сероводорода, мг/м3


    0,15

    10,0

    5,0


    0,15

    10,0

    5,0


    0,25

    15,0

    10,0


    0,25

    20,0

    10,0
      1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта