Оптимизация условий содержания коров с привязным содержанием на 100 скотомест

                               q1 = (9,17 · 70) : 100= 6,4 г/м³;

                                              q₂=2,3 г/м³

                              Д = (74560· 10) : 100 =7456 г/ч;

                       Lн2o = (74560 +7456) : 4,1 = 20004 м³;

Для устранения повышенной влажности  воздуха проводим следующие расчеты  по формулам:

 1. Кратность часового обмена воздуха.

                                              Кр = Lн2o:V; 

где Кр – кратность часового обмена воздуха, раз/час, в помещении при установленном часовом объеме вентиляции (в зимний и переходный периоды года);

          Lн2o – часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который       необходимо удалить из помещения за 1 час;

V – внутренняя кубатура помещения, м³/ч.

                                   V=62 · 10,5 · 2,8  = 1822,8 м³;

 

                                  Кр = 20004:1822,8= 11 раз/ч;

2. Объём вентиляции на одно животное за один час.

                                             Р = Lн2o:nоб;

где  Р – объем вентиляции на одно животное за 1 час, м³/ч;

Lн2o – часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который       необходимо удалить из помещения за 1 час;

nоб – общее поголовье животных, находящихся в помещении, гол, равное суммарному значению n₁+n₂+…+n_n

                                Р = 20004:100 = 200 м³/ч;

 3. Расчёт площади сечения вытяжных труб.

                                         Sв = Lн2o:ht;

 где S_в- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

Lн2o – часовой объем воздуха вентилируемого воздуха, м³, который       необходимо удалить из помещения за 1 час;

h - скорость движения воздуха в вентиляционной трубе;

t - число секунд в одном часе — 3600.

                      Sв = 20004:6948= 2,8 м²;

 4. Количество вытяжных труб

                                        Nв = Sв:ав;

где N_в - количество вытяжных труб, штук;

S_в- общая площадь сечения вытяжных труб, м²;

         а_в- площадь сечения, м , одной вытяжной трубы.

                           Nв = 2,8: 0,81 =3 шт (3 штуки);

5. Площадь сечения приточных каналов, м².

 Общая площадь сечения приточных каналов принимается в размере 80% от общей площади сечения вытяжной системы.

                                    Sn = Sв · 0,8;

где S_n - общая площадь сечения приточных каналов, м²;

0,8 – 80% от площади сечения вытяжной системы, м².

                              Sn = 2,8 · 0,8 = 2,2 м²;

6. Количество приточных каналов.

                                     Nn  = Sn: аn;

где N_n - количество приточных каналов,  штук;

 S_n- общая площадь сечения приточных каналов, м²;

 а_п - площадь сечения одного приточного канала, м²;    

                            Nn  = 2,24:0,02 = 112 штук;

3.2. Расчёт теплового баланса и дефицита тепла

Тепловой  баланс помещений – это между  приходом и расходом тепла в помещении.

Поступление тепла в неотапливаемых животноводческих помещениях определяется количеством  тепла, выделяемого всеми животными, содержащимися в нём.

Потери  тепла в животноводческих помещениях слагаются:

1. Из расхода тепла, затрачиваемого на обогрев вводимого наружного                                      вентиляционного атмосферного воздуха при расчётном воздухообмене.
2. Тепла, которое теряется через ограждающие конструкции в наружную атмосферу.
3. Расхода тепла на испарение влаги с мокрых поверхностей, ограждающих конструкций.

Тепловыделения  животными.

                  Qж = (Ф1 · n1) + (Ф2 · n2) + … + (Фx · nx)

где Q_ж – тепло, выделяемое животными за 1 час, ккал;

Q_вен – количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха;

Q_ok – количество   тепла, ккал-ч, расходуемого   на   нагрев   ограждающих конструкций;

Q_охл – количество тепла, ккал-ч, теряемого через вертикальные ограждающие конструкции, граничащие с наружным воздухом (продольные стены, окна, двери, ворота) за счет охлаждения их господствующими ветрами;

Q_исп – количество тепла, ккал-ч, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

Основной  источник тепла в животноводческих помещениях – это тепловыделения животными, Q_ж, величина которого зависит от количества животных, их физиологического состояния, продуктивности и определяется по следующей формуле:

                       Q_ж= Ф1 · n1+ Ф2 · n2 + … + Фx · nx

где Q_ж – количество тепла, ккал-ч, выделяемое всеми животными, содержащимися в животноводческом помещении;

Q_ж = (2 · 850) + (10 ·651) + (30·682)+(38·760,5)+(20·780) = 1700+6510+20460+28899+15600=73169 ккал/ч;

1. На обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха.

                               Qвен  = G  · 0,24∆t;

 Где Qвен  – количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха.

  G-количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающее в него в течение 1 часа, кг/ч, рассчитываемое умножением результата вычисления часового объёма вентелируемого воздуха на величину объёмной массы воздуха, м³ /кг, при соответствующих показателях температуры и давления.

0,24- теплоёмкость воздуха, ккал/кг/град;

∆t – разность между рекомендуемой оптимальной температурой  воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года- января.

                         G  = 20004 · 1,247 = 24945;

                  Qвен  = 24945 · 0,24 · 37= 221511 ккал/ч;

2. На нагрев ограждающих конструкций.

                                    Qок = ∑ (K · F) ∆t;

Где Qок- количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

 

K- коэффициент теплоотдачи через ограждающие конструкции, ккал/ м² /град; 

 F – площадь ограждающие конструкции здания, м²

∆t – разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года – января.

Расчёт тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций здания для содержания животных

                                                                  Таблица 3

Наименование ограждающих конструкций	K	F	K · F	∆t	Qок
1. пол	0,2	651	130,2	37	4817.4
2. потолок	0,51	651	332,01	37	12284,4
3. окна	2,3	17,28	309,744	37	1468,9
4. двери	-	-	-	-	-
5. ворота	4,0	10,56	42,24	37	1562,8
6. продольные стены	1,06	329,92	349,7	37	12938,9
7. торцовые стены	1,06	48,24	51,1	37	1890,7
Итого	X	X	1214,4	x	34963

 

 

                                         Qок =15970,6 ккал-ч

 

3. Потери тепла.

         Qохл = (Qок · 13):100 = (15970,6 · 13):100 = 2076,2 ккал∕ч;

4. На испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

                                   Qисп = Д · h;

                        Qисп =7456 ·  0,595  = 4436,3 ккал∕ч;

5. Общий расход тепла.

                       Qор = Qвен + Qок + Qохл + Qисп;

       Qор = 221511  + 34963 + 2076,2 + 4436,3  = 262986,5ккал∕ч;

 

6. Дефицит тепла.

                                     Дт = Qж – Qор;

                     Дт = 73169 – 262986,5 = -189817,5ккал∕ч;

 

3.3. Расчёт мощности механических систем отопления

Обеспечить  оптимальный микроклимат в животноводческом помещении с естественной приточно-вытяжной системой вентиляции, особенно в холодных зонах страны, не всегда представляется возможным. Устранить дефицит тепла  в помещениях для животных можно  применением механических систем вентиляции и отопления.

В качестве вентиляционно-отопительного оборудования часто используют комплекты «Климат  – 2», «Климат – 3» и «Климат  – 4», а для отопления – теплогенераторы и электрокалориферы различных марок.

При определении  необходимой мощности механических систем отопления необходимо исходить:

1. из установленного дефицита тепла в животноводческом помещении.
2. Из количества тепла, которое дает 1 кВт электроэнергии.
3. Из общего количества необходимой электроэнергии, требуемой для покрытия дефицита в животноводческом помещении.
4. Мощности одного теплогенераторы или электрокалориферы.

Для покрытия дефицита тепла в свинарнике потребуется -189817,5  ∕ 860  = 221 кВт∕ч.

Мощность  одного калорифера 10  кВт∕ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 221/10 = 22 шт (22 штук) калориферов мощностью 10  кВт∕ч.

Мощность  одного калорифера 15  кВт∕ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 221/15 = 14 шт (14 штук) калориферов мощностью 15  кВт∕ч.

 

 

4.Графическая  часть

 

           4.1.Генеральный план животноводческой фермы

           4.2.План здания

           4.3.Поперечный разрез здания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Шведчиков Е.Н., Петров А.М. Зоогигиена. -Самара, 2000.-267 с.
2. Храбустовский И. Ф., Демчук М.В. Практикум по зоогигиене –М.: Колосс, 1984 – 269 с .
3. Чикалёв А.И. Зоогигиена с основами  проектирования
4. Кузнецов А.Ф. и Демчук  М.В.Книга 2- М. : Агропромиздат, 1992.- 192 с.
5. Кузнецов А.Ф. «Справочник по зоогигиене». СПБ. «Лань» 2004 год.
6. . Юрков В.М. Микроклимат  животноводческих ферм и комплексов.-М.:Россельхозиздат,1985.-127 с.

7.Демин О.Б. Ельнищева Т.Ф. «Проектирование агропромышленных комплексов». 2005 год.

     8. Шарова Л.Г., Деревщикова И.Д., Поздняков А.А. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов- Кострома 2007-34 с

     9. Кузнецов А.Ф. и Демчук  М.В.Книга 1- М. : Агропромиздат, 1991.- 398