Оптимизация условий содержания животных в здании двухрядного коровника с привязным содержанием на 100 скотомест

          Стены зданий возводят из деревянных брёвен или брусок уложенных между кирпичами или бетонированными столбами.

         В стенах не должно быть изменений, а если они появляются, то их следует основательно заделать.

        Окна в животноводческих помещениях должны быть застеклёнными, чистыми, лучше с двойными рамами, переплётами, хорошо прилегать к окнам. Хорошо проконопаченными, чтобы через них, как можно меньше терялось тепла в холодное время года. Высота от пола до потолка в коровниках для привязного содержания животных составляет 1,2- 1,3 метров.

        Потолки должны быть прочными, сухими, чистыми, влага - непроницаемыми. Хорошо утепленные со стороны чердака, плохо возгораемыми и удобными для дезинфекции. Потолки из бетонных и железобетонных плит не очень прочными, так как на них скапливается конденсат.

       Крыша животноводческого помещения должна быть в нашей климатической зоне лучше двухскатная , а не односкатная или плоская. Крыша любого типа должна быть добротной, долго служить. Должна предохранять от проникновения атмосферных осадков. Для кровли используют шифер, листовое оцинковое железо, черепицу, рубероид, стеклогидроизол, металочерепицу.

       Полы в животноводческих помещениях  должны быть ровными , чистыми, достаточно тёплыми и прочными не скользкими, не проницаемыми для жидкости, удобными для дезинфекции и очистки их от навоза и жижи. 

        Полы в стойлах, станках, боксах должны содержаться в чистоте. На них необходимо настилать чистую, сухую и доброкачественную подстилку из опилок, соломы. Уклон пола в сторону навозного желоба для стока мочи и воды должен быть 1- 1,5 см. на 1 метр длины пола, если уклон будет меньше тогда вода и моча плохо стекают, а иногда происходит их застой.

         Ворота в животноводческом помещении должны обеспечивать достаточно быстрый проход животных без травмирования и удобный проезд техники при раздаче кормов.

        Двери в животноводческих помещениях должны обеспечивать достаточно быстрый проход животных без травмирования на выгульные площадки, или выгульно-кормовые дворы и обеспечивать удобный проход через них обслуживающему персоналу, должны быть одностворчатыми, состоять из одного полотнища или двухстворчатыми. Двери должны открываться наружу, плотно прилегать к косякам и быть в исправном состоянии.

         Автопоилки - должны находиться в рабочем состоянии , правильно отрегулированы, а чаши их должны быть чистыми, их следует периодически мыть и дезинфицировать.

 

Требования, предъявляемые  к выбору земельного участка

 

           Как сообщают  А. Ф. Кузнецов, М.В. Демчук , А. И. Карелин, Н. Д. Кракосевич, В. И. Мозжерин [ 2] участок под строительство должен быть сухим , несколько возвышенным, не затопляемыми паводками и ливневыми водами, относительно ровным с уклоном не более 5 градусов на юг в северных или на юга – восток в южных районах. Территория участка должна достаточно облучаться солнечными лучами и проветриваться, а также быть защищенной от господствующих в данной местности ветров, заносов песка и снега по возможности лесными полосами. На участке должен быть спокойный рельеф, не требующий лишних земляных работ при строительстве. Грунты должны удовлетворять условиям строительства зданий и сооружений. Почвы должны быть крупнозернистыми, обладающими хорошей воздухопроницаемостью, низкой капиллярной способностью, пригодностью для разведений древесно-кустарниковой растительности.

          Грунтовые воды на участке должны залегать на глубине не менее 5 м ниже подошвы фундамента. Участок должен иметь благоприятные гидрологические условия, характеризующиеся залеганием водоносных слоёв на глубине не более 5 м, а напорных - более 12 м, обеспечен питьевой водой, отвечающей санитарным стандартным.

            При выборе участка для строительства животноводческих предприятий, зданий и сооружений необходимо учитывать природно-климатические условия хозяйства. Размер участка определяют в зависимости от поголовья с учётом расширения фермы и обеспечённости её собственной кормовой  базой. Площадь участка устанавливают из расчёта её на одно животное: молочные фермы  100- 120 м².   

            Животноводческие предприятия располагают  по рельефу ниже жилого сектора  и с подветренной стороны от  него.

             С ветеринарно-санитарной точки зрения главное требование к участку для строительства - его благополучие в прошлом в отношении почвенных инфекций.

              Участки, выделяемые для строительства  животноводческих предприятий, зданий и сооружений, должны находиться ближе к основным сельскохозяйственным угодьям и иметь с ними удобную связь, удобный выезд на дороги. Между фермой и пастбищами не должны проходить железные дороги, автострады, овраги, которые могут препятствовать продвижению скота.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Расчётная  часть.

3.1) Расчёт  объёма воздухообмена.

3.1.1) Расчёт вентиляции по содержанию в воздухе углекислого газа.

Lco2 = Qco2 : (C1 – C2);

1. Количество углекислого газа, выделяемое всеми животными за 1 час.

Qco2 = (А1 · n1) + (A2 · n2) + … + (Ax · nx) = (2 · 149) + (10· 135) + (30 · 142) + (38∙ 157) + (20·158) = 15034л/ч;

Lco2= 15034: (2,5 – 0,3) = 6834 м³/ч ;

           2. Кратность часового объёма воздуха.

Кр = Lco2:V;

Кр =6834: 62·10,5·2,8 = 3,7раз/ч;

            3. Объём вентиляции на одно животное за один час.

 Р = Lco2: nоб;

 Р = 6834: 100 = 683,4 м³/ч;

           4. Общая площадь сечения вытяжных труб.

 Sв = Lco2 : ht;

 ∆t = 10-(-27) = 37;

 Sв = 6834:(1,93 · 3600) = 0,98 м²;

5. Количество вытяжных труб.

  Nв = Sв:ав;

  Sb=0,98

  ab=0,9×0,9=0,81 м²

  Nв =0,98 :0,81 = 1 штука;

           6. Общая площадь сечения приточных каналов.

8от общей площади сечения вытяжной системы.

 Sn = Sв · 0,8;

 Sn =0,98· 0,8 = 0,78 м²;

7. Количество приточных  каналов.

  Nn  = Sn: аn; 

аn=0,1·0,2=0,02м²                      Nn  = 0,78:0,02 = 39 штук.

3.1.2) Расчёт вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров.

По январю:

Lн2o = Qвп  + Д : (q1 – q2);

          Qвп = (В1 · n1) + (В2 · n2) + … + (Вx · nx) = ( 2· 473) + (10 ·435) + (30·455) +                           

          (38 · 504)+(20·507)= 48238 г;

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

q₂=2,3 г/м³

 Lн2o =48238 +4823,8: (6,4- 2,3) = 12942 м³/ч;

 

1. Дополнительное количество  водяных паров, г/ч, поступающих в воздух за час вследствие испарения с влажных поверхностей определяют по форуле:

            По январю:

           Д = (Qвn ∙ 10): 100

           Д= (48238∙ 10): 100 = 4823,8г/ч

2. Кратность часового обмена воздуха.

Кр = Lн2o: V;

 Кр = 12942:(62 ∙10,5∙2,8) = 7,8 раз/ч;

3. Объём вентиляции на одно животное за один час.

  По январю:

Р = Lн2o : nоб;

Р = 12942 : 100 = 129,42 м³/ч

   

4.Расчёт площади сечения вытяжных труб.

 По январю:

Sв = Lн2o: ht;

Sв = 12942: (1, 93 ∙ 3600) = 1,9м²

 

 5. Количество вытяжных труб

   По январю:

             Nв = Sв:ав;

             где ав =0,9∙0,9=0,81

          Nв = 1,9: 0, 81 = 2 трубы

            

     6. Площадь сечения приточных каналов.

     Общая площадь сечения приточных каналов принимается в размере 80%              

    от общей площади сечения вытяжной системы.

   По январю:

 Sn = Sв · 0, 8;

 Sn = 1,9∙ 0, 8 = 1,52 м²

  

     7. Количество приточных каналов.

    По январю:

          Nn = Sn: аn;

         Nn = 1,52: 0, 02 = 76 шт.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  

 

 

                     3.2) Расчёт теплового баланса и дефицита тепла.

 

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

Поступление тепла в  не отапливаемых 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.

 Рассчитываем по самому холодному месяцу в году ( по январю). 

Qж = (Ф1 · n1) + (Ф2 · n2) + … + (Фx · nx) = (2· 720) + (10 · 649) + (30· 682) +   

(38 · 761)+(20∙780) = 72928 к/кал/ч;

      1. На обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха.

  По январю:

Qвен = G · 0, 24∆t;

где G =1,247∙12942=16138,7кг/ч

G = 16138,7 ∙ 0, 24 ∙ 37 = 14311к/кал/ч

    2. на нагрев ограждающих конструкций.

   Qок = ∑ (K · F) ∆t;

 

 

 

 

Таблица 4. Расчёт тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций здания для содержания животных.

Наименование ограждающих конструкций	K	F	K · F	∆t	Qок
1. пол	0,4	651	260,4	37	9634,8
2. потолок	0,51	651	332	37	12284,4
3. окна	2,3	17,3	39,74	37	1470,38
4. двери	-	-	-	-	-
5. ворота	4	10,6	42,24	37	1562,88
6. продольные стены	1,06	329,9	349,7	37	12938,7
7. торцовые стены	1,06	48,2	51,1	37	1890
Итого	x	x	х	X	39781

 

3. Потери тепла.

         Qохл = (Qок · 13):100 = (1470,4+1562,9+12938,7· 13):100 = 2076,4 ккал∕ч;

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

              животноводческого помещения.

 Qисп = Д · h;

 Qисп = 4823,8 ∙ 0,595 = 2870,2 ккал∕ч;

5. Общий расход тепла.

  Qор = Qвен + Qок + Qохл + Qисп;

  Qор = 143311 + 39781 + 2076,4+ 2870,2 = 188038,6 ккал∕ч;

6. Дефицит тепла.

   Дт = Qж – Qор;

   Дт = 72928 – 188038,6 = − 1151106 ккал∕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.

           При расчёте теплового баланса  телятника установлен дефицит тепла    116249к/кал/ч

  Известно, что в  1кВт электроэнергии даёт 860 ккал тепла

  Для покрытия дефицита тепла в телятнике потребуется 116249 : 860  = =135 кВт∕ч.

  Мощность одного калорифера 13 квт∕ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 1 калорифер мощностью 13  квт∕ч.

 

 

 

 

 

                                  4. Графическая часть

 

       Графическая часть выполнена в компьютерном варианте и предоставлена в виде трех чертежей.