Курсовая работа по зоогигиене
На тему
Расчет вентиляционной системы животноводческого помещения
Введение
Животноводство– ведущая отрасль агропромышленного комплекса Республики Беларусь, развитиекоторой определяет, с одной стороны, уровень удовлетворения общества в ценныхпродуктах питания, с другой, экономическое благополучие аграрного сектора,народного хозяйства.
Общественныепотребности республики в молоке, говядине, кожевенном сырье, возможностиреализации их в другие страны, в первую очередь — в страны СНГ, а такжеприродно-кормовые и экономические условия способствуют развитию скотоводства вБеларуси. Крупный рогатый скот по численности поголовья занимает первое место вреспублике среди других видов сельскохозяйственных животных, от него получают99% молока и 47% говядины от валового их производства.
Дальнейшееразвитие отрасли предусматривается за счет комплексного использования факторовинтенсификации производства, широкого внедрения научно-технического прогресса,передовых форм организации производства и труда, перехода на новые,высокопроизводительные, экологически чистые, ресурсо- и энергосберегающиетехнологии.
Соблюдениезоогигиенических норм и правил, предусмотренных технологией – основа успешногопроизводства сельскохозяйственной продукции. Немаловажную роль среди этих нормиграет вентиляция. Вентиляция в животноводческих помещениях предназначена для:поддержания оптимального температурно-влажностного режима и химического состававоздуха в соответствии с установленными нормами; обеспечения необходимоговоздухообмена на единицу живой массы животных в различные периоды года;предупреждения конденсации паров на внутренней поверхности; равномерногораспределения и циркуляции воздуха внутри помещения; создания нормальныхусловий для работы обслуживающего персонала и содержания животных.
1. Обзор литературы
Важнымусловием интенсивного производства животноводческой продукции является оптимальнаясоотношение всех параметров микроклимата в производственном помещении.
Микроклиматпомещения – климат ограниченного пространства, включающий совокупностьследующих факторов среды: температуры, влажности, скорости движения иохлаждающей способности воздуха, освещенности, атмосферного давления,ионизации, уровня шума, взвешенных в воздухе пылевых частиц и микроорганизмов,газового состава воздуха. Помимо этих факторов, на микроклимат помещенийоказывают влияние температура поверхностей ограждающих конструкций в помещении,величина лучистого теплообмена между ограждающими конструкциями и животными,условия содержания животных, тип кормления.
Оптимальныйгазовый состав воздуха позволяет животным использовать кислород дляосуществления окислительно-восстановительных процессов в организме. Кромекислорода, азота в воздухе содержатся газы, излишнее содержание которых можетнанести вред здоровью животных.
Углекислыйгаз (СО2) не имеет цвета, запаха и в полтора раза тяжелее воздуха.Довольно часто такой параметр, как содержание углекислого газа в воздухепомещения, просто-напросто игнорируется, но это ошибочное мнение. Опыт показал,что чаще всего вентиляция на обычном режиме работы удаляет излишки углекислогогаза, но в больших количествах этот газ начинает вызывать удушье. Углекислота — побочный продукт обмена веществ наряду с теплоотдачей и влажностью.
Аммиак(NН3) бесцветен, легче воздуха, растворяется в воде и имеет острыйзапах. В помещениях для животных образуется в результате разложенияорганических остатков, содержащих азот. Для здоровья животных аммиак особоопасен. Легко растворяясь в воде, он адсорбируется в верхних дыхательных путях,вызывая болезненный кашель, слезотечение, а затем и развитие слизисто-гнойногоконъюктивита, отек легких и другие явления.
Угарныйгаз (СО) – продукт неполного сгорания топлива. Он легче воздуха, не имеетцвета, со слабым запахом. Отравление животных возможно при концентрации газабольше 20-30 мг/м3. Симптомы – учащенное дыхание, судороги, рвота,коматозное состояние. Профилактика отравления угарным газом заключается впредупреждении загазованности помещений, активная вентиляция в зоне нахожденияживотных.
Сероводород(Н2S) – бесцветный ядовитый газ, с резковыраженным запахом тухлых яиц. Всасываясь в кровь блокирует активностьферментов, необходимых для клеточного дыхания, вызывает паралич дыхания. Вживотноводческих помещениях сероводород образуется при разложении белковыхсодержащих веществ, а также поступает из кишечных выделений животных.
Температуравоздуха – основной физический раздражитель организма животных. Гигиеническоезначение температуры внешней среды состоит в том, что она оказывает огромноевлияние на теплорегуляцию организма животных. В зависимости от температурыокружающей среды организм приспосабливает или перестраивает своютеплорегуляцию. При понижении температуры увеличивается теплообразование врезультате повышения обмена веществ в организме и уменьшается теплоотдача, апри повышении температуры воздуха до известных пределов понижается теплообразованиеи увеличивается теплоотдача.
Такимобразом, для животных нежелательны ни слишком низкие, ни слишком высокиетемпературы, так как они вызывают значительные физиологические иморфологические изменения в организме, снижают продуктивность животных и эффективностьиспользования кормов, способствуют повышению заболеваемости и отхода. Поэтомунеобходимо содержать животных в помещениях с такой температурой воздуха, прикоторой обмен веществ в организме протекает наиболее экономно и эффективно. Воздух,окружающий земной шар имеет массу и вследствие этого оказывает давление наповерхность земли, на все окружающие предметы. Атмосферное давление зависит отвысоты местности над уровнем моря, выражается в миллиметрах ртутного столба.
Обычновысокое давление связано с хорошей погодой – безоблачное небо, сухой воздух иотсутствие сильного ветра. Низкое давление, наоборот, сопровождаетсяоблачностью, выпадением осадков, туманами, ветрами, неблагоприятно влияющими наживотных.
Вследствиенеодинакового скопления воздушных масс и разности атмосферного давления вразличных точках земной поверхности возникают восходящие и нисходящие потокивоздуха, которые перемещают воздушные массы как в горизонтальном, так и ввертикальном направлениях. Скорость ветра измеряется расстоянием, пройденныммассой воздуха в единицу времени, и выражается в метрах в секунду.
Вжаркое время года высокие скорости движения воздуха могут благоприятно влиятьна организм, способствуя удалению излишков тепла; зимой, напротив, это вызываетпереохлаждение животных.
Светобладает высоким биологическим действием и оказывает положительное влияние нарегуляцию жизненных функций организма. Основной путь по которому светвоздействует на организм животных: глаз – кора головного мозга – эпифиз –гипоталамус – эндокринные железы. В основе всего лежит сложная цепьнервно-рефлекторных и гуморальных реакций.
Достаточноеосвещение животноводческих зданий является важным фактором профилактики рядаболезней животных и способствует сохранению их здоровья и продуктивности.
Присветотехническом способе нормирования естественной освещенности используетсякоэффициент естественной освещенности (КЕО) отношение горизонтальнойосвещенности в люксах в данной точке внутри здания к одновременнойгоризонтальной освещенности под открытым небом при диффузном свете неба.
Строительныематериалы, используемые при строительстве животноводческих помещений,классифицируют по техническому признаку на определенные группы.
Природныекаменные материалы получают из горных пород. Они обладают высокой прочностью. Кним относят булыжный камень, гравий, щебень, песок.
Керамическиеизделия готовят из природной глины. Они обладают высокой прочностью идолговечностью. К ним относят кирпич глиняный, пористый, черепица кровельная,плитки для полов и др.
Строительныерастворы представляют собой смесь, которая состоит из вяжущего вещества, воды имелкого заполнителя. По назначения бывают кладочные, отделочные, специальные.
Бетонприменяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций идеталей. Железобетон – это материал, в котором сочетаются бетон с арматурнойсталью.
Древесныематериалы. Древесина как строительный материал обладает высокой прочностью,малой плотностью, низкой теплопроводностью. Ее недостатки – неоднородностьстроения, гигроскопичность. Из древесных пород используется сосна, ель, дуб,бук, береза.
Пластмассыиспользуются в строительстве, так как они обладают малой плотностью итеплопроводностью, высокой химической стойкостью, хорошо окрашиваются, их легкообрабатывать.
Вскотоводстве приняты два способа содержания: привязной и беспривязной.
Помещениерассчитано на 200 скотомест с четырехрядным размещением животных.
Визучаемом здании применяют привязное содержание коров. При этом коровысодержатся на привязи в стойлах, где для каждого животного предусмотреноопределенное место с кормушкой и поилкой. Для максимального использованияпотенциальных возможностей животных, производится обслуживание группы короводной дояркой, индивидуальный подход к каждой из них, наличие постоянного местакормления, поения, отдыха, доения.
Чтобыограничить движение животных в помещении, каждое стойло оборудовано устройствомдля фиксации в нем животного. Применяется индивидуальная вертикально-цепнаяпривязь, которая позволяет животному свободно ложиться, принимать корм, питьводу из автопоилки и передвигаться вдоль стойла на некоторое расстояние.
Температуравоздуха в изучаемом помещении составила +5оС, относительная влажностьвоздуха – 75%, давление – 755 мм ртутного столба.
2.Краткая характеристика хозяйства
Рельефв основном равнинный, климат умеренно-континентальный, влажный. Средняятемпература января -8,2 оС, июля – 17,8 – 18,7 оС.Осадков выпадает около 650 мм за год. Протяженность вегетационного периодасоставляет 183-194 суток. Преобладают дерново-подзолистые почвы, помеханическому составу преобладают суглинистые и супесчаные.
Животноводствохозяйства специализируется на молочно-мясном скотоводстве, а также насвиноводстве.
Развитиекормовой базы в хозяйстве идет по линии организации интенсивной системыкормопроизводства. В связи с этим в хозяйстве за последние годы сложиласьопределенная структура посевных площадей. Она представлена в таблице 1.
Таблица1
Структурапосевных площадей на 2004 годПосевные культуры
Площадь,
га 2003 г.
Площадь,
га 2004 г.
Озимая рожь
Озимая пшеница
Озимое тритикале
Итого озимых
Яровая пшеница
Ячмень
Овес
Горох
Итого яровых
Всего зерновых
Картофель
Рапс
Корнеплоды
Однолетние травы
Многолетние травы
В том числе:
на сено
на зеленый корм
на семена
Итого кормовых
Всего посевов
493
137
200
830
70
1180
170
75
1495
2325
18
150
70
534
2583
1076
1420
167
3487
590
202
158
950
140
950
200
50
1340
2290
9
125
55
524
1736
590
1096
50
2865
5289
Изданной таблицы следует, что основную часть посевных площадей занимают посевызерновых и кормовых культур, а также многолетние травы посева прошлых лет. Этообъясняется тем, что основными кормами в рационах крупного рогатого скотаявляются концентрированные и объемистые корма.
Таблица2
Урожайностьсельскохозяйственных культурПосевные культуры 2003 г., ц/га 2004 г., ц/га
Озимая рожь
Озимая пшеница
Озимое тритикале
Озимые
Яровая пшеница
Ячмень
Овес
Горох
Яровые
Всего зерновых
Картофель
Рапс
Корнеплоды
Однолетние травы
Многолетние травы
Кукуруза
31,5
33,3
39,3
33,7
28
33,9
32,5
14,5
32,5
14,5
32,5
14,8
368
108
32,5
430
50,3
44,7
52,1
49,4
36,3
49,9
35,5
18,6
45,5
50,2
9
8,4
249
134
18
321
Втаблице 2 приведена урожайность основных сельскохозяйственных культур за 2003 –2005 годы.
Изданных таблицы следует, что урожайность большинства культур (кроме рапса,картофеля, корнеплодов, кукурузы, многолетних трав) в 2003 году была ниже чем в2004, что говорит о положительной тенденции в развитии кормовой базы хозяйства.
2.1Размещение фермы и ее построек
Фермарасположена так, что соблюдены нормы разрыва между зданиями до железных иавтомобильных дорог (более 300 метров)
Участок,на котором расположена ферма сухой, несколько возвышен, не затопляем поводкамии ливневыми водами, относительно ровный. Территория участка хорошо освещаетсясолнечными лучами и проветривается.
Доильныеи молочные отделения расположены между коровниками. Родильное отделениесблокировано с телятником. Выгульная площадка расположена сбоку от зданий, чтозащищает животных от сильных или холодных ветров во время прогулки. Оназащищена изгородью. Навозохранилище расположено с подветренной стороны, ниже порельефу от коровников.
Всепоголовье крупного рогатого скота составляет 6417 голов. Структура стадапредставлена в таблице 3.
Таблица3
Поголовьекрупного рогатого скотаПоловозрастная группа Количество, голов
Дойные коровы
Нетели
Коровы на откорме
Телки до 18-месячного возраста
Бычки до 18-месячного возраста
Телки до 12-месячного возраста
Бычки до 12-месячного возраста
Телки до 6-месячного возраста
Бычки до 6-месячного возраста
1850
331
398
147
50
1101
502
984
1051
Производимаяв хозяйстве продукция отличается высоким качеством. Животные дают высокие удоис жирностью молока не меньше 4%. Технологические свойства молока отвечаютевропейским стандартам, в связи с чем продукция реализуется в Россию вфранцузскую фирму “Данон”.
Всвязи с соблюдением санитарно-гигиенических норм, а также высоким уровнемкормления и содержания животные обладают крепкой конституцией и хорошейрезистентностью. Это лишний раз подчеркивает весомость внешних факторов,оказывающих влияние на организм животных, регулируя которые можно реализоватьзаложенный в генотипе животных потенциал.
2.2Размеры проектируемого здания, ограждающих конструкций и оборудования
Изучаемоепомещение имеет длину 62 метра, ширину 21 метр, внутреннюю высоту 3 метра,высоту в коньке 5,5 метра. Общая площадь помещения 1302 м2.
Стеныкирпичные в 2 кирпича с внутренней штукатуркой в 1,5 см на легком растворе.Потолок совмещен с крышей. Покрытие железобетонное сборное с рулонной кровлей иутеплителем.
Полыбетонные, обладает высокой прочностью, легко очищать и дезинфицировать, однакоон обладает высокой теплопроводностью. В местах лежания животных используетсяподстилка.
Впомещении 4 секции, в каждой по 50 стойл. Размер стойла 1,1м х 1,9 м. Имеется41 окно размером 110 см х 165 см. Ворота железные, ширина — 3,1 м, высота – 3м,всего 4 шт. Двое дверей размером 1,8 х 1,6 м.
2.3Технологические процессы в проектируемом помещении
Дляпоения животных применяют поилки, используются автоматические поилки, которыемогут подогревать воду. Наличие таких поилок позволяет животным принимать водув необходимом количестве в любое время. На ферме используются индивидуальныеклапанные поилки ПА – 1А.
Доениекоров проводится в стойлах в переносные ведра. При использовании доильныхустановок с переносными ведрами операторы работают с двумя доильнымиаппаратами. Группу коров из 20-30 гол. закрепляют за дояркой на длительныйсрок. В группу входят дойные и сухостойные коровы, нетели.
Раздачакормов автоматизирована. Используются кормораздатчики КР-Ф-10, раздача кормовосуществляется на одну сторону, после чего трактор МТЗ-82 разворачивается иосуществляет раздачу на другую строну.
Дляудаления навоза используют скребковые транспортеры открытого типа (ТСН-2),расположенные в неглубоком канале. Но значительная часть экскрементов попадаетна пол стойла и загрязняет его, их приходится убирать вручную.
3.Расчетная часть
3.1 Расчетпотребности в воде
Рассчитаемпотребность в воде за сутки. Согласно ГОСТу норма водопотребления на однуголову коров составляет 80 л/сут.
Пв= Нв х К х 365,
гдеПв – потребность в воде за год в изучаемом помещении, л;
Нв– норма водопотребления на одну голову коров, л;
К– поголовье коров в изучаемом помещении, гол.
Пв= 80 х 187 х 365 = 5460,4 т
3.2Расчет выхода навоза и его хранение
Сцелью надлежащего санитарного состояния территории фермы и сохранения качестванавоза необходимо должное внимание уделять его хранению. Площадьнавозохранилища рассчитывают по формуле:
F = (m x g x n) / (h x γ),
гдеF – площадь навозохранилища, м2;
m –число животных в помещении;
g –количество навоза в сутки от одного животного, кг;
n –число суток хранения навоза;
h –высота укладки навоза, м;
γ– объемная масса навоза, кг/м3.
Дляориентировочных расчетов принимаются следующие показатели: среднесуточный выходэкскрементов у крупного рогатого скота составляет 8-10% от живой массы;объемная масса навоза от крупного рогатого скота составляет примерно 700-800кг/м3; высота укладки навоза 2,5 метра.
F =(187 х 52 х 150) / 2,5 х 750 = 778 м2
3.3.Расчет естественной и искусственной освещенности
Естественнаяосвещенность зависит от размера помещения, его расположения к частям света,количества и величины окон, их устройства и чистоты, погоды и долготы световогодня на данной территории, разрывов между помещениями и другими объектами.
Рассчитаемсветовой коэффициент для изучаемого помещения.
СК= Sостекления / Sпола
Sпола = 62 х 21 = 1302 м2
Sостекления= 1,1 х 1,65 х 41= 74 м2
СКпоказывает, какая площадь пола приходится на 1 м2 остекления ивыражается отношением 1 к какой-то величине, которая находится делением площадипола на площадь остекления. 1302 / 74 = 18. СК 1: 18
Таккак естественная освещенность животноводческих помещений практическинерегулируемый параметр, а в зимний стойловый период очень незначительна, тодля устранения дефицита света в помещениях для животных используетсяискусственная освещенность.
ИО= (количество лампочек × мощность) / площадь пола, Вт/м2
ИО= (10 х 100) / 1302 = 0,76 Х 2,5 = 1,9 Лк / м2
3.4Расчет объема вентиляции в животноводческих помещениях
Длятого, чтобы провести расчет часового объема вентиляции необходимо найтиследующие показатели:
Рассчитаемколичество водяных паров выделяемых одним животным, при различнойпродуктивности и живой массе используя табличные данные о выделении водяныхпаров от одного животного:
Q = (((a – b) x (d – c2))/ (c1– c2))+ b + поправка на продуктивность,
гдеQ – количество водяных паров, выделяемыходним животным за час, г;
a –количество влаги выделяемое животным, с большей живой массой, взятым длярасчета, г;
b –количество влаги выделяемое животным, с меньшей живой массой, взятым длярасчета, г;
с1– большая живая масса животного, взятая для расчета, кг;
c2 – меньшая живая масса, взятая длярасчета, кг;
d –живая масса данного животного, у которого определяют количество выделяемойвлаги, кг. и от всей группы животных:
Qг = Q x P,
гдеQг – количество водяных паров выделяемых группой животныхза час, г;
Р– размер группы, гол.
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными первой группы:
Q1 = (((408 – 377) x (489 — 400)) / (500 – 400)) + 377 +(4 х 14) = 460,6
Q1г = 460,6 х 20 = 9212
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными второй группы:
Q2 = (((505 – 455) х (515 – 500)) / (600– 500)) + 455 + (1 x 14) = 476,5
Q2г = 476,5 х 25 = 11912,5
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными третьей группы:
Q3 = (((505 – 455) х (542 – 500)) /(600 – 500)) + 455 + (4 х 14) = 532
Q3г = 532 х 65 = 34580
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными четвертой группы:
Q4 = (((440 – 350) x (555 – 400)) / (600 – 400)) + 350 =420
Q4г= 420 х 42 = 17640
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными пятой группы:
Q5 = (((440 – 350) x (447 – 400)) / (600 – 400)) + 350 =371
Q5г= 371 x 35 = 12985
Рассчитаемколичество водяных паров, выделяемых животными всех пяти групп:
Q = Q1г + Q2г + Q3г + Q4г + Q5г,
гдеQ – количество водяных паров, котороевыделяют животные, л.
Q =9212 + 11912,5 + 34580 + 17640 + 12985 = 86329,5
Найдемабсолютную влажность воздуха внутри помещения при относительной влажности 75%.Для этого по таблице максимальной насыщенности воздуха нашли, что максимальнаявлажность воздуха при температуре воздуха +5о составляет 7,49 мм рт.ст.
Составляемотношение:
7,49– 100 g1 = (6,53 х 75) / 100 = 4,89 мм рт. ст.
g1 – 75
Абсолютнаявлажность (g2) вводимого в помещение атмосферного воздуха притемпературе минус 8,2оС составляет 2,55 г/м3.
Проведемрасчет часового объема вентиляции:
L = Q / (g1 – g2),
гдеL – часовый объем вентиляции, м3.
Еслиприменяется механический способ уборки, то к Q добавляем 10%.
L =86329,5 + 8632,9/ (4,89 – 2,55) = 40582,2 м3/ч
Частотуобмена воздуха в помещении определим путем деления часового объема вентиляции L на внутреннюю кубатуру помещения V.
Кр= L / V;
V = V1 + V2,
гдеV1 – кубатура первой части здания: 62 Х 21 Х 3 = 3906 м3,а кубатура второй V2 = 21 / 2 Х 2,5 Х 62 = 1627,5 м3
V =3906 + 1627,5 = 5533,5
Кр= 40582,2 / 5533,5 = 7
Определимобъем вентиляции на одно животное (О1) путем деления часового объемавентиляции (L) на количество находящихся впомещении животных (n):
О1= L / n
O1 = 40582,2 / 187 =217 м3/ч
Определимобъем вентиляции на 1 ц живой массы (О2) путем деления часовогообъема вентиляции (L) на живую массунаходящихся в помещении животных (ц):
О2= L / ц
ц= 4,89 Х 20 + 5,15 Х 25 + 5,42 Х 65 + 5,55 Х 42 + 4,47 Х 35 = 968,4
О2= 40582,2 / 968,4 = 41,9 м3/ч
Рассчитаемобщую площадь сечения вытяжных каналов, которая в состоянии обеспечитьрасчетный объем вентиляции:
S = L / V x t,
гдеS – искомая площадь сечения вытяжныхканалов, м2;
L –часовой объем вентиляции, м3/ч;
V –скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/с, определяем по таблице (при ∆t = 5 – (-8,2) = 13,2). Высота труб 5м, тогда V = 1,09 м/с;
t – расчетноевремя, 1ч = 3600 с.
S = 40582,2/ 1,09 х 3600 = 10,3 м2
Найдемколичество вытяжных каналов (м) путем деления площади сечения вытяжных каналов(S) на площадь сечения одного канала (s):
м= S / s
м= 10,3 / 1 = 10 труб
Приопределении общей площади сечения приточных каналов исходим из того, что онасоставляет 80% от площади сечения вытяжных каналов, тогда 10,3 х 0,8 = 8,24 м2.Площадь сечения одного приточного канала (0,5 Х 0,5), тогда количество их будет8,24: 0,25 = 33 канала.
3.5Расчет теплового баланса в животноводческих помещениях
Тепловойбаланс животноводческих помещений рассчитывается с целью определениявозможности обеспечить в них оптимального микроклимата, особенно в холодноевремя года. При расчете теплового баланса учитывается вид животных, живаямасса, продуктивность, физиологическое состояние, возраст.
Тепловойбаланс в помещении может быть положительный, отрицательный, нулевой.Положительный, когда тепла выделяется больше, чем расходуется. Отрицательный –выделяется меньше чем его расходуется. Нулевой – приход равен расходу.
Тепловойбаланс помещений рассчитывают:
Qж = ∆t (G x 0,24 + ∑K x F) + Wзд,
гдеQж – поступление тепла от животныхккал/ч;
∆t – разность между температуройвоздуха в помещении и среднемесячной температурой воздуха самого холодногомесяца зоны, оС;
G –количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающего в него в течениечаса, кг;
0,24– количество тепла необходимое для нагрева 1 кг воздуха на 1оС,ккал/кг;
К– коэффициент общей теплоотдачи через ограждающие конструкции, ккал/м2/град;
F –площадь ограждающих конструкций, м2;
∑- показатель суммирования произведения KF;
Wзд – расход тепла на испарение влаги споверхности пола и других ограждений.
Рассчитаемпоступление тепла от указанных групп коров используя табличные данные:
Q1 = (((602-565) x (489-400)) / (500-400)) + 565 + (25x4) = 697,93
Q1г = 697,93 x 20 = 13958 ккал/ч
Q2 = (((757-682) x (515-500)) / (600–500)) + 682 + (25x4) = 793,25
Q2г= 793,25 x 25 = 19831 ккал/ч
Q3 = (((757-682) x (542-500)) / (600-500)) + 682 + 25 =738,5
Q3г= 738,5 x 65 = 48002 ккал/ч
Q4 = (((757-682) x (555-500)) / (600-500)) + 682 =723,25
Q4г= 723,25 x 42 =30376 ккал/ч
Q5 = (((602-565) х (447-400)) /(500-400)) + 565 = 582,4
Q5г = 582,4 х 35 = 20384 ккал/ч
Найдемпоступление тепла от всех животных в помещении:
Qж = Q1г + Q2г + Q3г + Q4г + Q5г
Qж = 13958 + 19831 + 48002 + 30376 +20384 = 132551 ккал/ч
Рассчитаемразность между температурой воздуха помещении и среднемесячной температуройвоздуха самого холодного месяца:
∆t = 5 – (-8,2) = 13,2оС
Притемпературе воздуха в коровнике 5оС и среднем барометрическомдавлении 755 мм рт. ст. масса 1 м3 кубического воздуха составляет1,261. Рассчитаем количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающегов него в течение 1 часа:
G = L x 1,261
G = 40582,2х 1,261 = 51174
Ведемрасчет теплопотерь через ограждающие конструкции, для этого составляем таблицу.
Таблица4.
Определениетелопотерь через ограждающие конструкцииВид ограждений
Площадь F, м2 K ∑K x F
Окна
Двери
Ворота
Стены
Потолок
Пол по зонам:
1-я
2-я
3-я
4-я
Итого
74,4
5,76
37,2
444
1326,8
332
284
252
450
5
4
4
1,01
0,83
0,4
0,22
0,1
0,06
372
23
148,8
445,8
1101,2
132,8
62,5
25,2
27
2338,3
Рассчитаемплощадь:
а)окон
Fокон = 1,1 х 1,65 х 41 = 74,4
б)дверей
Fдверей= 1,8 х 1,6 х 2 =5,76
в)ворот
Fворот = 3,1 х 3 х 4 = 37,2
г)стен
Fстен = (62 х 3 х 2 – 74,4 – 5,76) + (21 х3 х 2 + (21/2) х (5,5 -3)) = 444
д)потолка
Fпотолка= √(5,5-3)2+ (10,5)2 = 1326,8
е)пола
F1 = 62 х 2 х 2 + 21 х 2 х 2 = 332
F2 = 58 х 2 х 2 + 13 х 2 х 2 = 284
F3 = 54 х 2 х 2 + 9 х 2 х 2 = 252
F4 = 50 х 9 = 450
Необходимоучесть также расположение здания в отношении направления господствующего ветра,сторон света и рельефа местности, т.к. помещение при этом теряет дополнительноеще 13% тепла от теплопотерь с ограждающих конструкций.
(445,8+ 148,8 + 372) х 0,13 = 125,6 ккал/ч
Следовательнообщий расход тепла, необходимого на нагрев всех ограждающих конструкцийкоровника составит 2338,3 + 125,6 = 2463,9 ккал/ч
Далееучитываются потери тепла на испарение влаги с поверхности пола, кормушек иограждающих конструкций (Wзд). Принято считать что этитеплопотери составляют 10% от общего количества влаги, выделяемой всемиживотными. На испарение 1 г влаги затрачивается 0,595 ккал тепла. На Wзд составит:
8632,9х 0,595 = 5136,5 ккал/ч
Составляемтепловой баланс:
132551= 13,2( 51174 х 0,24 + 2463,9) + 5136,5
132551= 199779
Когдадефицит тепла в помещении до 20%, то его можно компенсировать за счет утепленияограждающих конструкций. А когда более 20%, то необходимо в помещенииустановить теплогенератор и рассчитать режим его работы.
Найдемдефицит тепла:
199779– 132551 = 67228, что составляет 33%.
Длякомпенсации дефицита в помещении необходимо установить теплогенератор ТГ-2,5А ирассчитать режим его работы. Если мощность генератора 250000 ккал/ч, то 67228ккал/ч будет компенсироваться за 16 мин. Следовательно за час он должен 16минут работать и 44 не работать.
3.6Расчет ∆t нулевого теплового баланса
Определение∆t нулевого баланса животноводческогопомещения необходимо для расчета предельно низкой внешней температуры воздуха,при которой еще возможна беспрерывная эксплуатация вентиляции. ∆t нулевого баланса рассчитывают поформуле:
∆t = (Qж – Wзд ) / (G x 0,24 + ∑ KF)
∆t = (132551 — 5136,5) / (51174 x 0,24 + 2463,9) = 8,6 оС
Получаем:для беспрерывной работы вентиляции разница между температурой воздуха всередине помещения и температурой внешнего воздуха должна быть меньше 8,6оС.Расчет показал, что для того чтобы поддерживать температуру воздуха внутрипомещения на уровне 5оС, температура внешнего воздуха не должнаопускаться ниже -13,6оС.
Выводыи предложения
Несмотря на высокий уровень ведения хозяйства, в ходе исследований былиобнаружены некоторые недостатки, которые можно устранить в ходе проходящей вхозяйстве реконструкции, интенсификации производства.
Изучениепомещений и расчеты показали:
1. В коровникахнедостаточная естественная освещенность.
2. В помещенияхнаблюдается дефицит тепла.
3. Отсутствие внекоторых коровниках термометров не позволяет вести постоянный контроль затемпературным режимом зданий.
Исходяиз данных выводов можно внести следующие предложения по улучшению микроклиматав помещениях:
— необходимо максимально уменьшить потери тепла через ограждающие конструкциипомещения путем их утепления;
— установить в коровниках с недостаточно высокой температурой теплогенераторы;
— увеличить естественную освещенность помещений за счет увеличения количестваокон, либо путем замены материала окон на более прозрачный;
— повеситьв каждом производственном помещении психрометры для определения как температурытак и влажности воздуха.
Соблюдениевышеперечисленных мер приведет к значительному повышению продуктивностиживотных путем создания оптимальных условий для их организма.
Списоклитературы
[1] – Баланин В.И.Микроклимат животноводческих зданий. – С.-П.: Профикс, 2003. – 135 с.
[2] – Кузнецов А.Ф.,Демчук Н.В. Гигиена сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1991. –
[3] – Медведский В.А.Гигиена животных. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2003. – 601 с.
[4] – Онегов А.П.Гигиена сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1984.
[5] – Шляхтунов В.И.Скотоводство.Мн.: Ураджай, 1997. – 463 с.