8502
.pdfОтработанный воздух удаляется за счет организации поперечнопродольного воздухообмена из любой точки объема птичника, застойные зоны отсутствуют.
Режимы работы систем вентиляции в переходный период года
Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 5.7) Lтр =1229070 м3/ч. Оптимальная скорость воздуха в птичнике в переходный период года vптопт = 0,3м/с, допустимая скорость vптдоп = 0,6м/с (принимаем как для хо-
лодного периода года) [45].
Воздух поступает в помещение через верхние ярусы воздухоприточных клапанов в обеих продольных стенах настилающимися струями на внутреннюю поверхность кровли. Клапаны открыты под углом 60º к горизонтали. Скорость наружного приточного воздуха в живом сечении клапа-
нов |
верхнего яруса, открытых на половину площади живого сечения |
||||
v = |
Lтр |
= |
1229070 |
=1,29 м/с. До величины 0,6 м/с средняя скорость |
|
3600 F |
3600 266,4 |
||||
|
|
|
потока воздуха, двигаясь вдоль кровли, снижается через 1,7 м.
Режимы работы вентиляционных систем: открыты все воздухоприемные клапаны верхнего яруса на 60º к горизонтали в обеих продольных стенах; работают 13 вытяжных вентиляторов на торцевой стене (ось 1), расход удаляемого воздуха L = 45000·13 = 585000 м3/ч.; работают 13 вытяжных вентиляторов на торцевой стене (ось 2): расход удаляемого воздуха L = 45000·13=585000 м3/ч.; работают 7 крышных вентиляторов, расход воздуха L = 19800·7 =138600 м3/ч.
Общий расход удаляемого воздуха 1308600 м3/ч.
Режимы работы систем вентиляции в холодный период года
Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 5.7) Lтр =263200 м3/ч.
Оптимальная скорость воздуха в птичнике в холодный период года
vптопт = 0,3м/с, максимально допустимая скорость vптдоп = 0,6м/с [45].
130
Воздух поступает в помещение только через часть верхних ярусов воздухоприточных клапанов в обеих продольных стенах настилающимися струями на внутреннюю поверхность кровли. Клапаны открыты на 75º к горизонтали (площадь сечения прохода 0,259 от площади живого сечения полностью открытых клапанов). При открытых на 75º к горизонтали кла-
панах скорость воздуха составляет: v = |
Lтр |
= |
263200 |
=2,91 м/с. |
3600 F |
3600 0,1 266,4 |
До величины 0,6 м/с средняя скорость потока воздуха, двигаясь вдоль кровли, снижается через 1,4 м.
Удаление воздуха осуществляется только вытяжными вентиляторами в торцах птичника. Крышные вентиляторы в кровле перекрыты.
Режимы работы вентиляционных систем: открыты на 75º к горизонтали все воздухоприемные клапаны в верхних ярусах обоих продольных стен; работают 3 вытяжных вентилятора на торцевой стене (ось 1), L = 45000·3 = 135000 м3/ч; работают 3 вытяжных вентилятора на торцевой стене (ось 2), L = 45000·3 = 135000 м3/ч; крышные вентиляторы перекрыты.
Общий расход удаляемого воздуха 270000 м3/ч.
131
Заключение
Степень совершенства систем обеспечения параметров микроклимата животноводческих и птицеводческих зданий имеет ярко выраженный со- циально-экономический характер. Решаются проблемы дополнительного повышения продуктивности, эффективности и экономичности сельскохозяйственного производства, напрямую связанные с вопросами продовольственной безопасности страны.
Системный анализ животноводческих и птицеводческих зданий как единых биоэнергетических комплексов с круглогодичными биологическими тепло- и влаговыделениями и разработанные на этой основе теплофизические модели переноса теплоты, влаги, газообразных вредностей и воздухообменов позволяют выделить их в специальный класс зданий по нормированию, проектированию, конструированию и эксплуатации пассивных (тепловой контур, ограждающие конструкции) и активных (системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха) элементов систем обеспечения параметров микроклимата.
Разработанная методология нормирования и расчета теплофизических характеристик теплового контура зданий позволяет: взаимоувязывать функциональное назначение и объемно-планировочные решения зданий с биологической активностью различных видов животных и птиц; разработать круглогодичную динамику энергопотребления и условия его минимизации. На практике в большинстве случаев системы обеспечения параметров микроклимата животноводческих помещений создают оптимальные или допустимые температурно-влажностные условия жизнеобеспечения животных за счет естественных источников энергии.
Обеспечение допустимых параметров микроклимата при минимуме энергозатрат подтверждается новыми теоретическими результатами: аналитическая методика расчета температурного режима вентилируемых
132
подземных сооружений с учетом текущей глубины промерзания грунта; графоаналитические зависимости по обеспечению параметрами микроклимата в круглогодичном цикле эксплуатации естественных источников энергии.
Методики расчета, конструирования и эксплуатации энергоэффективных систем обеспечения параметров микроклимата базируются на следующих теоретически доказанных и апробированных на практике положениях: в животноводческих неотапливаемых помещениях для круглогодичного поддержания допустимых температурно-влажностных параметров воздуха выявлена достаточность систем естественной вентиляции (горизонтальной, шахтной, активной аэрации), показаны области применения каждого вида по периодам года при совместном действии ветрового и гравитационного давлений; минимизация энергозатрат в птичниках в холодный период года (вплоть до нулевой) достигается полной утилизацией биологической теплоты и применением рециркуляции воздуха.
Степень совершенства систем обеспечения параметров микроклимата и выбор рациональных путей их управлением функционально связаны со снижением энергоемкости зданий и повышением эффективности товарного сельскохозяйственного производства. Качественная оценка роли архитектурных, инженерных и технологических решений и выбора путей управления пассивными и активными системами обеспечения параметров микроклимата включает факторы круглогодичной естественной освещенности и инсоляции; снижения действия стресс-факторов; снижения удельного потребления кормов; повышения продуктивности животных и птиц; повышения долговечности сельскохозяйственных производственных зданий и сооружений.
133
Приложение 1
Подвижность воздуха в зонах размещения животных и птиц
Помещения |
Скорость, м/с |
|
|
расчетная |
максимальная |
Коровники |
0,5 |
1,0 |
Родильное и доильное отделение |
0,3 |
0,5 |
Помещения для холостых свиноматок |
0,3 |
1,0 |
Помещения для поросят – отъемышей |
0,2 |
0,6 |
Свинарник – откормочник |
0,3 |
1,0 |
Помещения для подсосных маток с приплодом |
0,15 |
0,4 |
Помещения для взрослых кур и индеек |
0,3 |
1,2 |
Помещения для взрослых уток и гусей |
0,5 |
1,2 |
Помещения для молодняка птицы |
0,3 |
0,6 |
Приложение 2
Поправочные коэффициенты на температуру воздуха
Температура воздуха в |
Коэффициент для определения изменения норм |
||
помещении, ºС |
общего |
свободного |
водяных паров |
|
количества |
количества |
|
|
теплоты |
теплоты |
|
0 |
1,10 |
1,21 |
0,83 |
4 |
1,07 |
1,13 |
0,90 |
6 |
1,04 |
1,08 |
0,94 |
10 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
15 |
0,94 |
0,87 |
1,12 |
20 |
0,93 |
0,73 |
1,43 |
25 |
0,94 |
0,56 |
1,93 |
134
|
|
|
|
|
Приложение 3 |
||
Биологические показатели животных и птиц |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловыделения |
Выделения |
|
|||
Животные и птицы |
Масса, кг |
qж, qпт, Вт |
|
|
|
|
|
общие, |
явные, |
СО2, л/ч |
водяной |
|
|||
|
|
Вт |
Вт |
|
|
пар jж, г/ч, |
|
|
|
|
|
|
|
jпт, г/(кг.ч) |
|
|
|
Крупный рогатый скот |
|
|
|
||
Коровы стельные, |
300 |
700 |
510 |
100 |
|
319 |
|
нетели |
400 |
915 |
638 |
118 |
|
380 |
|
|
600 |
1074 |
777 |
153 |
|
489 |
|
|
800 |
1260 |
904 |
179 |
|
574 |
|
Коровы лактирующие, |
300 |
747 |
541 |
106 |
|
340 |
|
10 л |
400 |
887 |
642 |
126 |
|
404 |
|
|
500 |
998 |
723 |
141 |
|
455 |
|
|
600 |
1108 |
809 |
158 |
|
505 |
|
Коровы лактирующие, |
300 |
861 |
624 |
122 |
|
392 |
|
15 л |
400 |
1005 |
728 |
148 |
|
458 |
|
|
500 |
1113 |
807 |
158 |
|
507 |
|
|
600 |
1205 |
880 |
171 |
|
549 |
|
Быки откормочные |
400 |
1139 |
777 |
154 |
|
493 |
|
|
600 |
1315 |
951 |
187 |
|
599 |
|
|
800 |
1571 |
1136 |
223 |
|
715 |
|
|
1000 |
1859 |
1345 |
264 |
|
846 |
|
Телята до 1 месяца |
30 |
116 |
83 |
16 |
|
53 |
|
|
40 |
163 |
118 |
23 |
|
74 |
|
|
50 |
201 |
143 |
28 |
|
92 |
|
|
60 |
296 |
214 |
42 |
|
135 |
|
Телята 3 - 4 месяца |
120 |
358 |
256 |
51 |
|
195 |
|
|
150 |
443 |
320 |
63 |
|
202 |
|
|
200 |
583 |
426 |
89 |
|
265 |
|
Молодняк от 4-х |
130 |
374 |
269 |
53 |
|
170 |
|
месяцев и старше |
180 |
530 |
372 |
67 |
|
216 |
|
|
250 |
648 |
450 |
82 |
|
261 |
|
|
350 |
755 |
552 |
107 |
|
344 |
|
|
|
|
Свиньи |
|
|
|
|
Хряки - производители |
100 |
342 |
248 |
44 |
|
123 |
|
|
200 |
442 |
321 |
57 |
|
161 |
|
|
300 |
599 |
433 |
77 |
|
216 |
|
Матки холостые |
100 |
281 |
204 |
25 |
|
101 |
|
и супоросные |
150 |
325 |
235 |
42 |
|
118 |
|
|
200 |
374 |
299 |
48 |
|
134 |
|
Ремонтный и |
50 |
214 |
156 |
27 |
|
77 |
|
откормочный |
60 |
257 |
185 |
33 |
|
92 |
|
молодняк |
80 |
299 |
219 |
38 |
|
107 |
|
|
90 |
316 |
230 |
41 |
|
114 |
|
Взрослые свиньи |
100 |
367 |
267 |
47 |
|
132 |
|
на откорме |
200 |
481 |
357 |
68 |
|
175 |
|
|
300 |
641 |
769 |
83 |
|
230 |
|
|
|
135 |
|
|
|
|
|
Продолжение приложения 3
|
|
Тепловыделения |
Выделения |
||
Животные и птицы |
Масса, кг |
qж, qпт, Вт |
|
|
|
общие, |
явные, |
СО2, л/ч |
водяной пар |
||
|
|
Вт |
Вт |
|
jж, г/ч, jпт, |
|
|
|
|
|
г/(кг.ч) |
|
|
|
Овцы |
|
|
Бараны |
50 |
169 |
123 |
25 |
70 |
|
80 |
222 |
160 |
33 |
93 |
|
100 |
285 |
172 |
35 |
98 |
Матки холостые |
40 |
149 |
110 |
19 |
52 |
|
50 |
169 |
125 |
22 |
62 |
|
60 |
182 |
130 |
28 |
78 |
Матки суячные |
40 |
149 |
110 |
22 |
62 |
|
50 |
169 |
125 |
25 |
70 |
|
60 |
182 |
130 |
28 |
78 |
Матки подсосные с |
40 |
295 |
214 |
44 |
112 |
приплодом два ягненка |
50 |
318 |
229 |
47 |
133 |
|
60 |
347 |
252 |
52 |
145 |
Молодняк |
20 |
96 |
64 |
14 |
39 |
|
30 |
110 |
80 |
17 |
46 |
|
40 |
145 |
102 |
21 |
58 |
|
|
Взрослые птицы (на 1 кг массы) |
|||
Куры, клеточное содерж. |
1,5…1,7 |
11,4 |
7,9 |
1,7 |
5,1 |
Куры, напольное содерж.: |
|
|
|
|
|
яичных пород |
2,0 |
13,1 |
9,2 |
2,0 |
5,8 |
мясных пород |
1,8 |
12,0 |
8,4 |
1,8 |
5,2 |
Индейки |
1,7 |
11,2 |
7,8 |
1,7 |
5,0 |
Утки |
1,2 |
7,2 |
5,6 |
1,2 |
3,6 |
Приложение 4
Вредные газы, выделяемые из подстилки и помета, мг/(м2 пола·ч.)
|
Подстилка (при содержании кур |
Поверхности под клетками или |
||||
Возростная группа |
|
на полу) |
|
|
насестами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аммиак |
Сероводород |
СО2 |
Аммиак |
Сероводород |
СО2 |
Куры |
25 |
15 |
8 |
8 |
5 |
5 |
Молодняк кур: |
|
|
|
|
|
|
1…4 недели |
10 |
4 |
4 |
4 |
2 |
2 |
5…10 недель |
20 |
10 |
5 |
5 |
4 |
3 |
11…26 недель |
25 |
12 |
8 |
8 |
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
136 |
|
|
|
|
Приложение 5
ПДК в сельскохозяйственных производственных зданиях
Газ |
|
ПДК |
|
|
% |
л / м3 |
мг / м3 |
Помещения для животных: |
|
|
|
− углекислый газ |
0,25 |
2,5 |
4940 |
− аммиак |
– |
0,026 |
20 |
− сероводород |
– |
0,0064 |
10 |
Помещения для птиц: |
|
|
|
− углекислый газ |
0,25 |
2,5 |
– |
− аммиак |
– |
– |
15 |
− сероводород |
– |
0,0032 |
5 |
Помещения для телят, ягнят: |
|
|
|
− углекислый газ |
0,20 |
– |
– |
− аммиак |
– |
– |
10 |
− сероводород |
– |
– |
5 |
Приложение 6
Директивно устанавливаемые минимальные воздухообмены
|
|
Период года |
|
|
Помещения для животных и |
холодный |
переходный |
теплый |
Источник |
птиц |
|
|
|
|
Кролики, м3/(ч·1кг) |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
[10] |
Нутрии, м3/(ч·1кг) |
2,5 |
- |
4,0 |
[10] |
Лошади, м3/(ч·1гол): |
|
|
|
[8] |
- взрослые животные |
50 |
70 |
100 |
|
- жеребята откормышы |
20 |
30 |
50 |
|
Коровы и телята, м3/(ч·ц) |
|
|
|
[3] |
- взрослые животные |
15 |
15 |
15 |
|
- телята |
18 |
18 |
18 |
|
Свиньи, м3/(ч·т) |
30 |
45 |
60 |
[4] |
Взрослая птица, м3/(ч·кг): |
|
|
|
[12] |
- куры яичных пород в |
0,70 |
- |
6,0 |
|
клетках и на полу |
|
|
|
|
- куры мясных пород на полу |
0,75 |
- |
7,0 |
|
- куры мясных пород в |
0,75 |
- |
8,0 |
|
клетках |
0,60 |
- |
6,0 |
|
- индейки |
0,70 |
- |
7,0 |
|
- утки |
0,70 |
- |
7,0 |
|
- цесарки |
0,60 |
- |
7,0 |
|
- гуси |
|
|
|
|
|
137 |
|
|
|
Условные обозначения
а – степень заполнения помещения, доли; А – амплитуда колебания температуры, оС;
Коб – коэффициент обеспеченности параметров, доли, %; с – удельная теплоемкость, кДж/(кг·оС), Вт·ч/(кг·оС);
h – высота, м;
j – удельные влаговыделения, г/ч., г/(кг·ч); поток влаги, г/(м2·ч); n – расчетное количество животных, птиц, шт.;
р, ∆p – давление, потери давления, Па;
q – удельные тепловыделения, Вт/гол.; удельный тепловой поток, Вт/м2; t, T – температура, оС, К;
v – скорость, подвижность воздуха, м/с; w – влажность материала, доли, %;
F – площадь, м2;
G – расход воздуха, кг/ч;
I – энтальпия, кДж/кг;
L – расход воздуха, м3/ч;
Q – поток теплоты, Вт, кДж/ч;
R – сопротивление теплопередаче, м2·оС/Вт; V – объем помещения, м3;
αв – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·оС); δ – толщина, м; относительная ошибка, доли;
ηА, ηЕ – величины, характеризующие мастерство архитекторов и инженеров, доли;
λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м·оС); ρ – плотность, кг/м3;
τ – температура внутренней поверхности, оС; время, ч, с.; φ – относительная влажность воздуха, %, доли.
138
Список использованной литературы
1.Агеев, В.Н. Индустриальная технология производства яиц / В.Н. Агеев- М.: Росельхозиздат, 1984. - 254 с.
2.Алексеев, Ф.Ф. Промышленное птицепроизводство / Ф.Ф. Алексеев, М.А. Асриян, Н.Б. Бельченко. - М.: Агропромиздат, 1991. - 544 с.
3.Аликаев, В.А. Зоогигиена / В.А. Аликаев, В.Ф. Костюнина,- М.: Колос, 1983.-239 с.
4.Ануфриев, JI.H. Теплотехнический расчет сельскохозяйственных производственных зданий / JI.H. Ануфриев, И.А. Кожин, Г.М. Позин. - М.: Стройиздат, 1974.-216 с.
5.Бессарабов, В.Ф. Ветеринарно - санитарные мероприятия по профилактике болезней птиц/ В.Ф. Бессарабов. -М.: Россельхозиздат, 1983. - 190с.
6.Бланке, В. Микроклимат помещений и его влияние на животных / В. Бланке // Сельское хозяйство за рубежом, 1974, №7. - С. 17. ..18.
7.Богословский, В.Н. Строительная теплофизика / В.Н. Богословский - М.: Высшая школа, 1982. - 415 с.
8.Богословский, В.Н. Тепловой режим здания / В.Н. Богословский. - М.: Стройиздат, 1979. - 248 с.
9.Бодров, В.И. Определение глубины промерзания грунта / В.И. Бодров, Р.К. Довлетхель // Вентиляция и кондиционирование воздуха. Межвузовский науч. - техн. сборник №11.- Рига, РПИ, 1979. - С. 39.. .46.
10.Бодров, В.И. Отопление и вентиляция сельскохозяйственных зданий / В.И. Бодров, А.Г. Егиазаров, Е.С. Козлов. - Н. Новгород: Изд-во НГАСА, 1995. - 130 с.
11.Бодров, М.В. Микроклимат производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений / В.И. Бодров, М.В. Бодров, Е.Г. Ионычев, М.Н. Кучеренко. - Н.Новгород: ННГАСУ, 2008.-623 с.
12.Божко, П.Е. Производство яиц и мяса птицы в специализированных хозяйствах/П.Е. Божко. - Колос, 1970.-414 с.
13.Брадг, Г. Проектирование животноводческих комплексов / Г. Брадт. - М.: Стройиздат, 1985. - 256 с.
14.Брилинг, P.E. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций и материалов / P.E. Брилинг - М.: Стройиздат, 1968. - 103 с.
15.Бронфман, Л.И. Микроклимат помещений в промышленном животноводстве / Л.И. Бронфман. - Кишинев: Штиинца, 1984. - 208 с.
16.Валов, В.М. Энергосберегающие животноводческие здания (Физикотехнические основы проектирования) / В.М. Валов. - М.: Изд-во АСВ, 1997. - 310 с.
17.Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление в животноводческих и птицеводческих зданиях: Обзор / Центр, институт научной информации по строительству и архитектуре. - М., 1971. - 50 с.
18.Вишневский, Е.П. Сравнительный анализ воздушного и лучистого отопления помещений большого объема /Е.П. Вишневский, Р.Б. Жуков // Инженерные системы, АВОК - Северо-Запад, 2001, №3.
139