МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра паразитологии, микробиологии, эпизоотологии, зоогигиены и ВСЭ

ДС.04/ ОПД.Ф.10 Зоогигиена с основами проектирования

животноводческих объектов

Расчёт объёма вентиляции и

теплового баланса животноводческих помещений

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Специальности 110401 Зоотехния

111201 Ветеринария

Уфа 2010

УДК 631.2:628.8

ББК 40.8

М 54

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета ветеринарной медицины (протокол № 5 от 18 января 2010 г.)

Составители: доктор с.– х. наук, профессор Е.П. Дементьев

канд. ветер. наук, доцент В.А. Казадаев

канд. ветер. наук, доцент Е.В. Цепелева

ст. преподаватель А.М. Синягин

Рецензент: доктор ветеринарных наук, профессор Кирилов В.Г.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой паразитология, микробиологии, эпизоотологии, зоогигиены и ВСЭ доктор биол. наук, профессор А.В. Андреева

ВВЕДЕНИЕ

Основными факторами, определяющими пригодность воздуха помещений для животных, является температура, относительная влажность, содержание вредных газовых примесей, пылевая и микробная загрязненность.

Оптимальный микроклимат в зоне размещения животных должен обеспечиваться в холодное время года системами вентиляции и отопления зданий, которые следует принимать в эксплуатацию в соответствии со СНиП 11-99-77. В холодный период года воздухообмен в животноводческих помещениях должен осуществляться вентиляцией с принудительным побуждением, в теплый – смешанной системой вентиляци. Во всех случаях необходимо предусматривать создание в помещениях избыточного давления для исключения неогрганизованного притока и инфильтрации наружного воздуха путем превышения притока над вытяжкой на 10-20%.

Системы вентиляции и отопления следует рассчитывать в зависимости от заданных параметров внутреннего и наружнего воздуха, тепло -, влаго- и газовыделений в помещениях, тепла солнечной радиации и теплопотерь через ограждающие конструкции, исходя из условий обеспечивания заданного микроклимата и чистоты воздуха.

Объем воздухообмена должен быть рассчитан для каждого помещения, так как излишний объем вентиляции может способствовать снижению температуры воздуха в помещении ниже нормы, а недостаточный воздухообмен не обеспечит удаления из помещения образующих водяных паров и вредных газов. За основу расчетов объема воздухообмена животноводческих помещений принимают, в зависимости от зоны страны, содержание в воздухе углекислоты, водяных паров или тепловыделений. Для холодного и переходного периодов года воздухообмен следует расчитывать по водяным парам с проверкой на углекислый газ, для теплого – по теплоизбыткам с проверкой на влажность. В помещениях для цыплят во все сезоны года – по углекислому газу с проверкой на теплоизбытки или теплонедостатки.

За расчетный принимают наибольший воздухообмен, по которому проектируют систему вентиляции.

При расчете тепло -, влаго- и газовыделений животных учитывают их живую массу и продуктивность (см. Приложение 1).

Если эти показатели не совпадают с табличными данными, расчет производят методом интерполяции (см. Приложение 2). Если совпадают только показатели живой массы коров, тогда в соответствии с табличными данными делается поправка на 1 литр молока: по выделению углекислоты - на 6,65 л/ч, по выделению водяных паров на 14 г/ч, по тепловыделению – на 25 ккал/ч.

1. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ

ПО УГЛЕКИСЛОМУ ГАЗУ

Для определения объема вентиляции по содержанию углекислоты пользуются формулой:

, (1)

где: L– часовой объем вентиляции или количество свежего воздуха, которое необходимо ежечасно подавать в помещение для поддержания допустимой концентрации углекислоты, м³/ч;

К – количество углекислого газа, которое выделяют все животные, содержащиеся в помещении, за 1 ч, л;

С₁– допустимое количество углекислого газа в 1м³ воздуха помещения – 2,5 л/м³или 0,25 %;

С₂– количество углекислого газа в 1м³ атмосферного воздуха – 0,3 л/м³или 0,03 %.

1. ПРИМЕР РАСЧЕТА ВЕНТИЛЯЦИИ ПО УГЛЕКИСЛОТЕ

ЗАДАЧА. В коровнике длиной 72 м, шириной 21м и высотой 3 м размещены 200 коров, из них 20 коров живой массой 400 кг и удоем 10 л, 50 коров живой массой 500 кг и удоем 10 л, 80 коров живой массой 600 кг и удоем 15 л, 20 коров живой массой 400 кг стельных сухостойных и 30 коров живой массой 600 кг стельных сухостойных. Температура воздуха в помещении + 10^°С, наружного – 5^° С, высота вытяжных труб – 7м, относительная влажность в помещении – 70 %. Внутренняя кубатура помещения – 4536 м³.

Необходимо определить:

1. часовой объем вентиляции в данном коровнике по углекислому газу;

2. кратность воздухообмена в помещении за час при найденном объеме вентиляции;

3. необходимую общую площадь сечения вытяжных труб и приточных каналов, обеспечивающих расчетных объемов вентиляции, а также их количество: N_ви N_п.

РАСЧЕТ. В воздух помещения за 1 час животные выделяют следующее количество углекислоты (см. Приложение, табл. 14).

126 л/ч × 20 коров живой массой 400 кг, удоем 10л =2520 л/ч

142 л/ч × 50 коров живой массой 500 кг, удоем 10л =7100 л/ч

171 л/ч × 80 коров живой массой 600 кг, удоем 15 л =13680 л/ч

118 л/ч × 20 коров живой массой 400 кг стельные сухостойные =2360 л/ч

152 л/ч × 30 коров живой массой 600 кг стельные сухостойные =4560 л/ч

Итого: 30220 л/ч

Таким образом, все животные за 1 час выделяют 30220 л углекислоты.

Подставляя полученные данные в формулу 1, получим:

3736,36 м³/ч

Частоту или кратность обмена воздуха в помещении определяем путем деления часового объёма вентиляции (1) на внутреннюю кубатуру помещения (V):

К_р= 13736,36: 4536 = 3 раза в час

Кратность воздухообмена в помещении должна быть не более 5 раз в час. При увеличении кратности воздухообмена, возникающие в помещении сквозняки, отрицательно сказываются на здоровье животных.

Определяем общую площадь сечения вытяжных каналов, которая обеспечит расчетный объем вентиляции.

Расчет производим по формуле:

, (2)

где: S_B – искомая площадь сечения вытяжных каналов, м²;

L– расчетный объем вентиляции, м³/ч;

v– скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/ч;

(см. Приложение, табл. 10). При Δt = 15^°Cи высоте вытяжной трубы 7мv= 1,34 м/с;

t– расчетное время, 3600 сек.

Подставив данные в формулу, 2 получим:

м²

Если площадь сечения одной вытяжной трубы принять равной 0,81 м²

(0,9 м × 0,9 м = 0,81 м²), тогда количество вытяжных труб будет:

N_в= 2, 85: 0, 81 = 3, 52 ≈ 4 трубы

При определении общей площади сечения приточных каналов исходят из того, что составляет 80 % (0,8 части) от площади сечения вытяжных каналов

тогда,

S_п = 3 м²× 0, 8 = 2, 4 м².

Если принять, что площадь сечения одного приточного канала равна 0,09 м²(0,3м × 0,3м), тогда количество их будет:

N_п= 2,4 : 0,09 = 26,6 ≈ 27 штук.

Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислоты, в большинстве случаев оказывается недоступным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому расчеты вентиляции лучше вести по влажности воздуха.

Контрольные вопросы:

1. Основные факторы, определяющие пригодность воздуха помещений для животных.

2. Значение углекислоты в гигиенической оценке воздуха помещений для сельскохозяйственных животных.

3. Предельно допустимые количества углекислоты в воздухе помещений животных.

4. Нормы воздухообмена в помещениях для видов сельскохозяйственных животных.