Изучение и анализ проблем, связанных с гигиеной содержания свиней

q = R ×Qmax/100%,

где R — относительная  влажность воздуха помещения,

Qmax — максимальная  влажность.

Одно животное выделяет 94,1 г/ч водяных паров. Надбавка на испарение воды с пола, кормушек, стен, поилок — 12%.

Wв = 90гол. × 94,1г/ч  + 10%(90гол. × 94,1г/ч) = 8469 + 846,9 = 9315,9 г/ч

Оптимальная температура  для содержания ремонтного молодняка  свиней t = 20 °С, из таблицы находим, что Qmax =17,54 г/м³. Максимальная относительная влажность равна 70%.

q = = 12,28 г/м³

Для данной климатической  зоны на март относительная влажность  воздуха 83% и температура воздуха  составляет –5,1°С, то есть Qmax = 3,13 г/м³

q = = 2,6 г/м³

LН2О = = 962,39 м³/ч

Получив эти данные мы можем рассчитать количество приточных и вытяжных каналов.

S₁ = LН₂0/ (V × 3600) ,

где S₁ — суммарное сечение вытяжных каналов, м²

LН₂0 — часовой объем вентиляции, м³ ,

V — скорость движения  воздуха в вытяжном канале, зависящая  от высоты канала и разности внутренней и наружной температур.

3600 — час, переведенный  в секунды.

Высота трубы составляет 4,0 м, Δt = 18 °С – (–5,1 °С) = 23,1°С. По табличным данным скорость движения воздуха в вентиляционных трубах 1,35 м/с.

S₁ = 962,39 м³/ч / (1,35 м/c × 3600 c)= 0,2 м²

Суммарная площадь вытяжных каналов — 0,2 м².

Тогда количество вытяжных каналов рассчитываем по формуле:

N₁ = S₁ /a₁ , где N1  — количество вытяжных каналов, a₁ — площадь вытяжного канала.

N₁ = 0,2 м²/ (0,5 м × 0,5 м) = 1 шт.

S₂ — суммарная площадь приточных каналов и составляет 75% от суммарной площади вытяжных каналов.

S₂ = 0,75 × 0,2 м² = 0,15 м²

Теперь высчитываем  количество приточных каналов.

N₂ = S₂ /a₂ , где N₂ — количество приточных каналов, a₂ — площадь сечения приточных каналов.

N₂ = 0,15 м² /(0,3 м × 0,3 м) = 2 шт.

Расчеты часового объема вентиляции на летний период (по выделяемой теплоотдаче).

LT=Qжив/[(tвнутр–tнаруж)×С],

LT — часовой объем  вентиляции, показывающий, какое количество  кубических метров чистого воздуха  необходимо ввести за час в данное помещение с данным поголовьем, чтобы процентное содержание выделяемой теплоотдачи не превышало допустимого предела.

Qжив — количество  килокалорий выделяемое всем  поголовьем животных данного  помещения.

С — теплоемкость воздуха  величина постоянная 0,31 ккал/м³.

Одно животное выделяет 142 ккал/ч.

tвнутр = по нормативу  должно быть 18 °С.

tнаруж = в теплый  период в Павлодаре 24,5 °С.

LT = = 6342,43 м³/ч

2. Расчет  естественной освещенности

Естественную освещенность определяют, в основном, по двум показателям: относительной площади световых проемов (ОПСП) и коэффициенту естественной освещенности (КЕО).

Относительная площадь  световых проёмов — это отношение  площади фонарей или окон к  освещаемой площади пола помещения.

Относительная площадь  световых проёмов рассчитывается по формуле:

ОПСП = ,

где ОПСП — относительная  площадь световых проемов,%,

Fост — площадь остекления  окон, м²,

Fпола — площадь  пола помещения, м²,

100% — перевод в проценты.

По нормативным данным ОПСП для ремонтного молодняка свиней составляет 8,33—10%.

Пусть ОПСП = 10%, тогда  площадь остекления в нашем помещении  будет равна:

Fост = ОПСП × Fпола/ 100%

Fост = 10% × 18 м ×  10,9 м/ 100% = 19,62 м²

По нормативным данным ОПСП для ремонтного молодняка свиней составляет 8,33—10%.

Коэффициент естественной освещённости (КЕО) — отношение естественной освещённости, создаваемое в некоторой  точки заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Коэффициент естественной освещённости рассчитывается:

,

где, КEO — коэффициент  естественной освещенности,%,

Е — горизонтальная освещённость внутри помещения, лк,

ЕН — одновременная  освещённость под открытым небом, лк,

100% — перевод в проценты.

По нормативным данным КЕО для ремонтного молодняка  свиней составляет 0,6%.

3. Расчет  искусственной освещенности

Для этой цели подсчитывают число светильников в помещении и суммируют в ваттах мощность. Затем делят полученную величину на площадь пола помещения, выраженную в квадратных метрах, и получают удельную мощность ламп в ваттах на квадратный метр. Для определения освещённости в люксах умножают удельную мощность ламп на коэффициент «е».

По нормативам освещенность составляет 50 лк. Мощность 1 лампы накаливания 60Вт. Площадь помещения равна 196,2 м².

Для ламп накаливания  мощностью 75Вт при мощности 220В коэффициент  «е» равен 2,0.

50 лк / 2=25Вт/м²

196,2 м² × 25 Вт/м² = 4905Вт

4905Вт / 75 Вт = 65,4, то есть 65 ламп необходимо для данного  помещения.

4. Расчет  теплового баланса помещения

Тепловой баланс рассчитывается из условий холодного периода  года.

Свободное тепло, выделяемое животными:

 Qжив= qжив.св × n, где qжив.св — количество свободного тепла, выделяемое одним животным определенного пола, живой массы и продуктивности с учетом поправочного коэффициента в зависимости от внутренней температуры воздуха помещения, ккал/час;

n — количество животных, голов.

Qжив= 142 ккал/ч × 90 гол. = 12780 ккал/ч

Тепло, затрачиваемое  на нагрев воздуха, поступающего в помещения:

Qвент = L × (Δt) × 0,31 ,

где L — часовой объём  вентиляции (берется по СО2), м³;

Δt — разница между  температурой наружного воздуха и температурой  воздуха внутри помещения, °С;

0,31 — теплоёмкость  воздуха (средний коэффициент  затраты тепла на подогревание 1 м³ приточного воздуха на 1°С за 1 час).

Qвент = 1578 м³/ч × (18оC – (–15 оC)) × 0,31 = 16142,94

Тепло, затрачиваемое  на испарение влаги со смоченных поверхностей помещения.

Количество влаги, испаряющейся с пола, стен, потолка, кормушек, поилок и пр., принято определять в процентах к количеству влаги, выделяемой животными, находящимися в данном помещении.

Теплопотери от испарения влаги со смоченных поверхностей рассчитывается:

Qu = Wисп × 0,585 ,

где Qu — теплопотери  от испарения влаги со смоченных  поверхностей, ккал/час;

Wисп — количество  испаряющейся влаги граммов в  час со смоченных поверхностей, определяется в процентах от Wсв ;

0,585 — количество ккал, затрачивающееся на испарение  1 г влаги.

Qu = 10% (90 × 94,1 г/ч) ×  0,585 ккал/ч = 495,44 ккал/час

Потери тепла через  ограждения здания (Qогр), ккал/час, рассчитываются по формуле:

Qогр = ∑ К × F ×  (tвн – tнар) ,

где К — коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/м2 час °С;

F — площадь ограждающих  конструкций, м²;

∑ — сумма произведений К на F;

tвн — температура  внутреннего воздуха °С;

tнар — температура  наружного воздуха °С.

Qогр = 1290 × (18°С –  (–15)°С) = 42570 ккал/ч

Для удобства расчётов все  теплопотери через ограждения сводятся в таблицу:

Ограждения	Площадь, F(m2)	Коэффициент теплопередачи, K=1/Rтр	K × F	Теплопотери, Q = K × F × Δt
Стены наружные	131,66	0,78	103	3399
Окна одинарные	19,62	5,0	98	3234
Двери	5,4	2,5	14	462
Покрытие	196,2	5,0	981	32373
Полы	196,2	0,25	49	1617
Ворота	22,5	2,0	45	1485
Всего:	---	---	1290	42570

 

Fост = ОПСП × Fпола/ 100%

Fост = 10% × 18 м ×  10,9 м/ 100% = 19,62 м²

Дверей — 3, ширина 1 м, высота 1,8 м. Fдвер = 1 м × 1,8 м × 3 = 5,4 м²

Ворота — 3, ширина — 3 м, высота 2,5 м. Fворот = 3 м × 2,5 м × 3 = 22,5 м²

Fперекрытия = Fпола= 196,2 м2

Fстен = Рстен × h –  (Fдвер + Fост + Fворот) = 2 × (18 м + 10,9 м) × 3,10 м – (5,4 м 2 + 22,5 м² + 19,62 м²) = 131,66 м²

При подсчёте теплопотерь через вертикальные ограждения (стены, окна, ворота, двери) следует ввести поправочный коэффициент 1,13, учитывающий инфильтрацию (8%) и воздействие ветра (5%) через вертикальные ограждения.

Таким образом, потери тепла  через ограждения ∑ Qогр:

∑ Qогр = 1,13 × (Qстен + Qост + Qворот + Qдвер) + Qпокрытия + Qпола

∑ Qогр = 1,13 × (3399 + 3234 + 1485 + 462) + 32373 + 1617 = 43685,4 ккал/час

При расчёте теплового  баланса неотапливаемого помещения  необходимо определить температуру  воздуха при найденном тепловом балансе, т.е. определить температуру воздуха помещения, когда расход тепла будет равен его приходу.

Δtнулевого баланса рассчитывается по формуле:

 

 

 

Определённая таким  образом Δt представляет собой разность между температурой воздуха в  помещении и температурой наружного воздуха при данных условиях (сложившийся тепловой баланс).

Вычитая из полученной величины температуру наружного воздуха  получаем расчётную температуру  воздуха помещения.

 

Расчет дефицита тепла

Если количество тепла, которое теряется из помещения, будет превышать количество поступающего тепла (в холодное время года в большинстве зон страны), то в помещении создаётся дефицит тепла, не позволяющий обеспечивать требуемые (нормативные) параметры микроклимата.

Дефицит тепла (Дт ) рассчитывается по формуле:

Дт = [Qжив – Qисп] – [(L × 0,31+∑K × S) × Δt]

Δt — разница между  температурой наружного воздуха  в холодный период и температурой воздуха внутри помещения, °С.

Δt = 18°С – (–15)°С = 33°С

Дт = 12284,56 ккал/ч – 1779,18 м3/час × 33°С = – 46482,38 ккал/час

Расчет количества электрокалориферов:

1 кВт — 860 ккал/час

  Х  — 46482,38 ккал/час

Для возмещения дефицита тепла требуется 54 кВт/час. В промышленности выпускают электрокалориферы мощностью 30кВт/час.

54 кВт/час : 30 кВт/час = 1,8 => 2 электрокалорифера необходимо покрытия дефицита тепла данного помещения.

5. Расчет  площади навозохранилища

Для хранения и обезвреживания подстилочного навоза и помёта предусматривают  водонепроницаемые площадки с твёрдым  покрытием для размещения на них буртов подстилочного навоза с высотой укладки по верху бурта 2,0 — 2,5 м.

Объём навозохранилища (бурта) определяют из норм выхода кала, мочи, подстилки и последующего снижения влажности хранящегося навоза за счёт испарения влаги с поверхности навозохранилища (бурта) и отвода навозной жижи в жижесборник (в случае хранения в буртах).

Площадь навозохранилища для навоза рассчитывается:

 

,

где Fнав.хр. — площадь  навозохранилища (буртов), м;

∑Qсут.н — общий  суточный выход навоза, кг;

Д — количество дней хранения навоза (до 180), дн.,

h — глубина навозохранилища;

γ — объёмная масса  твёрдого навоза, кг/м³.

  

 

           

Общий суточный выход  навоза Qсут.н определяется:

Qсут.н = (m + g + p) × n ,

где m — выход фекалий  в сутки от одного животного, кг;