Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микроклимата в помещении для сельскохозяйственных животных: телятник

атмосферного воздуха;

   Т - количество водяных паров (г/ч), поступающих в воздух за час вследствие испарения с влажных поверхностей, которое

равно Q_вн / 10*, где:

   * - величина, варьирующая в зависимости от санитарного состояния

помещения (7 - 25 %) и в среднем  составляющая 10 %.

q₁ = (У * ОВ) / 100, где

   У - максимальная упругость водяного пара (г/м³), при требуемом

показателе воздуха;

   ОВ - относительная влажность воздуха помещения (%).

q₁=14,42*70 / 100=10094/100 = 10,1 г/м³;

LН₂О= (10758 + 1075,8) / (10,1- 1,6)=11833,8 / 8,5=1332,2 м³/ч.

11) Кр = LН₂О / V, где:

   Кр - кратность часового обмена воздуха (раз/час) в помещении при

найденном часовом объёме вентиляции;

   LН₂О - значение полученное в последнем цикле расчёта,

выполненного по формуле (10);

   V - внутренняя кубатура помещения (м³).

Кр = 1332,2 / 8505=0,16.

12) Р = LН₂О/Поб, где:

   Р - объём вентиляции на одно животное за 1 час (м^З/ч);

найденном часовом объёме вентиляции;

   LН₂О – значение, полученное в последнем цикле расчёта,

выполненного по формуле (10);

   П_об - общее поголовье, находящееся в помещении (голов).

Р = 1332,2 / 78 = 17,8 м³/ч.

13) S_в = LН₂О / (Д * t), где:

   S_в - общая площадь сечения вытяжных труб (м²);

   LН₂О - значение полученное в последнем цикле расчёта,

выполненного по формуле (10);

   Д - скорость движения воздуха (м/с) в вентиляционной трубе;

   t - число секунд в одном часе (3600);

   S_в = 1332,2 / (1,23 * 3600) = 0,37 м³.

14) N_в =S_в / Р_в, где:

   N_в - количество вытяжных труб (штук);

   S_в - значение полученное в последнем цикле расчёта, выполненного

по формуле (13);

   Р_в - площадь сечения (м²) одной вытяжной трубы.

N_в = 0,37/ 1 = 0,37 вытяжных труб.

15)S_n = S_в * 0,8, где:

   S_n - общая площадь сечения приточных каналов (м²);

   S_в – значение, полученное в последнем цикле расчёта, выполненного по

формуле (1З);

   0,8 - коэффициент, соответствующий 80 % знечения S_в.

S_n =0,37 * 0,8 = 0,296 м².

16)N_n = S_n / P_n, ult:

   N_n - количество приточных каналов (штук);

   S_n – значение, полученное расчёте, выполненном по формуле (15);

   P_n - площадь сечения (м²) одного приточного канала.

N_n = 0,296 / 0,1= 3 приточных канала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет теплового  баланса

Под тепловым балансом следует  понимать то количество тепла, которое  поступает в помещение (теплопродукция), и то количество тепла, которое теряется из него (теплопотери). Поступление тепла в не отапливаемые помещения определяется количеством тепловой энергии, выделяемой животными, находящимися в помещении. Внешние ограждающие конструкции животноводческих зданий играют важную роль в поддержании требуемого микроклимата в помещениях, состояние которого оказывает значительное влияние на продуктивность животных, а также на долговечность строительных конструкций.

В холодное время года температура  воздуха в зданиях чаще всего  понижается за счет значительного увеличения потерь тепла через стены и  покрытия вследствие их увлажнения конденсационной  влагой. Поэтому в соответствии с  требованиями норм технологического проектирования животноводческих, птицеводческих и  звероводческих предприятий ограждающие  конструкции и инженерное оборудование зданий должны обеспечить поддержание  необходимых параметров микроклимата, установленных исходя из зоогигиенических условий содержания животных; при  этом конденсация влаги на стенах и потолке помещений не допускается.

Создание требуемых условий  воздушного режима в помещении возможно в том случае, если существует правильное сочетание необходимого воздухообмена  и оптимального температурного режима. Причем температура в помещении  главным образом должна поддерживаться за счет тепла, которое выделяется животными. Для определения количества тепла, требуемого для поддержания оптимальной  температуры при найденном значении воздухообмена, необходимо рассчитать тепловой баланс помещения (по данным Кузнецова А. Ф.).

Для животноводческих помещений  тепловой баланс целесообразно рассчитывать с учетом показателей температуры  и относительной влажности атмосферного воздуха самого холодного периода  года (январь).

При расчете теплового  баланса решается ряд важных вопросов, связанных с созданием нормального  температурно-влажностного режима в  помещениях для животных, и, прежде всего, корректируется кратность обмена воздуха. Недостаток тепла для обогрева всего поступающего наружного воздуха, особенно в не отапливаемых помещениях, может привести к снижению температуры  воздуха, образованию сырости, конденсации  влаги на внутренней поверхности  ограждений. Правильно рассчитанный тепловой баланс позволяет заранее  предвидеть это и своевременно принять  меры к утеплению помещения и  регулированию вентиляции.

Расчеты теплового баланса  помогают также выявить качество отдельных частей ограждающих конструкций (стен, потолков и т. д.) в отношении  теплопередачи, с тем, чтобы уменьшить  ее путем устройства теплых тамбуров, а если это необходимо - двойных  окон и дверей.

Тепловой баланс - это  равновесие между приходом и расходом тепла в каждом помещении.

1) Q_ж = (Ф₁ * n₁) + (Ф₂ * n₂) + (Ф₃ * n₃) + (Ф_{4 *} n₄) + (Ф₅ * n₅), где:

   Q_ж - количество тепла (ккал/ч), выделяемое всеми животными за 1 час;

   Ф_х - количество тепла (ккал/ч), выделяемое одним животным

соответствующей половозрастной группы;

   n_х - число голов животных соответствующей половозрастной группы.

Q_ж = (790*9)+(155*20)+(191*15)+(236*9)+(360*25)=

=7110+3100+2865+2124+9000=24199 ккал/ч.

2) Q_вент = (G * 0,24) * Δt, где:

   Q_вент - количество тепла (ккал/ч), расходуемое на обогрев

поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха;

   Δt- разность между рекомендуемой температурой воздуха внутри

помещения и среднемесячной температурой самого холодного месяца;

   G - воздухообмен (кг/ч);

   0,24 - теплоёмкость воздуха;

G = LН₂О * Д, где

   LН₂О - часовой объём вентиляции воздуха (м³/ч), который надлежит

вывести из помещения;

   Д - объёмная масса воздуха (м³/кг), при соответствующих

показателях температуры и давления;

G = 1332,2 * 1,213=1615,9 кг/ч

Q_вент = 1615,9 * 0,24 * 2,2 =853, 2 ккал/ч.

3) Q_ок = Σ (К * F) *Δt, где:

   Q_ок - количество тепла (ккал/ч), расходуемое на нагрев ограждающих

конструкций;

   К - коэффициент общей теплопередачи через ограждающие

конструкции (ккал/м²);

   F -площадь ограждающих конструкций (м²);

Q_ок = 415,7 * 2,2 = 914,5 ккал/ч.

4) Q_охл = Q_ок * 13 / 100, где:

   Q_охл - количество тепла (ккал/ч), теряемое ограждающими

конструкциями за счёт охлаждения ветрами и составляющее 13 % от

величины Q_ок.

Q_охл  = 914,5 * 13 / 100 =118,9 ккал/ч.

5) W_зд = Т * 10 * h, где:

   W_зд- расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других

ограждений (ккал/ч);

   Т - количество водяных паров (г/ч), поступающих в воздух за час

вследствие испарения  с влажных поверхностей, которое  равно Q_вн/ 10*,

где: * - величина, варьирующая  в зависимости от санитарного  состояния

помещения (7 - 25 %) и в среднем  составляющая 10 %;

   h - теплопотери при испарении 1г влаги и равные 0,595 ккал.

W_зд = 10758 * 10 * 0,595 = 54010,1 ккал/ч.

 

 

 

Расчёт  нулевого баланса.

Δtнб = Q_ж –W_зд / (G * О,24 * Σ (К * F)), где:

   Δtнб – нулевой баланс;

   Q_ж – количество тепла (ккал/ч), выделяемое всеми животными за 1 час;

   W_зд –расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других

ограждений (ккал/ч);

   G – воздухообмен (кг/ч);

   0,24 – теплоёмкость воздуха;

   К – коэффициент общей теплопередачи через ограждающие

конструкции (ккал/м²);

   F – площадь ограждающих конструкчий (м²);

Δt_нб = 21199 – 54010,1 / (1615,9 * 0,24 * 914,5) = -32811,1 /354657,7 = 0,03

Расчёт  дефицита тепла

Д_q = Q_ж – W_зд - (G * 0,24* Σ (К * F)) * Δt, где:

   Д_q - дефицит тепла;

   Q_ж - количество тепла (ккал/ч), выделяемое всеми животными за 1 час;

   W_зд - расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (ккал/ч);

   G - воздухообмен (кг/ч);

   0,24 - теплоёмкость воздуха;

   К - коэффициент общей теплопередачи через ограждающие

конструкции (ккал/м²);

   F - площадь ограждающих конструкций (м²);

   Δt - разность между рекомендуемой температурой воздуха внутри

помещения и среднемесячной температурой самого холодного месяца;

Д_q = 21199 - 54010,1 – (1615,9 * 0,24 * 914,5)* 0,03 = -32811,1 – 354657,7 =

= -43350,8  

Расчёт  необходимой мощности систем отопления

l квт электроэнергии даёт 860 ккал.

43350,8 / 860 = 50,4 квт/ч.

1 кг дизельного топлива  составляет 12000 ккал.

43350,8 / 12000 =3,6 кг/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Анализ расчетных  материалов

В целом санитарно-гигиеническая  оценка удовлетворительная, т. к. не все  параметры микроклимата соответствуют  санитарно-гигиеническим требованиям  и гигиене воздушной среде.

Температура воздуха в  телятнике равна 17⁰С, что соответствует требованиям равным 16-18⁰С. Влажность равна 70 %.

Q_ж = Q_огр + Q_вент + W_зд

21199 = 914,5 + 853,2 + 54010,1 = 34578,8

Объем вентиляции по содержанию влаги составляет 10758 л/ч, а по углекислоте составляет 3272 л/ч. В данном телятнике тепловой баланс оказался равным 34578,8ккал/ч, что соответствует отрицательному балансу, когда расходная часть превышает приходную.

Анализируя проведенные  расчеты по теме зоогигиеническое обоснование  проекта телятника-профилактория с родильным отделением можно сделать выводы о возможности использования данного проекта в строительстве.

Тепловой баланс помещения  отрицательный, следовательно, для благоприятного развития животных в помещении необходимы дополнительные системы обогрева животных. Для телят, содержащихся в профилактории, следует применять инфракрасные лампы для индивидуального обогрева. Также в родильном отделении и телятнике следует оборудовать систему отопления.

Особое внимание следует  уделить утеплению здания. Лучшими  являются материалы с меньшей  объемной массой, они же создают  и лучшую

теплозащиту.

 

 

 

 

 

3. Заключение

Чтобы устранить имеющийся  дефицит тепла необходимо принять

некоторые меры.

Ворота должны быть плотными и утеплёнными, не допускать промерзания  и образования конденсата на их поверхности, для этого их устраивают с двойной  обшивкой, а снаружи утепляют

теплоизоляционным материалом. Ворота можно оборудовать тамбурами  и воздушными завесами. Окна достаточно герметизируют, делают специальные  сливы для отвода конденсирующей влаги.

Для создания положительного теплового баланса в данном телятнике  при отрицательном тепловом балансе  следует провести ряд мероприятий:

- организовать подогрев  холодного вентилируемого воздуха  теплогенераторами, электрокалориферами, лампами инфракрасного излучения;

- утеплить все холодные  стены, потолки, окна, двери, ворота  и щели, чтобы на них не оседала  влага;

- регулярно убирать помещение  и загрязненную подстилку;

- необходимо следить за  исправным состоянием средств  навозоудаления;

- использовать подстилку,  которая хорошо впитывает влагу  (сухую опилку, стружку, измельченную  солому озимых культур);

- устранить разливание  воды, а значит и ее испарение;

- необходима хорошая вентиляция телятника.

В телятниках должна быть механическая вентиляция с калориферами. И для  обеспечения оптимального микроклимата во всех участках телятника необходимо устанавливать длинные приточные воздуховоды.

В телятниках, в которых  содержится молодняк, устраивают системы  вентиляции с механическим побуждением  и подогревом поступающего воздуха. Подогретый в калориферах наружный воздух подается из верхней зоны помещения  в нижнюю. Загрязненный воздух удаляется механической вытяжкой с помощью вентиляционной системы по каналам, расположенным под полом, рядом с навозными каналами.

Потолки или совмещенные перекрытия должны быть

малотеплопроводными, сухими, водонепроницаемыми, по возможности герметичными, гладкими.

Для утепления полов в  животноводческих помещениях применяют

отходы резинотехнической  промышленности. Разработаны специальные  плиты, основным сырьем для получения  которых, служит резиновая крошка из старых автопокрышек. Дополнительно  к ней добавляют нефтебитум, парафин, асбест, серу и другие материалы.

Полы с таким покрытием  полностью отвечают санитарно-гигиеническим требованиям: они тёплые, сухие, нескользкие, нежёсткие, влагонепроницаемые.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Аликаев В.А., Петухов Е.А., Халенова Л.Д., и др. «Справочник по кормлению и содержанию животных», М.: Колос, 1982.- 320 с.
2. Бородулин Е.Н., Фролкин А.В. «Выращивание молодняка для промышленного комплекса», М.: 1978 г. – 112с.
3. Волков Г.К. «Гигиена крупного рогатого скота на промышленных фермах», - М.: Россельхозиздат, 1987. 316 с.
4. Кузнецов А.Ф. «Гигиена содержания животных» справочник по зоогигиене», СПб.- 2003 г. – 303 с.
5. Лебедев П.Т. Микроклимат помещений для животных и методы его исследования. М. : Россельхозиздат, 1973. - 128 с.
6. А. П. «Практикум по зоогигиене», - М.: Колос, 1984. - 270 с.
7. Семенюта А.Г. «Гигиена содержания крупного рогатого скота», М.: Колос, 1972. – 490 с.
8. Сироткин В.И. «Выращивание телят; Нормирование кормления; системы содержания», М. 1987 г. – 126 с.
9. Смирнова И.Р. Значение зоогигиены в практике животноводства //