Свинарник на 800 голов

Q - количество граммов влаги, выделяемое животными за 1 час в виде водяных паров;

% - количество водяных паров, ушедших на испарение с ограждающих конструкций;

q1 - абсолютная влажность воздуха помещений, при которой относительная влажность находится в пределах нормы;

q2 - средняя абсолютная влажность за ноябрь и март по данной климатической зоне и она составляет 3.21 (3.35*3.07/2).

Найдем Q:

100 свиней массой 200 кг  выделяют за 1 час100* 202г/ч -20200г/ч

200 свиней массой 100 кг  выделяют за 1 час 200*153г/ч = 30600 г/ч

300свиней массой 90 кг выделяют  за 1 час 300*132г/ч = 39600 г/ч

100 свиней массой 80кг выделяют  за 1 час 200*124г/ч = 12400 г/ч

100свиней массой 60 кг выделяют  за 1 час 100*107г/ч = 10700 г/ч

Итого, по помещению: 113500г/ч

При содержании животных без подстилки в свиноводческом помещении необходимо добавить 30% - пары ограждающих конструкций:

34050+113500=147550 г/ч

Найдем q1. По таблице "Максимальная упругость водяного пара" берем значение абсолютной влажности для +16°C. Она составляет 13.54 мм рт.ст. Но это значение для 100% относительной влажности. Чтобы привести это к нормальному значению относительной влажности (75%), составим пропорцию:

13.54-100%

q,x - 75% , откуда, q,x – 10.16 мм рт. ст.(или г/м3)

Найдём L:

L = 147550: (10.16-3.2) = 21260.8 м3/ч

Теперь рассчитаем кратность воздухообмена по формуле:

N - L : V ,

где N - кратность воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;

L -часовой объём вентиляции;

V - объём помещения.

N = 21260.8 :5040 =4.2 раза/час.

Определяем объём вентиляции на 1 ц ж.м. Для этого

v = L : m

v - объём воздухообмена на 1 ц ж.м.,м3 /ч;

L - часовой объём вентиляции, м3 /ч;

v=21260.8:(2*50)+(1.5*50)+(1*200 )+(09*300)+(0.8*100)+(0.6*100)=30.81м3ч

Где m- масса животных в помещении, ц.

Общая площадь сечения вытяжных шахт определяется по формуле:

S1 = L : (v * 3600),

где S - общая площадь сечения вентиляционных шахт, м2;

L - часовой объём вентиляции;

3600 - час в секундах;

v - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с.

Скорость движения воздуха определяем по таблице "Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещений и наружного воздуха". t=16oC-(-04+(-2.9)/2)°C = 17.7°C

v = 1.42 (при высоте трубы в 6 м)

Тогда S – 21260.8 : (1.42*3600) = 4.16 м2

Количество вытяжных шахт находим, исходя из формулы:

N = S : s,

где N - количество вытяжных шахт;

S - общая площадь вытяжных шахт;

s - площадь одной вытяжной шахты.

N = 4.16 м2: 1.42 м2 = 3 шахты размером 1.38 х 1.2м

Приточные каналы должны составлять 60% от вытяжных шахт, то есть 2.5 м2. Выполнены в виде 15-ти открывающихся фрамуг в окнах.

 

6. Расчет теплового  баланса помещения

 

Тепловой баланс - это строгий учёт поступления и расхода тепла в помещение. В поступлении тепла в животноводческих помещениях главная роль принадлежит животным, а расход его идёт по нескольким направлениям:

A) на обогрев вентилируемого воздуха;

Б) на испарение влаги с ограждающих конструкций;

B) на потерю через ограждающие конструкции.

Тепловой баланс бывает нулевым, отрицательным и положительным. Нормативные параметры микроклимата выдерживаются только при нулевом тепловом балансе.

Расчёт теплового баланса ведут по формуле :

Qжив == Qвент + Qисп + Qзд; где:

Qжив- количество тепла, выделяемого животными;

Qbент- тепла на подогрев вентилируемого воздуха;

Qисп- количество тепла, расходуемого на испарение влаги сограждающих конструкций;

Qзд- количество тепла, расходуемого на теплопередачу через ограждающие конструкции;

Для расчета нам понадобятся следующие данные:

Внутренние размеры помещения: длина 70м, ширина 18м, высота в коньке 5м, высота стен 3м. Стены из обыкновенного кирпича, толщиной 0.655м. Окна двойные, размером 2.1 х 1.1, их количество 30 штук. В 2.2 х2.8, их 5 штук. Потолок совмещен с крышей. Покрытие шифер и рубероид, утеплитель (толщиной 0.14м).

Температура в помещении 160, относительная влажность 75%. Район – Орша, средняя температура наружного воздуха в январе -7.80. средняя абсолютная влажность наружного воздуха в январе 2.63г/м3.

 

Поголовье: свиньи с живой массой 200 кг – 50 голов;

свиньи с живой массой 150 кг - 50 голов;

свиньи с живой массой 100 кг - 200 голов;

свиньи с живой массой 90 кг - 300 голов;

свиньи с живой массой 80 кг - 100 голов;

свиньи с живой массой 60 кг - 100 голов.

 

1. Расчет количества тепла, выделяемого животными (Qжив).:

 

100 свиней массой 200 кг выделяют 100*302= 30200ккал/ч

200 свиней массой 100 кг  выделяют 200*228 =22800 ккал/ч

300 свиней массой 90 кг выделяют 300*161 =19600 ккал/ч

100свиней массой 80 кг выделяют 100*185 = 18500 ккал/ч

100 свиней массой 60 кг выделяют 270*189 = 16100 ккал/ч. Итого, все животные выделяют: 169200 ккал/ч

 

2. Расчет расхода тепла в помещении:

2.1 расчет количества тепла на подогрев вентилируемого воздуха ведутпо формуле: Qbент = 0.24 х G x Д t, где 0.24 - теплоёмкость воздуха;

G - количество воздуха в кг, которое ежечасно должно поступать в помещение и удаляться из него в январе месяце;

Дt - разность между температурой внутреннего воздуха помещения и наружного.

Сначала надо провести корректировку расчета объема вентиляции на январь

L январь = Q : (q1 - qянв) = 147550/(10.15-2.63) = 19621 м3/ч;

затем переведем объемные единицы в весовые – 1 м3 воздуха при температуре 160С и средним барометрическим давлением 760 мм рт. ст. весит 1.222 кг.

тогда: G = 19621 * 1.222 = 23976.86 кг/ч.

Дt января будет составлять +16°С - (-7.8°С) = +23.8°С.

Qвент = 0.24*23976.86*23.8 =136955.8 ккал/ч.

 

2.2 Расчёт количества тепла, расходуемого на испарение влаги  с ограждающих конструкций/проводят, исходя из того, что на испарение 1 гвлаги необходимо 0.595 ккал, количество  влаги , испаряющейся с ограждающих  конструкций, определяем в виде % надбавки , от влаги выделяемой  животными, в нашем случае- 34050 г/ч.

Qисп = 34050 * 0.595 = 20259.75 ккал/ч

 

2.3 Расчёт тепла, расходуемого на теплопередачу через ограждающие конструкции, проводят по формуле:

Q 0.з.д = К х F х Дt, где

К - коэффициент общей теплопередачи материала, ккал/ч/м2/град;

F - площадь ограждающих конструкции, м2;

t - разность между температурой внутреннего воздуха и наружного, 0С.

Коофициенты общей теплопередачи отдельных конструкций: совмещенного перекрытия 0.75; стен 0.84; окон 2.3; ворот и дверей 2.0.

Для удобства расчётов следует их предоставить в виде таблицы:

Таблица 2

Название окружающей конструкции	К	F	KxF	Дt	Теплопотери Ккал/ч
1	2	3	4	5	6
1. Крыша	0.75	70*(22+92)*2=1290.8 mz	968.1	23.8	23040.78
2. Окна	2.3	2.1*1.1*30=69.3м2	159.4	23.8	3793.5
3. Ворота	2.0	(2.2х2.8)*5=30.8 м2	61.6	23.8	1466.08
Стены за вычетом окон и ворот	0.84	70+(0.655*2)= 71.31м 18+(0.655*2)=19.31 м (71.31*(3+0.185)*2)+(19.31*3*2) + +(9.655*(2*0.185)*2)=577.24м2 577.24-(30.8+69.3)=677.34м2	568.97	23.8	13541.38
5. Пол:
1-я зона	0.4	(70*2)*2+(18*2)*2=352м2	140.8	23.8	3351.04
2-я зона	0.2	(70-4)*2*2+(18-8) * 2 * 2 = 296	61.6	23.8	1466.08
3-я зона 4-я зона	0.1 0.06	((70-8)*2*2)+((18-12)*2*2)=272м2 (70-12)*(18-12)=348м2	27.2 20.88	23.8	647.36 496.94
Итого:			2008.55		47803.16

 

К полученному результату необходимо сделать прибавку в 13% на теплопередачу через стены, окна и ворота:

(3793.5 + 1466.08 + 13541.38)*0.13 = 2444.12 ккал/ч

Итого: 47803.16 + 2444.12 = 50247.29 ккал/ч

Суммарный расход тепла в помещении будет составлять 207468.84 ккал/ч

Теперь рассчитаем тепловой баланс помещения по формуле:

Qжив = Qвент + Qисп + Qзд

136955.8+20259.75+50247.29==169200

Расчет показывает, что расход тепла превышает его поступление на 38262.84ккал/ч, что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе помещения. Допускаются отклонения +/- 10% к расчетным данным.

Определим Дt нулевого баланса

Дt нул.бал = (Qжив- Qисп): (Gx 0.24 +KF)

Дt нул.бал = (169200 – 20259.75): (23976.82*0.24 + 2008.55)= 19.2°С.

 

Так как средняя январская температура в Орше будет составлять -7.8 °С, то температура внутри помещения будет:

19.2OC-7.8°C = 11.5°C.

Эта температура не соответствует зоогигиеническим требованиям (160), следовательно, в помещении требуется дополнительный подогрев. Для чего мы используем электрокалориферную установку СФОА-100. Система электропитания предусматривает автоматичеcкое секционное включение нагревательных элементов на 33, 66 и 100% номинальной мощности, с теплоотдачей 90 кВт.

 

7. Расчет естественного  и искусственного освещения основного  помещения

 

Освещенность - важный параметр микроклимата свиноводческих помещений. Её делят на естественную и искусственную.

Расчет естественной освещенности проводят геометрическим и светотехническим методами.

Геометрический способ нормирования естественной освещенности осуществляют через световой коэффициент (СК), который представляет собой отношение остекленной площади окон к общей площади пола. В помещении для откорма свиней он должен составлять 1/20.

Светотехнический метод нормирования освещенности выражается коэффициентом естественной освещенности (КЕО) - это процентное отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения к горизонтальной освещенности вне помещения. Этот метод осуществляют с помощью специального прибора - люксметра.

Рассчитаем естественную освещенность в помещении геометрическим методом.

СК = SOKOH : Sпола, то SOKOн -СК* Sпола . Это будет составлять :

1/20*1260= 63 м2

 

Это будет остекленная площадь окон. Чтобы узнать общую площадь окон необходимо добавить 10-20% на оконные переплеты, что будет составлять 6.3м 2

Тогда общая площадь окон будет :

63 + 6.3 = 69.3 м2.

Окно в помещении имеет размер 2.1 м х 1.1 м, и площадь его составляет 2.3 м2. Тогда количество окон в помещении должно составлять:

69.3 : 2.3 = 30 окон

Так как окна расположены с двух сторон здания, то их будет 30 : 2 -15 окон с каждой стороны. 15 окон открываются.

Рассчитаем искусственную освещенность. Её определяют по удельной мощности ламп на 1 м2 площади помещения – 2.6 Вт/м2.

Суммарная мощность ламп в помещении будет являться произведением площади пола на удельную мощность:

1260 * 2.6 = 3276 Вт

В помещении применяются лампы, мощностью 100 Вт каждая. Следовательно, количество ламп будет составлять:

3276 Вт: 100 Вт = 32.7 = 33лампы.

Их следует располагать над кормовыми и навозными проходами.

Дежурное освещение в помещении для свиней должно составлять 15 -20% от рабочего освещения:

33лампы * 0.15 = 4.9

то есть 5 ламп. Дежурное освещение не должно возбуждать нервную систему животных, мешать их нормальному отдыху или сну.

 

8.Требования к  полам в помещении

 

Пол в помещении должен быть теплым, влагоустойчивым, хорошо подвергаться чистке и мытью. Пол кормовых проходов выполняется из железобетона.

Пол состоит из 3-х основных частей: покрытие (непосредственно подвергается эксплуатационному воздействию), теплоизоляционная или влагоупорная прокладка и основа. В животноводческих помещениях полы бывают монолитные, сборные, решетчатые, комбинированные.

В секциях пол выполнен из керамзито-бетона, он малотеплопроводен, следовательно снижает потери тепла организмом животных. Поверхность бетона легко моется, не разрушается при длительном контакте с фекалиями и мочой, водой, индеферентна к большинству дезинфицирующих жидкостей, не скользкая, что в значительной мере снижает травматизм. Однако необходимо следить за состоянием бетонного пола, нельзя допускать наличие трещин, сколов или выбоин, так как это может, травмировать копытца, стать местом накопления нечистот и развития патогенной микрофлоры.

Часть пола, на 30 см от кормушек, над навозными лотками выполняется из чугунных решеток. Благоприятное влияние щелевых полов описано многими авторами. В частности основное их достоинство заключается в том, что они прерывают контакт между животными и их выделениями. Это способствует хорошей санации помещения, снижает концентрацию вредных газов, пыли и микроорганизмов в воздухе.

Нельзя допускать наличие заусенец и искривлений плоскости пола, а также отсутствие или деформацию решеток. Так как это приведет к производственному травматизму.