Оптимизация условий содержания животных в здании конюшни на 40 племенных лошадей

Общая площадь сечения Sn приточных каналов принимается в размере80% от общей площади сечения вытяжной системы, м2:Sn = Sв×0,8 = 0,3×0,8 = 0,24 м2Число приточных каналов (Nn), штук:Nn = Sn/an = 0,24/0,02 = 12 шт.an = 0,02 м2гдеSn — общая площадь сечения приточных каналов, м2;an— площадь сечения одного приточного канала, м2.Объем вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров Lн2о,которые необходимо удалить из помещения за 1 час, м3:Lн2о=Qвп+Д/q1-q2=13772+1377,2/4,571-2,5=7574,6 м3/чq2=2,5 г/м3где Qвп — количество водяных паров, г, выделяемых животными впарообразном виде за час с процентной надбавкой на испарение с пола,поилок, кормушек, стен;q1 — абсолютная влажность воздуха помещения, г/м3, при требуемыхпоказателях температуры, С, и относительной влажности OB воздухапомещения:q1=E×OB/100=6,53×70/100=4,571 г/м3где Е — максимальная упругость водяного пара, г/м3, при требуемомпоказателе температуры воздуха;q2 — абсолютная влажность атмосферного воздуха, вводимого впомещение, г/м3Влагосодержание Qвn - количество водяных паров, выделяемое животными впарообразном виде за 1 час, г:Qвn = В1× n1 + B2× n2 + … + Bx×nx = (430×4)+(430×6)+(320×22)=(304×8)=13772 г/чгде B1,2,…x — количество водяных паров, выделяемых одним животнымсоответствующей половозрастной группы;nх — число голов животных соответствующей половозрастной группы.Таблица 4.2.Расчет влагосодержания в помещенииГруппа животныхЧистоголовQвn, г/ч1 гол.Все поголовьеЖеребец производитель44301720Жеребая кобыла64302580Холостая кобыла223207040Молодняк старше 1г83042432Итого40148413772Дополнительное количество водяных паров Д, поступающих в воздухвследствие испарения (10%) с влажных поверхностей, г/ч:Д=Qвn×10/100=13772×10/100=1377,2 г/чДля устранения повышенной влажности воздуха необходимо провестирасчеты по ниже приведенным формулам.Кратность Кр часового обмена воздуха, раз/ч.:Кр= Lн2о/V=7574,6/3311=2,287 p/чV=3311м3где V - внутренняя кубатура помещения, м3.Объем вентиляции Р на одно животное, м3/ч:P= Lн2о/nоб=7574,6/40=189,365 м/чГдеnоб –– общее число находящихся в помещении животных, гол.Площадь сечения Sв вытяжных труб, м2:Sв= Lн2о/h×t=7574,6/7110=1,06 м2h=1,975м/сt =3600сек.где h –– скорость движения воздуха в вентиляционной трубе, м/с;Число вытяжных Nв труб, штук:Nв= Sв/ав=1,06/0,36=2,95 – примерно 3 шт.ав=0,36м2где ав –– площадь сечения одной вытяжной трубы, м2.Общая площадь сечения приточных каналов Sn, принимается в размере80% от площади сечения вытяжной системы Sв, м2:Sn=Sв×0,8 = 1,06×0,8 = 0,848 м2Число приточных каналов N, штук:Nn = Sn/n= 0,848/ 0,02 = 42шт.где Sn–– общая площадь сечения приточных каналов, м2;аn –– площадь сечения одного приточного канала, м24.2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА И ДЕФИЦИТА ТЕПЛАТепловой баланс — это соотношение между приходом и расходомтепла в помещении.Поступление тепла в не отапливаемых животноводческих помещенияхопределяется количеством тепла, выделяемого всеми животными,содержащимися в нем.Потери тепла в животноводческих помещениях слагаются: Из расхода тепла, затрачиваемого на обогрев вводимогоатмосферного воздуха при расчетном воздухообмене. Тепла, которое теряется через ограждающие конструкции Расхода тепла на испарение влаги с поверхностей ограждающихконструкций.Основной источник тепла в животноводческих помещениях — этотепло выделяемое всеми животными Qж, ккал-ч:Qж=Ф1×n1+Ф2×n2+…Фх×nх=(914×4)+(900×6)+(669,5×22)+(637×8)= 28881ГдеФ1, 2,…х — количество тепла, ккал-ч, выделяемое одним животнымсоответствующейполовозрастнойгруппы,содержащимсявживотноводческом помещении.Таблица 4.3 Количество тепла, выделяемого животнымиГруппа животныхЧистоголовQж,ккал-ч1 голВсе поголовьеЖеребец производитель49143656Жеребая кобыла69005400Холостая кобыла22669,514729Молодняк старше 1г86375096Итого403120,528881Расход тепла в животноводческом помещении определяется егозатратами.Обогрев воздуха Qвен, поступающего в процессе вентиляции, ккал-ч:Qвен = G×0,24×∆t = 9616×0,24×33= 76158,72ккал-чгдеG - количество воздуха, удаляемого из помещения илипоступающее в него в течение 1 часа при соответствующих показателяхтемпературы и давления, м3/чG = Lн2о×m=7574,6×1,2695=9616 м3/ч0,24- теплоемкость воздуха, ккал/кг/град;∆t- разность между рекомендуемой оптимальной температуройвоздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружноговоздуха самого холодного месяца года - января.Нагрев ограждающих конструкций Qok, ккал-ч:Qok=∑ (К×F) ∆t=55993,5ккал-чгде К - коэффициент теплопередачи через ограждающие конструкции,ккал-м2/ град;F- площадь ограждающих конструкций, м2Потери тепла Qохл через вертикальные ограждающие конструкции животноводческогоздания, граничащие с наружным воздухом (стены продольные, окна, двери, ворота), ккал-ч:Qохл= Qok×13/100=23910×13/100=3108,3 ккал-чГде13- количество тепла, расходуемого на нагрев ограждающихконструкций (13%), ккал-ч.Количество тепла, расходуемого на испарение влаги Qисп с мокрыхповерхностей пола и других ограждений животноводческого помещения,ккал-ч:Qисп = Д × h = 0,595×1377,2= 819,434 ккал-чгде Д- дополнительное количество водяных паров, поступающих ввоздух за 1 час вследствие испарения с влажных поверхностей (10%), г/чh-теплопотери, затрачиваемые при испарении 1 г влаги, равные 0,595ккал.Общий расход тепла Qор, в животноводческом помещении, ккал-ч:Qор=Qвен+Qок+Qохл+Qисп=76158,72+55993,5+3108,3+819,434=136080ккал-чгде Qвен- количество тепла, расходуемого на обогрев поступающего впроцессе вентиляции свежего атмосферного воздуха, ккал-ч;Qок- количество тепла, расходуемого на нагрев ограждающихконструкций животноводческого помещения, ккал-ч;Qохл- количество тепла, теряемого через вертикальные ограждающиеконструкции, граничащие с наружным воздухом (продольные стены, окна,двери, ворота) за счет охлаждения их господствующими ветрами, ккал-ч;Qисп- количество тепла, расходуемого на испарение влаги с мокрыхповерхностей пола и других ограждений животноводческого помещения,ккал-ч.Зная теплопоступления от животных и расход тепла вживотноводческом помещении, можно определить его баланс.Для поддержания заданной температуры в помещениях оптимальныйтепловой баланс должен быть нулевым, то есть приход тепла долженсоответствовать величине его расхода. В противном случае температуравоздуха в помещениях будет повышаться (при балансе положительном) илипонижаться (при балансе отрицательном).Для обеспечения требуемого воздухообмена, как правило, необходимдополнительный обогрев с помощью отопительных систем. Дляэффективного их использования, необходимо определить дефицит тепла вусловиях конкретного помещения.Дефицит тепла Дт в помещении определяется как разность междуприходом и расходом тепла по формуле, ккал-ч:Дт = Qж - Qор =28881 - 136080= 107199ккал-ч = 124,65 квт/чгде Qж- количество тепла, ккал-ч, выделяемое всеми животными,содержащимися в животноводческом помещении;Qор — общий расход тепла в животноводческом помещении, ккал-ч.На основании этой формулы сделать заключение о необходимостидополнительного поступления тепла в животноводческое помещение с помощьюобогревательных устройств.Таблица 4.4.Расчёт теплового балансаНаименование ограждающих конструкцийKFK-F∆tQокПол0,2946189,2336243,6Потолок0,77946728,423324037,86Окна2,319,244,16331457,28Двери---33-Ворота415,6862,72332069,76Продольные стены1,06582,8617,73320384Торцовые стены0,8961,3254,57331801Итого55993,54.3. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯРасчет мощности механических систем отопления проводится с учетомследующих данных: Установленный дефицит тепла в животноводческом помещении. Количества тепла, которое дает 1 кВт электроэнергии. Общее количество необходимой электроэнергии для покрытиядефицита тепла в животноводческом помещении. Мощность одного теплогенератора или электрокалорифера.Рассмотрим методику расчета необходимой мощности механическойсистемы отопления на следующем примере: При расчете теплового баланса установлен дефициттепла 65549 ккал/ч. Известно, что 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. Для покрытия дефицита тепла потребуется 76 (65549: 860)кВт/ч электроэнергии.Электрокалориферы чаще всего бывают мощностью 10 или 15 кВт/ч.В данном примере для расчетов возьмем электрокалориферымощностью 15 кВт-ч. Следовательно, для восполнения недостатка тепла необходимо установить 8 (76:10) электрокалориферовмощностью 10 кВт-ч каждый, или 5 (76:15) электрокалориферовмощностью 15 кВт-ч.Установка электрокалориферов:10 кват/ч = 12 шт.15 квт/ч = 8 шт.4.4 ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.Для того, чтобы животные были здоровы и показывали свои самые лучшие пользовательские качества для них необходимо создать благоприятные условия содержания, соответствующие их биологическим потребностям. Это также необходимо, если мы хотим целесообразно использовать корма и другие средства содержания. Поэтому при проектировании и строительстве животноводческих предприятий необходимы специальные нормы и разработанные проекты, представляющие собой пакеты технической документации.Для максимальной работоспособности лошадей крайне необходимы комфортные условия их размещения. Ошибки, допускаемые при проектировании и строительстве очень трудно исправить при дальнейшей эксплуатации зданий. Они могут повлечь значительный экономический ущерб, выражающийся в необходимости перестроек и ремонтов, болезнях животных, снижении их продуктивности.В данной работе представлен проект конюшни на 40 голов лошадей денникового содержания, котораясоответствует всем нормам технологического проектирования по НТП – СХ– 9 – 83. При ее проектировании учтены расчёты при наружной температуре -28*С и сделаны соответствующие выводы для создания оптимальных условий содержания и поддержания необходимого температурно-влажностного режима в помещении.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВВиноградов П.Н. «Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов» - М.: Агропромиздат, 2003Герасимов А.Е. «Лошади разведение и уход» -М.: «Вече», 2004Климеш Р., Холл Ч. «Строительство конюшен. Как планировать, строить и реконструировать конюшни, навесы» (пер. с англ.)– М.: Аквариум, 2005Кочиш И. И., Калюжный Н. С., Волчкова Л. А., Нестеров В. В.. «Зоогигиена: Учебник» / Под ред. И. И. Кочиша. - СПб.: «Лань»,2008.  Кузнецов А.Ф. «Гигиена содержания животных» - СПб.: «Лань», 2004 Кузнецов А.Ф., Найденский М.С., Щуканов А.А., Белкин Б.Л. «Гигиена животных» - М.: «КолосС», 2001Ливанова Т.К., Ливанова М.А «Всё о лошади» - М.: «АСТ-ПРЕСС СКД», 2002Найденский М.С.,КузнецовА.Ф., ХрамцовВ.В., ВиноградовП.П..Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов - М.: «КолосС», 2007.