2.2. Микроклимат в животноводческом помещении

Микроклиматом животноводческих помещений называется совокупность физических и химических факторов воздушной сферы, сформировавшихся внутри этих помещений.

Практически под микроклиматом помещений понимают регулируемый воз­духообмен, т.е. организованное удаление из помещений загрязненного и по­дачу в них чистого воздуха через систему вентиляции.

С помощью системы вентиляции поддерживают в помещениях оптималь­ный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечи­вают равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещений для предот­вращения образования «застойных зон»; предупреждают конденсацию паров на поверхностях ограждении, создают нормальные условия для обслужи­вающего персонала.

2.3. Расчет вентиляции

Требуемый воздухообмен по углекислому газу определяется по формуле:

где количество животных в данном расчетном здании, гол;

количество углекислоты, выделяемое одним животным, дм³/ ч., принимаем по таблицам (прил. 2, табл. 2);

содержание углекислоты в свежем приточном воздухе, дм³/м³;

предельно допустимая концентрация углекислоты для данного по­меще­ния

Требуемый воздухообмен необходимо также рассчитать по влажности:

где количество водяных паров, выделяемое одним животным , г/ч;

допустимая концентрация водяных паров в данном помещении,

содержание водяных паров в наружном воздухе, г/м³,

Дальнейшие расчеты необходимо вести по наибольшему значе­нию из полу­ченных воздухообменов.

С учетом возможных регулировок расчетный воздухообмен принимают:

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

где объем животноводческого помещения, .

Для животноводческих помещений в стойловый период года К = 3...5.

По кратности воздухообмена выбираем систему вентиляции, определяем мощность и напор вентилятора.

Основное достоинство вентиляции с естественным побудителем - про­стота, дешевизна устройства и удобства в эксплуатации, поэтому ее широко ис­пользуют на животноводческих фермах, особенно для содержания крупного ро­гатого скота на откорме. Однако вентиляция с естественным побудителем имеет и существен­ный недостаток плохо обеспечивает создание устойчивого микро­климата.

Вентиляция с механическим побудителем обеспечивает более надежный воз­духообмен и ее легко автоматизировать. Эта система непригодна, если не по­догре­вать приточный воздух в зимний период времени.

Таким образом, часовую производительность любого вентилятора опреде­ляют по формуле:

Для любого типа вентилятора (осевого или центробежного) напор должен быть таким, чтобы преодолеть все сопротивления в воз­духоводах и подать необ­хо­димое количество воздуха в единицу времени к скотоместу.

Общие потери напора (Н) состоят из потерь, вызываемых трением воздуха о стенки воздуховода , и от местных сопротивлений и определяется по формуле:

Н=5,1+33,6=38,7 Па

Потеря напора в воздухопроводе определится из выражения:

где коэффициент трения воздуха, 0,02;

длина воздухопровода, м, применяется из чертежа плана-разреза расчет­ного здания;

диаметр воздухопровода, м;

плотность воздуха, кг/м³,

скорость движения воздуха в воздухопроводе,

Потери напора от местных сопротивлений в воздухопроводе зависят от изме­нения сечения труб, поворотов, профиля входного отверстия и других со­противле­ний и определяются по формуле:

где сумма коэффициентов местных сопротивлений воздуха в воздухопро­воде.

Значения коэффициента местного сопротивления от формы воз­духопро­вода следующие:

Колено с углом поворота 90° - 1,10

Колено с углом поворота 120° - 0,55

Колено с углом поворота 150° - 0,20

Отвод с радиусом R=D - 0,25

Отвод с соотношением 1,5 - 0,17

Сужения сечения магистрали (F) к сечению отвода (f), - 0,29

Сужения сечения магистрали (F) к сечению отвода (f), - 0,21

Расширение сечения магистрали к сечению отвода 0,1 - 0,81

Расширение сечения магистрали к сечению отвода 0,5 - 0,25

Диаметр магистрального воздухопровода:

В общем случае мощность электродвигателя для привода вентилятора опре­делится по формуле:

где коэффициент запаса мощности электродвигателя (см. прил. 2, табл. 3);

к. п. д. вентилятора

к. п. д. передачи от электродвигателя к вентилятору.

Центробежный вентилятор подбирают по номограмме, с учетом его расчет­ной производительности, необходимого напора и получения наибольшего к. п. д. По номограмме также определяют частоту вращения вентилятора.

Вентилятор №6; 𝜂=0,5; Н=1200 Па; А=6000

Отсюда частота вращения вентилятора

Далее определяем суммарную площадь вытяжных каналов:

где скорость движения воздуха в канале, м/с.

Скорость воздушного потока в канале определим по формуле:

где высота вытяжного канала, м; 4.. .6 м;

температура воздуха внутри и снаружи помещения, °С.

Расчетную температуру наружного воздуха в регионах с резко континен­таль­ным климатом можно принять равным 28°C. Температуру воздуха внутри помещения принимают по таб. 1 прил. 2.

Зная площадь поперечного сечения одного вытяжного канала, находим их количество:

где поперечное сечение одного канала, м²;

0,5x0,5; 0,6x0,6: 0,8x0,8 или 1x1 м

Чтобы увеличить скорость приточного воздуха и улучшить его перемеши­ва­ние с воздухом помещения, сечение приточных каналов следует делать на 30...40 % меньше, чем у вытяжных каналов, а количество брать в пять раз больше. С учетом этих соображений общая площадь сечения приточных каналов будет равна:

и их число

и их число