65. Принцип расчета объема вентиляции по водяным парам.

Расчет объема вентиляции для удаления избыточной влажности проводят по формуле:

L_H 2 O =    , где:

L_H2O – часовой объем вентиляции, м³/ч;

W – общее поступление в воздух паров от животных, при испарении с мокрых поверхностей ограждающих конструкций, поилок, кормушек и т.д.;

d_в – нормативное влагосодержание воздуха в помещении (абсолютная влажность), г/м³;

d_н – влагосодержание атмосферного воздуха, вводимого в помещение (абсолютная влажность), г/м³.

Количество водяных паров, поступающих в помещение, находим по формуле:

 

W = Wжив. + Wдоб., где:

Wжив.- количество влаги, выделяемое всеми животными в течение часа, г/ч;

Wдоб. - количество влаги, поступающей с мокрых поверхностей, кормушек, поилок в течение часа, г/ч.

Поступление водяных паров от животных находят с помощью таблиц. Норму выделения водяных паров одним животным определяют с учетом живой массы и продуктивности.

 

W жив. = W ₀ × n × r , где:

W₀ – количество влаги, выделяемое 1 животным, г/ч;

n – количество птиц в помещении, гол.;

r - поправочный коэффициент на температуру воздуха в помещении.

 

Выделение водяных паров птицей находят по формуле:

 

W жив. = W ₀ × n × g , где:

W₀ – количество влаги, выделяемое на 1 кг живой массы птицы, г/ч;

n – количество птиц в помещении, гол.;

g – живая масса одной птицы, кг.

Для расчета влаги, поступающей с мокрых поверхностей, кормушек, поилок (Wдоб.) пользуются процентными надбавками к влаговыделениям животных, которые находят по таблице.

Оптимальное влагосодержание воздуха в помещении (абсолютная влажность при нормативной температуре - d _в ) определяется расчетным путем. Для этого нужно знать нормативы по температуре и относительной влажности воздуха помещения.

Например, для коров температура равна +10 ºC, относительная влажность 70 %. По таблице максимальной упругости водяных паров находят максимальную влажность при данной температуре. Она равна 9,17 г/м³. Тогда:

 

d _в =    =    = 6,4 г/м³ , где:

Е – максимальная влажность, г/м³;

R – относительная влажность, %.

Влагосодержание наружного воздуха (абсолютная влажность - d _н ) зависит от климатических условий данной местности и от времени года. Его находят по таблице. Для расчета вентиляции на зимний период берут влагосодержание в январе месяце, а для расчета на переходный период – среднюю за ноябрь и март.

Расчет кратности воздухообмена

В практике при оценке вентиляции пользуются понятием «кратность воздухообмена» — это отношение количества воздуха куб/м, поступающего в помещение (или удаляемого из помещения) в час, к внутренней кубатуре помещения.

                                             (час.объем вент., м3/ч)

                                Кр = ---------------------------------

                                            (объем помещения, м3)

 

Зоогигиенические нормы кратности воздухообмена: зимой-3-5, в переходный период-6-8, летом-10-12 раз.

66. Движение воздуха и его охлаждающая способность. Способы определения, нормативы.

Воздушные массы движутся вследствие неравномерного нагревания почвы. Более теплые массы поднимаются вверх (восходящие), а на их место устремляются идущие вниз потоки воздуха. Продвигаясь, они изменяют скорость и направление. Такое движение называют турбулентным. Его наблюдают при вихрях и бурях. Движение воздушного потока в плоскости, параллельной поверхности Земли, называют ветром. Его скорость измеряют в метрах в секунду (м/с). Значительные скорости движения воздушных масс, характеризующиеся силой ветра, определяют в баллах по двенадцатибалльной шкале Бофорта.

В результате конвекции происходит более или менее равномерное нагревание нижнего слоя атмосферы. Перенос теплоты наблюдается и при адвекции, т. е. горизонтальном перемещении воздушных масс.

Движение, температура и влажность воздуха существенно влияют на теплообмен организма. При высоких температурах ветер предохраняет животных от перегревания, а при низких — способствует переохлаждению. Холодные и сырые ветры также вызывают сильное переохлаждение. Скорость движения воздуха в помещениях для молодняка 0,05-0,15 м/с; взрослых животных 0,2-0,3 м/с (летом до 1 м/с).

Если температура движущегося воздушного потока ниже температуры кожи животных, то теплоотдача организма повышается в результате конвекции, и если выше — теплоотдача конвекцией становится слабой, но усиливается теплоотдача испарением. При большом насыщении воздуха водяными парами и одновременно высокой температуре окружающей среды (выше температуры тела животного) движение воздуха не способствует охлаждению тела, а наоборот, приводит к его нагреванию.

При высокой скорости движения воздуха и низких температурах организм охлаждается. Особенно чувствительны к большим и даже умеренным скоростям новорожденные животные. Поэтому в зонах их содержания не рекомендуется применять воздухозаборные, воздухораспределительные и иные системы, увеличивающие скорость движения воздуха.

Движение внешних масс воздуха кроме скорости и силы характеризуют направлением. Направление ветра различают из той точки горизонта, откуда он дует, и обозначают в румбах с помощью букв латинского или русского алфавита. Направление и силу ветра следует учитывать при планировке и строительстве животноводческих объектов и отдельных помещений, поскольку направление ветра часто меняется, изучают господствующие в данной местности ветры. С этой целью в течение сезона или года учитывают изображения всех ветров. По полученным данным строят графическое изображение частоты их повторяемости и изучаемой местности — розы ветров.

Графическое изображение направлений воздушных потоков внутри помещения называют аэрорумбограммой. Она представляет собой схему распределения приточного и вытяжного воздуха по горизонтали, вертикали и наклону к горизонту. С помощью этой схемы можно определить непродуваемые, или закольцованные, «мертвые» зоны воздушной среды, — аэростазы, а также дать оценку вентиляции по воздухораснределению свежего воздуха внутри помещения.

При планировке животноводческих объектов их следует размещать на местности таким образом, чтобы выбросы производственных помещений были направлены в сторону от населенного пункта.

Для более полной характеристики микроклимата используют такой показатель, как охлаждающая сила воздуха (катаиндекс), измеряемый с помощью кататермометра. Этот показатель зависит от температуры воздуха, его подвижности и влажности. Нормативы охлаждающей способности воздуха в помещениях для животных, мкал/(см2с): коровники — 7,2-9,5; телятники -— 6,6-8; конюшни для рабочих лошадей — 8,2-9,5; свинарники для свинок с поросятами — 6,5-8; свинарники-откормочники — 7,5—11.

Кататермометры используют для определения малых скоростей движения воздуха и его охлаждающей способности.

При высоких значениях охлаждающей способности воздуха животные ощущают холод, при низких - чрезмерное тепло.

Шаровой кататермометр применяют для измерения малых скоростей движения воздуха (0,048-2 м/с). Шкала кататермометра градуирована в пределах 33-40°С. Площадь спиртового резервуара 27,3 см2.

Перед измерением резервуар прибора погружают в горячую воду (65-75°С) и ждут, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего капилляра. При этом следят за тем, чтобы в капилляре и резервуаре не было пузырьков воздуха. Резервуар прибора вытирают досуха и подвешивают вертикально в исследуемом месте помещения. Кататермометр не должен качаться.

Затем начинают следить за охлаждением прибора и по секундомеру отмечают время, в течение которого столбик спирта опустился с 38 до 35 °С.

В животноводческих помещениях для определения скорости воздуха используют анемометры.

Скорость движения воздуха от 0,5 до 10 м/с измеряют крыльчатым анемометром. Посаженное на ось легкое колесо с лопастями (у крыльчатого анемометра) или чашечками соединено системой зубчатых колес с механизмом вращения стрелок. Центральная стрелка основного циферблата показывает единицы и десятки оборотов колеса, а стрелки малых дополнительных циферблатов - сотни и тысячи. С помощью расположенного сбоку рычага (арретира) можно разъединить ось и механизм вращения стрелок или соединить их. Перед проведением измерений записывают показания циферблатов и устанавливают прибор в место контроля так, чтобы ось вращения крыльчатого анемометра была параллельна направлению движения воздуха, а чашечного анемометра - перпендикулярна. После набора оборотов крыльчатки с помощью арретира одновременно включают регистрирующий механизм и секундомер. Через 1...2 мин регистрирующий механизм выключают и снова снимают с него показания. Разделив разность конечного и начального показаний счетчика на время экспозиции, выраженное в секундах, находят число делений, которые прошла стрелка прибора за единицу времени. Затем по тарировочному графику, прилагаемому к каждому анемометру, определяют скорость движения воздуха в метрах в секунду. Скорость движения воздуха менее 1 м/с измеряют кататермометром., который представляет собой спиртовой термометр с большим шаровым или цилиндрическим резервуаром и капилляром, расширяющимся в верхней части. Принцип действия кататермометра основан на зависимости скорости охлаждения спирта в резервуаре от скорости омывания его воздухом. Перед измерением кататермометр опускают в теплую (60...70 °С) воду и держат в ней до заполнения спиртом половины верхнего резервуара. Обтерев кататермометр, подвешивают его в зоне контроля скорости движения воздуха и, следя за снижением спиртового столбика, с помощью секундомера регистрируют время уменьшения температуры от 38 до 35 °С. Затем находят отношение охлаждающей способности воздуха Н к разности температур Q кататермометра (36,5 °С) и воздуха в помещении в момент измерения.

Охлаждающую способность воздуха, мкал/ (с∙см2), определяют по формуле

H = F/T,

где F - фактор прибора, представляющий собой потери теплоты в милликалориях с 1 см2 поверхности кататермометра за время его охлаждения от 38 до 35 °С (значение F указано на обратной стороне прибора); Т - время, в течение которого столбик спирта опустится с 38 до 35 °С, с.

Зная значение H/Q, по справочным данным находят скорость движения воздуха.