25. Системы вентиляции животноводческих помещений и их характеристики. Расчет необходимой кратности воздухообмена.

По принципу действия системы вентиляции животноводческих помещений делят на естественную (гравитационную), принудительную с механическим побуждением движения воздуха и комбинированную.

При естественной вентиляции  воздухообмен происходит вследствие разности плотностей воздуха внутри и вне помещения. При этом значительное влияние оказывают скорость и направление ветра. Такая система не обеспечивает необходимый воздухообмен при одинаковой температуре внутри и вне помещения и отсутствии ветра.

Принудительная вентиляция с механическим побуждением движения воздуха, в свою очередь,  подразделяется на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную. Кроме того, первая может быть без подогрева или с подогревом подаваемого в животноводческое помещение воздуха.

По назначению вентиляционные системы в животноводческих помещениях делят на общеобменные и комбинированные,    хотя на практике существует еще и местная система, которая может удалять воздух из зоны загрязнения или подавать его в определенные места. В чистом виде местная система вентиляции не применима, так как не позволяет обеспечивать микроклимат  во всем помещении.

Эффективность механической системы вентиляции в значи­тельной степени определяется аэродинамической схемой воздухо­обмена. Существуют следующие принципиальные схемы воздухо­обмена: «сверху вверх», «снизу вверх», «сверху вниз». Наиболее приемлемы механические приточно-вытяжные системы, работаю­щие по последней схеме.

По характеру распределения приточного воздуха различают ме­ханические системы вентиляции с рассредоточенной  (при наличии воздуховодов) и сосредоточенной подачей (путем мощных струй).

Централизованные системы вентиляции (микроклимата) применя­ют на крупных фермах и комплексах с центральными источниками теплоснабжения (котельные с теплоносителем – паром или горя­чей водой). На фермах, удаленных от центральных ис­точников теплоснабжения, целесообразно и экономично использо­вать децентрализованные системы на базе оборудования с электро­тепловыми установками.

В птичниках с клеточным и напольным  содержании птицы возможны следующие принципиальные схемы вентиляции.

Варианты подачи воздуха:

1.                                         В холодный период через калориферы или теплогенераторы, центробежные вентиляторы, по воздуховоду из герметичного материала, расположенному под потолком;

2.                                         В переходный период аналогично холодному и частично через шахты в  потолочном перекрытии;

3.                                         В теплый период через шахты в потолочном перекрытии.

Варианты удаления воздуха:

1.        Через отверстия в стене при  помощи центробежных трехскоростных вентиляторов по герметичному воздуховоду, выполненному из  кирпича вдоль наружных стен;

2.        При помощи  многоскоростных вентиляторов, расположенных в  боковых стенах помещения (для зон с t = -15⁰С и выше) (рис. 7.6 (б, в);

3.        Естественная вытяжка загрязненного воздуха под давлением свежего через  трубы, установленные в окнах и закрытые  снаружи полиэтиленовой пленкой и ветровым козырьком. Трубы устанавливают на высоте 1 м от уровня пола через 6 м. Такую систему вентиляции можно применять при ширине зданий не более 12 м.

Перечисленные системы вентиляции относятся к системам с рассредоточенной подачей воздуха,  что способствует равномерному его распределению.

При клеточном содержании птицы также можно применять приточно-вытяжную механическую систему вентиляции с подогревом приточного  воздуха в зимнее время.

      Установлено, что  в разное время года в животноводческих  помещениях действуют различные вредные факторы, к которым можно отнести большие или недостаточные количества теплоты, влаги и углекислого газа. В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может  быть преобладающим. Так, для  типовых животноводческих  и птицеводческих помещений при  наружной температуре  –  20…30⁰С наибольшее отрицательное  воздействие оказывает влага, с температуре ниже – 20⁰С  углекислый газ, при – 10⁰С и выше – теплота.

      Поэтому  воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров, а в  переходный и теплый (летний) период года – избытков  теплоты и влаговыделений.

      Исходные  данные для  расчета воздухообмена,  в  частности,  предельно допустимые концентрации вредных веществ в помещениях,  оптимальные параметры внутреннего воздуха, тепло -, влаго - и  газовыделения животных и птиц принимают по справочно-нормативным документам.

      Воздухообмен, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого  газа для животноводческих помещений, м³/ч:

                                             (5.10)

для птицеводческих помещений:

,                                      (5.11)

где П_ж и П_пт -  число животных или птицы, голов;

С_ж – количество углекислого газа, выделенное одним животным, л/ч;

М_пт -  масса одной птицы, кг;

С_пт -  количество углекислого газа, выделенное птицей, л/ч на 1 кг массы;

С₁ – предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении,  л/м³;

С₂ – концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе, равная 0,3 л/м³.

      Воздухообмен по допустимому содержанию в воздухе водяных паров:

 

(5.12)

 

где W -  общее количество влаги, выделяемое в помещении (учитывается количество влаги, выделяемое животными при дыхании, а также  суммарное влаговыделение  от открытой и смоченной поверхностей в помещении), г/ч;

      - плотность воздуха, равная 1,2 кг/ м³;

      d_в и d_н – влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха, определяемое по Н-d – диаграмме, ч/ кг сухого воздуха.