3.Расчёт систем вентиляции
3.1. Определение объема и кратности воздухообмена
Воздухообмен животноводческого помещения характеризуется величиной подачи свежего или удаления загрязненного воздуха, а также кратностью воздухообмена в помещении за единицу времени.
В соответствии с зоотехническими требованиями можно определить минимально допустимый объем вентиляции Vв.min, м³/час, через удельный воздухообмен:
,
(1)
где: b - норма воздухообмена на 100 кг живой массы животных или птицы і-го вида, м³/час кг (табл. 2); m- количество животных или птицы, которые содержатся в данном помещении, голов; Мi -средняя живая масса одной головы, кг.
Таблица 2. Нормы воздухообмена в помещении
|
Виды животных (птицы) |
Воздухообмен на 100 кг, м³/год | ||
|
зимой |
в переходной период
|
летом | |
|
Коровы и взрослый молодняк КРС Телята Свиньи, хряки, поросята |
17 20 15 20 |
25 25 45 45 25
400 360 520 270 |
40 40 60 65 |
|
Свиньи на откорме Овцы Куры при содержании: на полу клеточном Взрослые индюки
|
15
140 110 140 130
|
45
700 550 600 400
| |
Точнее воздухообмен рассчитывается при условии соблюдения в помещении допустимых уровней концентрации вредных веществ (газов, влаги, температуры) по формуле:
, (2)
где: ρ - количество вредных веществ, которые выделяет одно животное или птица на протяжении часа, л/час (табл.3); ρД - допустимая концентрация вредного вещества в помещении, л/м³;(табл.4 ); ρп - содержание вредного вещества в свежем воздухе, л/м³ , ρп= 0,3-0,4 л/м³.
Таблица 3. Среднее количество выделений животными и птицей в зависимости от живой массы или возраста
|
Виды животных (птицы) |
Масса животных, кг |
Выделений на одну голову в час | ||
|
Свобод ного тепла, кДж |
углекислого газа, л |
Водяно го пара, г | ||
|
Коровы сухостойные
Коровы с суточным надоем, кг 10
30
Телята возрастом, мес: до 1
1-3
3-4
4-12
Свиноматки : поросные
с поросятами
Куры возрастом, дней: 1-10 11-30 31-60 61-150 151-200 Индюки возрастом, дней: 1-10 11-30 31-60 61-120 121-180 |
300 400 600 800 300 400 500 600 400 600 800 30 50 80 60 100 130 90 150 200 120 250 350
100 150 200 100 150 200 100 200 300
0,08 0,35 1,20 1,80 2,50
0,1 0,6 1,5 1,0 6,0 |
1825 2380 2800 3280 1950 2300 2600 2880 3540 4050 4550 302 524 775 650 850 1150 747 1150 1520 973 1500 1970
790 940 1120 1780 2030 2350 970 1290 1700
54 34 30 28 25
44,0 35 30 27 25 |
90 110 138 162 96 114 128 143 175 200 225 15 26 38 32 42 57 37 57 75 48 74 97
40 46 52 87 99 114 47 63 83
2,2 2,0 1,8 1,7 1,6
2,0 2,1 1,8 1,6 1,5 |
288 350 440 516 307 364 410 455 560 642 721 47 83 121 102 135 182 118 183 240 153 236 310
110 129 147 242 276 320 132 175 230
4,0 4,0 5,4 5,0 4,8
4,2 6,6 9,2 4,8 4,5 |
Таблица 4. Допустимое содержание вредных газов в воздухе
|
Газ |
Помещение | |
|
для животных |
для птицы | |
|
Углекислый газ, л/м³ Аммиак, мг/м³ Сероводород, мг/м³ |
2,0 20 10 |
2,5 15 5 |
В большинстве случаев расчет нужного воздухообмена проводят по содержанию углекислого газа. При соблюдении допустимой нормы концентрации углекислого газа содержание других загрязнений (аммиак, сероводород, влага) в воздухе животноводческих помещений, как правило, не превышает допустимого.
В жаркое время года воздухообмен (для свинарников и птичников) проверяют по условию теплового баланса в помещении:
,
(3)
где: ∑Qизб- избыточное количество теплоты, которая выделяется в помещении, кДж/час; Сп - удельная теплоемкость воздуха, Сп - 0,99 кДж/кг°С; tвн, tвн- температура соответственно внутреннего (табл. 4) и внешнего воздуха, °С, tвн=30 °С ; γв - плотность свежего воздуха, кг/м³, γв=1,2 кг/м³ .
Общее количество избыточной теплоты Qизб определяется по формуле:
,
(4)
где: Qт - теплота, которую выделяют животные или птица, кДж/час; Qэл - тепловыделение электроустановками, кДж/час; Qос - тепловыделение приборами освещения, кДж/час; Qрад - теплота солнечной радиации, кДж/час; Qп - потери тепла помещением, кДж/час.
Теплота Qт, которая выделяется животными, предопределяется их поголовьем и условиями содержания:
, (5)
где: qт - количество тепла, которое выделяет одно животное или птица в окружающую среду на протяжении часа, кДж/час (табл.2); Кт - коэффициент, учитывающий колебание выделения тепла в зависимости от температуры воздуха в помещении (табл.5); Кс - коэффициент, который учитывает уменьшение выделения тепла животными в состоянии покоя: для животных он равняется 0,8, для птицы - 0,6.
Табл.5 Коэффициент Кт, учитывающий изменения выделения свободного тепла в зависимости от температуры: