2. Расчет вентиляции

Воздухообмен в животноводческих помещениях может осуществляться как с помощью естественной, так и принудительной вентиляции.

Естественная вентиляция происходит за счет разности давления наружного воздуха и воздуха внутри помещения и энергии ветра. Простейшей системой естественной вентиляции с учетом тепловыделения в помещении является шахтная вентиляция. Она работает по принципу удаления воздуха из верхней зоны через утепленные шахты, заделанные в перекрытия, и подачи свежего воздуха через подоконные или надоконные щели.

Удаление загрязненного воздуха с помощью естественной вентиляции в большинстве случаев не позволяет обеспечить требуемый газовый состав воздуха внутри животноводческих помещений.

Принудительные системы вентиляции подразделяются на вытяжные, приточные и приточно-вытяжные, которые осуществляются при помощи вентиляторов.

Вытяжные системы вентиляции оборудуются вытяжными вентиляторами на одной стороне помещения и воздухозаборными отверстиями с другой стороны или под крышей.

Приточные системы вентиляции, по сравнению с вытяжными, имеют ряд преимуществ: более равномерное распределение поступающего воздуха по помещению, исключается влияние ветра, поступающий воздух может быть прогрет, очищен от пыли, обеззаражен и т.д.

Приточная принудительная вентиляция, как правило, осуществляется при помощи центробежных вентиляторов. Удаление загрязненного воздуха осуществляется чаще всего через специально устраиваемые для этой цели отверстия – в местах наибольшей концентрации вредных примесей, в частности, в верхней зоне (шахты, фонари, щели). Причем, при расчете необходимо предусматривать превышение притока воздуха над его удалением в пределах 10-20% с тем, чтобы создаваемый таким образом подпор воздуха предохранял помещение от проникновения в помещение инородных частиц и болезнетворных микроорганизмов из соседних помещений. Особенно такие меры необходимо предусматривать в помещениях для телят, супоросных маток с поросятами-сосунами и для поросят-отъемышей.

Расчет объема приточного воздуха определяется из условия растворения углекислоты до допустимой концентрации и предельно допустимого содержания водяных паров. В этом случае происходит удаление и других вредных примесей (аммиак, сероводород, пыль), выделяющихся в помещениях в значительно меньших количествах.

Количество приточного воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислоты, вычисляется по формуле:

, м³/ч,

где	ci		количество углекислого газа, выделяемое одним животным или птицей данного вида, л/ч (приложение 3,5);
	ni		количество животных данного вида в помещении;
	k		число видов животных;
	c1		предельно допустимая концентрация CO2 в воздухе помещения, л/м3 (приложение 1);
	c2		концентрация CO2в наружном воздухе (c2=0,3…0,4 л/м3).

Количество приточного воздуха, необходимого для растворения водяных паров, определяется по формуле:

, м³/ч,

где	W	–	суммарные влаговыделения в помещении, г/ч;
	dв	–	влагосодержание воздуха в помещения, г/кг;
	dн	–	влагосодержание наружного воздуха, г/кг;
		–	плотность воздуха при температуре помещения, кг/м, (приложение 7).

Значения d_в и d_н определяются по i-d-диаграмме для влажного воздуха с учетом относительной влажности наружного воздуха_н=85-90% и внутри помещения также с учетом относительной влажности внутреннего воздуха_в. Поскольку, при низких отрицательных температурах d_н по i-d диаграмме определить затруднительно, то можно пользоваться для определения L_W следующей формулой:

, м³/ч;

где

в,н

–

соответственно плотность внутреннего и наружного воздуха при соответствующей температуре.

Влагосодержание воздуха d и его плотность  определяются по приложению 7.

Общее выделение влаги в помещении для животных подсчитывается по формуле:

,

где	Wi	–	выделение влаги одним животным данного вида, г/ч (приложение 3,5);
	ni	–	количество животных данного вида в помещении;
		–	коэффициент, учитывающий испарение влаги с мокрых поверхностей помещения (для коровников и телятников ; для свинарников ; большие значения  относятся к помещениям с недостаточным количеством или полным отсутствием подстилки при неудовлетворительной работе канализации).

Влаговыделение в птичнике:

,

где		–	количество водяных паров, выделяемых птицами;
		–	количество влаги, испаряющейся из помета.

Количество водяных паров и влаги определяется по нижеприведенным формулам:

где	Wi	–	выделение влаги одной птицей данного вида, г/ч; (приложение 5,6);
	ni	–	количество птиц данного вида в помещении;
	Рпом	–	среднесуточный выход помета от одной птицы (приложение 8);
	0,7	–	коэффициент, учитывающий усушку помета.

Необходимый воздухообмен, Lм³/ч принимается но наибольшей из двух величин или.

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

,

где

Vn

–

внутренней объем помещения, м3.

В животноводческих фермах для холодного периода года m = 3…6, в птичниках с многоярусным расположением батарей m = 9…13. Если для помещения расчетная кратность воздухообмена окажется меньше рекомендуемой, то расчетная подача воздуха определятся из выражения L = m_minV_п.

Площадь сечения (м²) всех вытяжных шахт при естественной тяге определяется по формуле:

,

где:



–

скорость движения воздуха в вытяжной шахте. помещения, м3.

Скорость воздуха:

,

где	h	–	высота вытяжной шахты (2….10м);
	tв	–	расчетная температура внутри помещения , 0С;
	tн	–	расчетная температура наружного воздуха, 0С. внутренней объем помещения, м3;

Число вытяжных шахт:

,

где

f

–

живое сечение одной шахты, м2(в типовых проектах животноводческих помещений обычно принимаются вытяжные шахты квадратного сечения со стороной квадрата 400, 500, 600, 700 мм или прямоугольного сечения).

Подача вентилятора L_в (м³/ч) принимается по величине расчетного воздухообмена с учетом поправочного коэффициента на подсос в воздуховодах: при стальных, пластмассовых и асбоцементных воздухопроводах длиной 50м -1,1; в остальных случаях -1,15:

.

Число вентиляторов определяется из условия, что подача одного вентилятора, во избежание повышенного уровня шума, не должна превышать 8000 м³/ч с учетом предпочтительной схемы отопления и вентиляции.