Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микроклимата в коровнике на 100 голов

2.4. Анализ расчетных материалов

Вытяжная вентиляция зимой избыточная, обеспечена на 161%, в переходный период – достаточная – обеспечена на 96%. Площадь сечения приточных каналов превосходит площадь сечения вытяжных шахт (2,4 м2 при необходимых 2,16 м2). Вентиляция обеспечивает удаление вредных газов и водяных паров из помещения. Необходимо уменьшить часовой объем вентиляции в зимний период и организовать механический приток воздуха.

Расчет теплового баланса показал, что наблюдается дефицит тепла в размере 85502 ккал/ч. Данный дефицит тепла связан с большим расходом тепла на обогрев вентилируемого воздуха – 67% и расходом тепла через ограждающие конструкции – 32%.

Большие потери тепла на обогрев вентилируемого воздуха, составляющие большую часть теплопотерь, обусловливают низкий коэффициент теплового баланса, составляющий 38%, при норме в 100%

Т.о. для ликвидации дефицита тепла необходимо подобрать тепловентиляционное оборудование с применением элементов энергосбережения.

На втором месте по потерям тепла находятся потери тепла через ограждающие конструкции. Необходимо произвести утепление тех ограждающих конструкций, коэффициенты теплопередачи которых не соответствуют существующим гигиеническим требованиям.

2.5. Заключение по расчетной части

Данное животноводческое помещение обеспечивает нормальный состав воздуха для животных и оптимальный влажностный режим для эксплуатации здания. Тем не менее, в зимний период наблюдается значительный дефицит тепла. Это отражается на температурном режиме в помещении, что отрицательно влияет на продуктивность и здоровье животных, производительность и качество труда обслуживающего персонала, и сроки эксплуатации здания.

3. Разработка и обоснование путей оптимизации микроклимата

3.1. Оптимизация теплового баланса и воздухообмена, размещение и режим работы тепловентиляционного оборудования

Для оптимизации теплового баланса здания необходимо:

1. Утеплить продольные стены здания для приведения их тепловых свойств к существующим гигиеническим нормативам. Для этого предлагаю выполнить колодцевую кирпичную кладку в 0,5 кирпича ( = 0,125 м) с воздушной прослойкой ( = 0,07 м), оштукатуренную известко-песчаным раствором толщиной 1 см.

2. Использовать элементы энергосбережения, подобрать тепловентиляционное оборудование, обеспечить подогрев воздуха зимой.

1. Утепление продольных стен здания:

Кстен= 1/(0,05 + 0,133 + 0,07/0,02 + 0,875/0,7 + 0,04/0,7)=0,20 ккал/ч*м2 *С

Qпрод стен = 0,20*355,8*45 = 3208 +13% = 3626 ккал/ч

Qогр = 9544+3626+1512+1225+1685+7898+8003=33493 ккал/ч

2. Оптимизация вентиляции

Для оптимизации вентиляции необходимо:

а) Устранить приточные каналы под окнами.

б) Организовать централизованную подачу воздуха с механическим приводом с забором воздуха из чердачного помещения (воздух теплее на 9С).

в) В вентиляционной камере напротив воздухозаборного окна установить металлический щит размером 1,0 Х 1,0 м. Это позволит смешивать приточный воздух с воздухом внутри вентиляционной камеры и повысит его температуру на 10С (схема 1).

Схема 1. Устройство вентиляционной камеры.

г) Вентиляционные шахты разделить на две секции: сечением      0,60 Х 0,48 м и 0,60 Х 0,12 м (схема 2) и установить заслонки. В зимний период используются секции сечением 0,60 Х 0,37 м., а в переходный – шахты открываются полностью.

Схема 2. Устройство вытяжных шахт.

После выполнения перечисленных мероприятий тепловой баланс здания выглядит следующим образом:

Таблица 2.

Итог по оптимизации теплового баланса

Соотношение теплопотерь частями ограждающих конструкций показано в диаграмме 2.

Диаграмма 2.

После утепления здания остался дефицит тепла в размере 35757 ккал/ч (41,4 кВт). Для покрытия этого дефицита предлагаю установить электрокалорифер СФОЦ 40/0,5 – И1 мощностью 45 кВт (38880 ккал/ч) с воздухопроизводительностью 3500 м3/ч. Для дополнительной подачи 3200 м3/ч воздуха зимой и 5200 м3/ч в переходный период необходимо установить центробежный вентилятор Ц 4 – 70 №5 производительностью 1450 – 8300 м3/ч.

Для автоматического поддержания постоянной температуры воздуха необходимо установить термодатчик, который при повышении температуры воздуха должен отключать электрокалорифер и включать дополнительный центробежный вентилятор Ц 4 – 70 №3 производительностью 3300 м3/ч. При снижении температуры воздуха автоматически отключается дополнительный вентилятор и включается электрокалорифер.

Подача воздуха в помещение осуществляется по металлическим воздуховодам в верхней части помещения (схема 3).

3.2. Заключение по разработке путей оптимизации микроклимата

В результате внедрения всего комплекса разработанных мероприятий микроклимат в помещении приблизится к оптимальному: повысится температура воздуха к зимний период, что может существенно отразиться на продуктивности животных, снизит заболеваемость простудными заболеваниями, улучшит условия работы обслуживающего персонала.

Дополнительную экономию тепла в размере 5% от Qвент можно получить за счёт опуска вытяжных шахт до высоты 30 – 50 см. от пола. Но это может создать неудобства: при двухрядном размещении животных кормовой проход окажется закрытым для въезда техники и создаст помехи при выводе животных из помещения.

Список литературы:

1. Гирина В.П. Курс лекций по гигиене сельскохозяйственных животных, 2002.

2. Онегов А.П., Храбустоский И.Ф., Черных В.И. Гигиена сельскохозяйственных животных, М., Колос, 1984.

3. Поляков Ю.А., Гирина В.П., Позина А.П. Исходные материалы для расчетов вентиляции и теплового баланса животноводческих зданий, Троицк, 1995.