Проектування та будівнитво тваринниьких ферм

Довжина вікна визначається з розрахунку, що в 3 м стіни може розміститися вікно довжиною не більше 2,6 м. На основі показника довжини вікна встановлюємо його висоту: 3,15/2,6=1,21 м. Враховуючи стандарт висоти вікна вона становитиме 1,2 м.

Висновок: за розрахунками в  корівнику має бути 76 вікон розміром 1,2х2,6 площею 3,12 м², а загальна площа всіх вікон 3,12х76=237,12м², тоді світловий коефіцієнт буде становити СК=237,12/2394=1:10, що відповідає зоогігієнічним нормативам природної освітленості приміщень для корів.

Недостатність природного освітлення тваринницьких приміщень компенсується  штучно. Штучне освітлення здійснюється у двох режимах: виробничому і  черговому. Питома потужність чергового  освітлення менша від виробничого  у 10 разів.

Норма виробничого освітлення тваринницьких приміщень складає              4-6 Вт/м². Для розрахунку кількості ламп в приміщеннях користуються формулою:

К=(N_пхS)/N_л

К – кількість електроламп  в приміщенні;

N_л – потужність однієї електролампи, Вт;

N_п – норма виробничого освітлення приміщення, Вт/м²;

S – площа підлоги, м²

К=(5х2394)/100=120 ламп

Чергове штучне освітлення повинно здійснюватися 12 лампами (120/10).

 

 

13. Розрахунок та обладнання  вентиляції приміщення

 

Вентиляція - це заміна повітря  приміщення свіжим атмосферним повітрям. Якщо вентиляція буде недостатньою в  приміщенні, теплообмін між організмом і оточуючим середовищем буде недостатнім. Якщо ж вентиляція буде надмірною, це може призвести до появи  в приміщенні протягів, а у зимовий  період - до переохолодження приміщення. Тому потрібно провести розрахунок потреби  у вентиляції тваринницького приміщення. Розрахунок повітрообміну ґрунтується  на визначені таких показників:

• кількість вуглекислого газу, яку виділяють тварини, що знаходяться  в приміщенні за певний проміжок часу;

• надходження у повітря  приміщення водяної пари за певний проміжок часу.

Визначимо годинний об’єм  вентиляції по вологості повітря  за формулою:

Л=(Q+Q₁)/(q₁-q₂)

Л – годинний об’єм вентиляції, м³/год;

Q – кількість водяної пари, яку виділяють тварини у даному приміщенні, г/год;

Q₁ – випарування вологи з поверхонь підлоги та напувалок (10% від Q);

q₁ – кількість водяної пари повітря приміщення при допустимій відносній вологості і нормативній температурі для кожного виду і віку тварин, г/м³;

q₂ – кількість водяної пари атмосферного повітря найхолоднішого місяця року для даної місцевості, г/м³

Заносимо дані про виділення  тваринами водяної пари в таблицю (табл. 13.1).

 

Таблиця 13.1

Кількість водяної пари, що виділяють всі тварини

№ п/п	Група тварин	Жива маса, кг	Продуктив-ність, л	Кількість тварин	Виділяють водяної пари, г/год
					1 тварина	Разом
1.	Сухостійні	600	-	43	489	21027
2.	Лактуючі	600	15	246	549	135054
3.	Лактуючі	500	10	39	455	17745
4.	Нетелі	400	-	39	380	14820
Всього		-	-	367	-	188646

 

Л=(188646+18864,6)/(7,8-4,8)=/3=69170,2 м³/год

Визначаємо кратність  повітрообміну, який показує скільки  разів за годину повітря приміщення треба замінити чистим атмосферним, щоб видалити з нього годинний об'єм вентиляції за формулою:

К_р=Л/V

К_р – кратність повітрообміну, раз/год;

Л – годинний об’єм вентиляції, м³/год;

V – об’єм приміщення, м³

К_р=69170,2/6804=10 разів/год

Кратність обміну повітря  понад 5 разів на годину забезпечує вентиляція з припливом у приміщення в холодну пору року підігрітого  повітря.

Визначаємо годинний об’єм  вентиляції на одну тварину за формулою:

Л₁=Л/n

Л₁ – годинний об’єм вентиляції на 1 тварину, м³/год/гол;

Л – годинний об’єм вентиляції, м³/год;

n – кількість тварин  у приміщенні

Л₁=69170,2/367=188,5 м³/год/гол

Відповідно до санітарних норм об’єм вентиляції на одну тварину  повинен становити для ВРХ - 80-120 м³/год

Знаходимо загальну площу  витяжних каналів за формулою:

S₁=Л/(3600хV)

S₁ – площа перерізу витяжних каналів, м²;

Л – годинний об’єм вентиляції, м³/год;

3600 – кількість секунд  в годині;

V – швидкість руху  повітря у витяжних каналах,  м/сек

S₁=69170,2/(3600х1,27)=10,34 м²

Сумарну площу перерізу припливних каналів беруть у розмірі 50 - 70% від  площі витяжних каналів:

S прип.=10,34х0,7=7,24 м²

Обчислюємо кількість  витяжних каналів(n₁) за формулою:

n₁=S₁/a₁

S₁ – площа поперечного перетину витяжних каналів, м²;

a₁ – площа перетину одного витяжного каналу, м²

n₁=10,34/1х1≈11 каналів

n₂(припливні канали)=7,24/0,2х0,3=120,67≈121 канал

Висновок: за нашими розрахунками для корівника розміром 21х81 м годинний об’єм вентиляції по вологості становить 47284,6м³/год. Для його видалення у приміщенні встановлюють 11 витяжних каналів розміром 1х1 м із загальною площею перетину 10,34 м², а для припливу підігрітого повітря -              121 припливних канали розміром 0,2х0,3 м із загальною площею 7,24 м². Кратність повітрообміну в даному корівнику складає 7 разів/год. За зоогігієнічними нормами при такій кратності повітрообміну необхідно встановлювати вентиляцію з примусовим рухом повітря і підігрівом його в холодну пору року. Для забезпечення вентиляції застосовуємо 4 вентиляторів ЦЧ-70 №8 з повітропродуктивністю 12,0 тис. м³/год кожний.

 

 

14. Розрахунок та оптимізація  теплового балансу приміщення

 

 

Тепловий баланс тваринницьких  приміщень - це співвідношення між надходженням тепла у приміщення (теплопродукцією) та його втратами через огороджувальні конструкції (тепловтрати). Якщо тепла  у приміщення надходить більше, ніж  витрачається - баланс позитивний. Якщо тепла надходить у приміщення менше, ніж витрачається - негативний.

Тепловий баланс розраховуємо за формулою:

Q_тв.=Δtх(Л₁х0,24+ΣkF+Q_дод.)+Q_прим.

Q_тв. – надходження тепла від тварин, ккал/год;

Δt – різниця між температурою всередині приміщення і зовнішнього повітря, ⁰С;

Л₁ – годинний об’єм вентиляції, кг/гм³;

0,24 – теплоємність повітря,  ккал/кг/⁰С;

k – коефіцієнт теплопередачі через огороджувальні конструкції, ккал/кг/⁰С;

F – площа огороджувальних конструкцій, м²;

Q_дод. – непередбачені витрати теплоти, ккал/кг/⁰С;

Q_прим. – витрати тепла на випаровування вологи з поверхні підлоги, ккал/год

Кількість теплопродукції тварин записуємо у вигляді таблиці (табл.14.1):

Таблиця 14.1

Кількість теплопродукції тварин

№ п/п	Група тварин	Жива маса, кг	Продуктив-ність, л	Кількість тварин	Виділяють вільного тепла, ккал/год
					1 тварина	Разом
1.	Сухостійні	600	-	43	733	3151920
2.	Лактуючі	600	15	246	823	202458
3.	Лактуючі	500	10	39	682	26598
4.	Нетелі	400	-	39	569	22191
Всього		-	-	367		3403167

 

Висновок: за нашими розрахунками в приміщення за 1 годину від тварин надходить 3403167 ккал теплоти.

Визначаємо різницю між  температурою внутрішнього і зовнішнього  повітря (Δt):

Δt=t₁-(-t₂)

t₁ – нормативна температура тваринницького приміщення;

t₂ – зовнішня температура найхолоднішого місяця року для даної місцевості

Δt=12-(-3,2)=15,2 ⁰С

Переводимо об’ємну кількість  вентиляційного повітря у вагову (кг/м³):

69170,2х1,214= 83972,6кг/м³

Знаходимо витрати теплової енергії на підігрів вентиляційного повітря:

х0,24=13776,8 ккал/кг/⁰С

Обчислюємо сумарну кількість  тепловтрат через огороджувальні конструкції. Результати заносимо в таблицю (табл. 14.2):

Таблиця 14.2

Загальна кількість тепловтрат через огороджувальні конструкції

№ з/п	Огороджувальні конструкції	Площа, м2	k, ккал/год/м3/°	Σ kF, ккал/год/м3/°
1.	Стеля	2381,4	0,39	928,8
2.	Стіни	437,7	0,11	48,2
3.	Підлога	1701	0,25	425,3
4.	Вікна	168,5	5	842,5
5.	Двері	11,52	4	46,08
Всього		-	-	2290.9

Визначаємо непередбачені  витрати тепла (Q_дод.):

Q_дод.=2290,9х0,13=297,8 ккал/м³/год/⁰С

Знаходимо витрати тепла  на випарування вологи в приміщенні (Q_прим.):

Q_прим=Q₁х0,595 ккал

Q_прим=12895,8х0,595=7673 л/год/ккал

Складаємо вираз теплового  балансу для даного приміщення, підставивши  відповідні значення у формулу:

Q_тв=15,2х(47284,6х0,24+2290.9+297,8)+ 7673=219515,5 ккал/м³/год/⁰С

Визначаємо дефіцит тепла  для даного приміщення (Д_т):

Д_т=219515,5 -193298=26217,5 ккал/год

Висновок: за нашими розрахунками тепловий баланс даного корівника буде негативний і дефіцит тепла становить 26217,5 ккал/год. Для його ліквідації використовуємо штучні засоби обігріву. Для цього у корівнику встановлюємо 2 калорифери марки СФОА-16 потужністю по 15,75 кВт.

 

 

15. Санітарно-технологічне  обладнання приміщення

Для ефективного ведення  галузі тваринництва необхідною умовою є висока її механізація. Вибір засобів  механізації для обслуговування тварин диктується системою їх утримання, величиною поголів'я та продуктивністю основного стада. Залучення оптимальної  техніки суттєво підвищує рентабельність виробництва продукції, знижує затрати  праці на обслуговування тварин.