Спаривание в в дикой природе

Поголовье животных в коровнике:

 

1 группа — коровы лактирующие, живой массой 500 кг, среднесуточный  удой 10 л, их количество 102 головы;

2 группа — коровы лактирующие, живой массой 600 кг, удой 15 л, их 63 головы;

3 группа — сухостойные коровы живой массой 600 кг, их 27 голов;

4 группа — коровы сухостойные, живой массой 400 кг, их 8 голов.

 

1. Расчет прихода тепла в помещении.

 

Расчет количества тепла, выделяемого  животными, ведут по таблице «Количество  тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей» по графе «свободное тепло» (приложения – таблица 10).

Таблица 2.1

Определение количества тепла, выделяемого животными.

Количество животных, голов	Живая масса, кг	продуктивность, л	Свободного тепла от 1 животного, ккал/ч	Всего ккал/ч
102	500	10	682	69564
63	600	15	823	51849
27	600	сухостойные	733	19791
8	400	сухостойные	569	4552

 

Следовательно, от всех животных в  помещение поступит свободного тепла

 

Q жив. = 145 756 ккал/ч (69 564 ккал/ч + 51 849 ккал/ч + 19 791 ккал/ч + 4 552 ккал/ч).

 

В нашем примере дополнительного  тепла, поступающего от обогревательного оборудования, нет. Приход тепла в  зимнее время года от солнечной радиации и других источников (электролампочки и др.) незначителен и в расчет не принимается.

 

2. Расчет расхода тепла в помещении.

2.1.    Расчет количества  тепла, идущего на обогревание  вентиляционного (наружного) воздуха.

Qвен. = 0,24 х G х  Dt        (2.11), где

 

 где 0,24- теплоемкость воздуха,  т.е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг  воздуха на 1°С, ккал/кг/град;

 

G — количество воздуха в кг, удаляемого из помещения вентиляцией или поступающего в него в течение часа в январе месяце, кг/ч;

 

Dt -  разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха, °С.

 

При расчете G, во-первых проводят корректировку расчета объема вентиляции (формула 1.2) на самый холодный месяц (январь)

 

Во-вторых, необходимо объемные единицы  перевести в весовые. 1 м3 воздуха  при температуре 10°С (норматив для коровников с привязным способом содержания животных) и среднем барометрическом давлении 760 мм рт.ст. весит 1,247 кг (таблица 15 «Объемная масса воздуха (м3/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении»).

 

G = 27 639,3 х 1,247 =344 66,2 кг/ч

Dt =10°С – ( -7,8°С) =  17,8 °С.

Расход тепла на обогревание  поступающего воздуха будет равен

Q вен. = 0,24 х 34 466,2 х 17,8 = 147 239,6 ккал/ч

2.2.  Расчет расхода тепла на  испарение влаги с поверхности  пола и других ограждений (Q исп.) производят путем умножения количества  испаряющейся с пола и других  ограждений влаги на 0,595 ккал, т.е.  на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г  влаги.

 

Количество влаги, испаряющейся с  пола и ограждающих конструкций  здания, определяем в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в  данном помещении. Эта величина составляет 9 724 г/ч ( см. расчет объема вентиляции во влажности).

Q исп. = 9 724 х 0,595 = 5 785,8 ккал/ч.

  2.3. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания проводится по формуле:

Qо.з.д..=     (2.12), где

- показатель того, что все произведения  k x F суммируются;

k — коэффициент общей теплопередачи материала (в ккал/ч/м2/град);

F — площадь ограждающей конструкции,  м2;

Dt — разность между температурой внутреннего и наружного воздуха, °С.

Теплопотери через ограждающие элементы здания определяют дифференцировано: стен, окон, ворот и дверей, пола, чердачного перекрытия или совмещенного покрытия, так как их площадь и коэффициенты теплопередачи разные.

 

Коэффициент общей теплопередачи (k) отдельных конструкций находят в приложении (таблицы 16-19). Для нашего примера k бесчердачного перекрытия составляет 0,65, стен — 1,01, окон — 2,5, ворот и дверей — 2,0.

 

Площадь ограждающих конструкций  рассчитывается следующим образом:

 

1. Площадь потолка (помещение  с чердачным перекрытием) —  путем умножения внутренних размеров  длины и ширины помещения. Площадь  совмещенного (бесчердачного перекрытия) — путем умножения ширины покрытия на его длину и на количество сторон покрытия.

 

2. Площадь стен (помещение с чердачным  перекрытием) — путем умножения  наружного периметра помещения  на высоту стен с учетом  толщины потолка (совмещенного  покрытия) за минусом площади  окон и ворот.

При расчете площади наружных стен помещения с совмещенным покрытием  торцовые стены условно разбивают  на прямоугольники и треугольники. Поэтому площадь стен определяется по промерам наружного периметра  здания (по длине) и расстоянию от внутренней поверхности пола до верхней поверхности  совмещенного покрытия у продольной стены с учетом площади двух треугольников  торцовых стен. При этом площадь  окон и ворот (дверей) не учитывается.

 

3. Площадь пола — по зонам:

 

1 зона   — до 2 метров от  стен;

 

2 зона   - от 2 метров до 4 метров;

 

3 зона  — от 4 метров.

 

При этом, в первой 2-х метровой зоне площадь пола примыкающая к углам наружных стен, учитывается дважды, т.е. при определении площади этой зоны берут полностью длину обеих наружных стен, образующих углы (по внутреннему периметру). Для удобства расчетов цифровой материал целесообразно свести в таблицу.

Таблица 2.2

Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания

Название ограждающей конструкии	k	F	kF	Dt	Теплопотери, ккал/ч
Перекрытие	0,65	10,86x66x2=1433,52 м2	931,79	17,8	16585,86
Окна	2,5	2,35x1,2x36=101,52 м2	253,8	17,8	4517,64
Ворота и двери	2,0	2,8 х 3 х 4 = 33,6 м2=   2,2 х 2,2 х 1 = 4,84 м2   2,2 х 1,2 х 1 = 2,64м2   33,6 + 4,84 +2,64 = 41,08 м2	82,16	17,8	1462,45
Стены	1,01	21+(0,525 х2)  = 22,05 м-нар.шир.   66 + (0,525 х2) =67,05 м-нар.дл.   67,05 х (3,0 +0,16) х 2  = 423,76 м2                   выс.. толщ.   ст.   утепл.   (22,05  х 3 х 2)  + [11,025 х (2,8+0,16) х2] = 132,3  + 65,27 = 197,57м3   423,76+197,57=615,33м2   615,33 -(101,52 +41,08) = 472,73 м2	477,46	17,8	8498,79
Пол	0,4	(66 х 2 х 2)  + (21 х2 х2) = 264 +84 = 348м2	139,2	17,8	2477,76
1 зона
2 зона	0,2	[ (66-4) х 2 х2] + [(21 -8) х 2 х2 ] = 248 + 52 = 300м2	60	17,8	1068
3 зона	0,1	(66-8)  х (21-8) =754м2	75,4	17,8	1342,12
			2019,81		35952,62

 

Таким образом, теплопотери через ограждающие конструкции составляют 35 952,62 ккал/ час.

В зависимости от расположения здания к направлению господствующих ветров, по сторонам света и рельефу местности, помещение теряет дополнительно  за счет обдувания еще 13 % тепла от теплопотерь ограждающих конструкций (стен, окон, ворот, дверей), т.е. (4517,64 + 1462,45+ 8 498,79) x 0,13 = 1882,25 ккал/ч. Следовательно, общий расход тепла, необходимого на нагрев всех ограждающих конструкций коровника составит:

35 952,62 ккал/ч + 1882,25 ккал/ч = 37834,87 ккал/ч.

 

Суммируем все теплопотери в помещении: на обогрев вентиляционного воздуха – 147 239,6 ккал/ч, на испарение влаги с поверхности пола и ограждающих конструкций 5 785,8 ккал/ч, на обогрев ограждающих конструкций – 37 834,87 ккал/ч. Расход тепла равен 190 860,27 ккал/ч.

Подставляя полученные данные в  формулу (2.10), определяем тепловой баланс помещения.

 

145 756 ккал/ч = 147 239,6 ккал/ч + 5 785,8 ккал/ч  + 3783,87 ккал/ч

 

Расчет показывает, что расход тепла  превышает теплопоступления на 45104,27 ккал/ч (190 860,27 ккал/ч – 145 756 ккал/ч), что  свидетельствует об отрицательном  тепловом балансе коровника. Допускаются  отклонения ± 10% к расчетным данным.

 

При расчете теплового баланса  в помещении очень важно определить, какая же температура воздуха  будет внутри помещения при найденном  балансе. Поэтому нужно определить разницу между температурой воздуха  в помещении и температурой наружного  воздуха, при которой приход тепла  в помещении будет равен его  расходу, т.е. определить t нулевого баланса по следующей формуле:

(2.13)

Подставляем ранее полученные данные в формулу 2.13

 

Следовательно, разность между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения равна 13,6°С, так как средняя январская температура в районе Витебска  - -7,8°С, то температура воздуха в помещении будет равна (13,6°С -7,8°С)=5,8°С, что не соответствует зоогигиеническим требованиям.

 

Приведенные расчеты показывают, что  температура воздуха в коровнике  зимой будет снижаться ниже принятой на 4,2 ОС. Такое снижение температуры  воздуха в помещении повлечет за собой к увеличению относительной  влажности воздуха и к потери продуктивности животных. Известно, что при понижении температуры воздуха помещения на 1 ОС животные теряют продуктивность на 3,3 %, а при повышении влажности (более 85%) на 1% молочная продуктивность снижается на 1,1 %.

 

В нашем примере перепад температуры  составляет 4,2 ОС, потеря молочной продуктивности составит: 3,3% х 4,2 = 13,86%.

В коровнике 200 коров, из них часть  сухостойных, среднесуточный удой составляет 12 кг молока, следовательно, 200 коров  в сутки дают 2 400 кг молока.

Потеря продуктивности составит:

В январе 31 день, следовательно, потери молока составят

(332,64 х 31) 10 311, 84 кг, а за зимний период (за три месяца) 30 935,52 кг.

Сохранение нормального температурно-влажностного режима в помещении возможно при:

А) обеспечении надежной работы системы канализации;

Б) систематическом применении веществ, поглощающих влагу;

В) обеспечении снижения общих теплопотерь через внешние ограждения.

 

Если эти требования невыполнимы, то единственным выходом остается подогрев приточного вентиляционного воздуха, применив для этой цели отопительно-вентиляционные устройства (таблица 14 «Вентиляционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для  комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений»).

 

Известно, что 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. Для покрытия дефицита тепла требуется 45 104,27 : 860 = 52,5 кВт/ч электроэнергии. Поэтому необходимо установить один электрокалорифер типа СФОА — 60 с мощностью нагревателей 67,5 кВт (период работы 47 минут в час).

При сгорании дизельного топлива 1 кг дает 12 000 ккал тепла, следовательно: 45 104,27 : 12 000 = 3,76 кг необходимо сжечь в течение часа.

 

 

3. Расчет освещенности помещений

 

 

 

 

3.1. Расчет естественной освещенности

В практике проектирования и строительства  животноводческих помещений основным критерием нормирования и оценки естественного освещения является световой коэффициент (СК), который определяется геометрическим методом. Этот показатель выражает отношение суммарной площади чистого стекла оконных рам (Sчист.ст.) к площади пола помещения для животных (Sп) и показывает, какая площадь пола приходится на 1 м2 остекления:

 

.Нормативные значения светового  коэффициента (СК) для животноводческих  помещений приведены в приложении (таблица 8 “Нормы естественного  и искусственного освещения животноводческих  помещений”).

 

Пример: стойловое помещение коровника  на 200 животных имеет следующие размеры: длина – 66 м, ширина – 21 м, площадь  пола 1 386 м2 (66 х 21).

Суммарную площадь чистого стекла, которое обеспечивает нормативную (расчетную) освещенность определяют:

 

Нормативное значение светового коэффициента (СК) для коровника 1:10 – 1 : 15

10 – 20%  — от Sчист.ст. составляют рамы и переплеты рам, т.е. 9,24 м2. Поэтому общая площадь оконных проемов равна 92,4 м2+ 9,24 м2= 101,64м2.

 

Размер одного оконного проема 2,35 м х  1,2 м, площадь – 2,82 м2.

 

В коровнике 36 окон (101,64 м2 : 2,82м2), которые располагают по 18 на каждой продольной стороне здания на высоте 1,2 м от пола.

3.2. Расчет искусственной освещенности

 

В животноводческих помещениях для  выполнения технологических процессов  необходимо и искусственное освещение, так как естественное освещение обеспечивает только 70% требуемой продолжительности освещения в весенне-летний период и лишь 20% в осенне-зимний период. Причем в помещениях используется искусственное освещение: технологическое (рабочее) и дежурное.

 

Дежурное освещение служит для  наблюдения за животными в ночное время и обеспечивается 10-15 % светильников (ламп) рабочего освещения в помещении.

 

Искусственное освещение характеризуется  удельной мощностью ламп, выраженной в ваттах на м2 (Вт/м2). Нормативные значения искусственного освещения приведены в приложении (таблица 8 “Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений”).

 

Пример: коровник на 200 животных размером 66 м на 21 м имеет площадь  пола 1386м2. Удельная мощность ламп для  коровника 4,5 Вт/м2.

 

Для определения количества ламп необходимо умножить площадь пола на норму удельной мощности и полученную величину разделить  на мощность 1 лампы.

Общая мощность освещенности, выраженная в ваттах составляет (4,5Вт/м2 х 1386м2) 6237 Вт.