Микроклимат, его влияние на продуктивность и здоровье животного. Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»

Кафедра кормления и гигиены животных

Курсовой проект

РАЗРАБОТКА ЗООГИГИЕНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОЗДАНИЮ ОПТИМАЛЬНОГО МИКРОКЛИМАТА

В КОРОВНИКЕ НА 100 ГОЛОВ

Выполнила: студентка III курса 33«А» группы факультета ветеринарной медицины МатюшкинаТ.С Руководитель: Позина А.П

Троицк -  2012 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1.      Микроклимат, его влияние на продуктивность и здоровье животного.

Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата….4

2.      Расчетная часть

2.1.Задание………………………………………………………………….7

2.2.Расчет вентиляции…………………………………………………….8

2.3.Расчет теплового баланса…………………………………………….11

2.4.Анализ расчетных материалов……………………………………….15

2.5 Заключение по расчетной части……………………………………..17

3.      Разработка и обоснование путей оптимизации микроклимата

3.1.Оптимизация теплового баланса…………………………………….18

3.2.Оптимизация воздухообмена………………………………………...20

3.3.Размещение и режим работы тепловентиляционного оборудования……………………………………………………………...22

3.4.Заключение по разработке путей оптимизации микроклимата……24

          Список  литературы……………………………………………………….25                                                                                             

ВВЕДЕНИЕ

     Современная зоогигиена особенно подчеркивает роль защиты животных от вредного воздействия факторов внешней среды, так как при неблагоприятных условиях содержания животных их организм нередко функционирует на пределе своих физиологических возможностей, что связано с опасностью возникновения различных заболеваний.

Поэтому усилия зооветеринарных специалистов должны быть направлены, с одной стороны, на нивелировку неблагоприятных воздействий факторов среды, а с другой стороны, на повышение резистентности сельскохозяйственных животных. Значение этой защиты возрастает по мере укрупнения хозяйств, увеличения сообществ животных и повышения их продуктивности.

Все факторы среды, влияющие на организм животных, следует рассматривать как стрессоры, которые по силе воздействия могут быть чрезвычайными (экстремальными, сильными), средними (умеренными) и слабыми.

Следует помнить, что любой стресс-фактор вызывает снижение не только естественной резистентности, но и специфической иммунобиологической реактивности организма. Отсюда возникновение инфекций на привитом поголовье, а также возможность снижения видовой невосприимчивости к возбудителям инфекционных заболеваний. Поэтому строгое соблюдение зоогигиенических требований – важный фактор профилактики не только незаразных, но и инфекционных заболеваний. В связи с этим зоогигиену часто называют профилактической ветеринарией.

Гигиену животных рассматривают также как практическую физиологию (физиологию животных в конкретных условиях содержания).

На основе этой науки осуществляется познание взаимосвязи организма и среды его обитания, т.е. она имеет самое непосредственное отношение к практической работе зооинженера, технолога по производству животноводческой продукции и ветеринарного врача.

Таким образом, зоогигиена – одна из наиболее многогранных и сложных отраслей сельскохозяйственной науки, которой в совершенстве должен овладеть будущий ветеринарный врач.

1.       Микроклимат, его влияние на продуктивность и здоровье животного. Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата.

Под микроклиматом в животноводческом помещении понимают совокупность физических, химических и биологических факторов оказывающих определенное влияние на развитие и функционирование организма животного, и ее физиологическое состояние. К основным критериям оценки окружающей среды, где обитает животное, относятся температура, влажность, скорость движения и химический состав воздуха, содержание в нем механических включений (пыли) и микроорганизмов, освещенность помещения. Температура воздуха в коровнике должна обеспечивать в организме животного равновесие между теплообразованием и теплоотдачей, то есть находиться в диапазоне, обеспечивающем обмен веществ на постоянном уровне. Хорошая система вентиляции обеспечивает подачу свежего воздуха в помещение. Хорошая система вентиляции должна быть пригодной, надежной и экономичной. Пригодность означает, что система соответствует особенностям конструкции здания, в котором установлена, а также всем требованиям, предъявляемым к системе. Надежность означает, что система способна исправно работать в течение запланированного длительного периода при условии проведения регулярного технического обслуживания.  Экономичность означает, что потери энергии в системе сведены к минимуму. Система должна обеспечивать экономию во всех отношениях. Система должна быть как можно более простой, но не проще того. Это значит, что, система, не смотря на максимальную простоту, должна отвечать определенным требованиям по качеству. Если система слишком упрощена, то вряд ли можно будет гарантировать достаточный уровень качества. Система должна сочетать в себе все три качества — пригодность, надежность и экономичность. Очень важно правильно сформулировать требования к вентиляционной установке. Не следует экономить, заказывая систему только для воздухообмена. Система должна обеспечивать очистку приточного воздуха от загрязняющих веществ. Технически грамотно спроектированная вентиляционная установка способна обеспечивать большой расход воздуха при экономичном потреблении электроэнергии. Очень важными являются такие функции, как утилизация тепла и возможность регулирования расхода воздуха. Традиционно существует три типа технических решений для вентиляционных систем. К ним относятся системы вентиляции с естественной тягой, системы с принудительной вытяжной вентиляцией и системы с приточно-вытяжной вентиляцией. «Естественная тяга» означает, что воздух самостоятельно поднимается по воздуховодам за счет естественных перепадов давления. Теплый воздух естественным путем выходит наружу по вертикальному воздуховоду. За счет этого в здании создается разряжение, заставляющее наружный воздух поступать внутрь через клапаны, форточки или другие отверстия. В течение многих лет этот тип вентиляции был наиболее распространен. Если, не смотря на это, вы хотите оборудовать новое здание вентиляцией с естественной тягой, то следует тщательно выбирать место ее установки. В системах с принудительной вытяжной вентиляцией воздух удаляется при помощи вентиляторов, устанавливаемых в комнатах. Удаляемый воздух заменяется наружным, поступающим внутрь здания через клапаны, форточки или другие отверстия (то есть так же, как в схемах с естественной тягой). Приточная вентиляция - Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.) Вытяжная вентиляция - удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы вентиляции. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений.  Приточно-вытяжные вентиляционные системы могут быть выполнены по разным схемам. За прошедшие годы при их проектировании было допущено много просчетов, но в настоящее время исследования показывают, что именно такие системы сочетают в себе низкие затраты на монтаж и низкое энергопотребление, а также обеспечивают хороший микроклимат в помещении. Правильно выполненная приточно-вытяжная система проста, стабильна и отличается функциональной гибкостью. Термин «стабильность» означает, что различного рода воздействия не отражаются на ее работе отрицательно. Например, рабочие характеристики системы не должны измениться, если в помещении открыть окно. В более старых системах такое было невозможно. «Функциональная гибкость» означает возможность регулирования притока наружного воздуха в соответствии с потребностью в нем. Например, если количество людей в помещении увеличивается, то расход приточного воздуха автоматически возрастает. В качестве вентиляционных систем четвертого типа часто рассматривают приточно-вытяжные системы с утилизацией тепла. Эффективные и экономичные технические решения должны обеспечивать утилизацию тепла, регулирование расхода воздуха по потребности, а также фильтрацию воздуха.

2.  Расчетная часть

2.1. Задание 336

Название объекта – коровник

Количество животных – 100 голов

Технологическая группа – дойные коровы

План: средняя живая масса – 500 кг, среднесуточный удой 15 кг в сутки.

Характеристика помещения: длина помещения – 66 м, общая длина 72 м, ширина 10 м, высота стен до утепляющего слоя – 2,8 м, в центре здания (по коньку) – 5,2 м.

Стены: продольные и торцовые выполненные из глиняного кирпича – 0,51 м , оштукатурены цементно-песчаным раствором, толщина штукатурки – 0,03 м.

Окна: количество – 28 шт. размер – 0,9 х 2,0м, рамы – двойные.

Ворота: количество – 2 шт. размер – 2,9 х 3,2 м, не утепленные, с тамбурами.

Перекрытие чердачное (совмещенное): слои, их толщина: железобетонные плиты – 0,03 м, рубероид – 0,0015 м, минеральная вата – 0,15 м, кровля – асбестоцементные волнистые листы – 0,006 м.

Пол: в стойлах – деревянный; в проходах – бетонный. Размеры стоил – 1,1 х 1,8 м.

Перекрытие чердачное: доски деревянные – 0,05 м; пароизоляция глинопесчаная смазка – 0,03м; утеплитель шлак топливный – 0,3 м, кровня асбестоцементный волнистые листы 0,006 м.

Количество вытяжных шахт (вентиляторов) – 3 шт., их сечение – 0,6 х 0,6 м, высота шахт до дефлектора – 4,0 м. Приточной вентиляции и технического тепла нет.

Содержаться коровы на дополнительной подстилке из расчета 4 кг на голову. Навозоудаление механическими транспортерами – 2 раза в сутки. Поение из индивидуальных автоматических поилок. Доение в переносные доильные ведра.

Здание расположено в Троицком районе Челябинской области.

2.2. Расчет вентиляции

Расчет часового объема вентиляции

Часовой объем вентиляции – количество свежего воздуха (м3), которое необходимо подать в помещение и удалить из него в течение часа.

Расчет объема вентиляции проводится на зимний, переходный и летний периоды.

1.      Расчет объема вентиляции по углекислоте

С=С0*n, где С0 -  количество углекислоты, выделяемое одним животным;

                     n – количество животных.

С=100коров*116=11600 л/ч – количество углекислоты, выделяемое всеми животными за 1 час.

LСО2= С/С1-С2, где С1 – допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещения (от 2,0 до 2,5 л/м3);

                               С2 – содержание углекислоты в атмосферном воздухе (величина постоянная и равна 0,3 л/м3)

LСО2=11600/2,5-0,3=5272 м3/ч – часовой объем вентиляции.

2.      Расчет объема вентиляции по водным парам

Wж= Wо*n, где Wо – количество водяных паров, выделяемое одним животным.

Wж=336*100=33600 г/ч – поступление в воздух паров от животных, при испарении с мокрых поверхностей, ограждающих конструкций, поилок и т.д.

Wдоб поступления водяных паров с мокрой поверхности определяется в виде % добавки к Wж по таблице 8.

По условии задачи W=10%(берем 10%  из справочных материалов, т.к. в кровнике удовлетворительный санитарный режим, уборка навоза 2 раза в сутки, есть подстилка)

Wдоб= 33600+3360=36960

dвнутр=Е*R/100, где Е – максимальная влажность, г/м3;

                                R – относительная влажность, %.

Будем находить по нормативным показателям.

Т=+100С       Е=70% (нормативные показатели в коровнике)

dвнутр=9.21*70/100=6,4 г/м3 – оптимальное влагосодержание воздуха в помещении

dнаружн.зима=1,7 г/м3 - оптимальное влагосодержание воздуха снаружи помещения в зимний период. Его находят по табдице.

dнаружн.п/п=2,2+2,4/2=2,3 г/м3  - оптимальное влагосодержание воздуха снаружи помещения в переходный период.

L= Wобщ/ dвнутр - dнаружн

Lзима=36960/6,4-1,1=6973м3/ч – часовой объем вентиляции для зимнего периода.

Lп/п=36960/6,4-2,3=9014 м3/ч – часовой объем вентиляции для переходного периода.

Таким образом для того чтобы поддерживать в помещение влажность воздуха в размере 70% при to+10oC необходимо подавать и удалять воздуха в размере 70% при to+10oC необходимо подавать и удалять в течение часа 6973 м3/ч зимой и 9014 м3/ч в переходный период.