Проектирование фермы на 200 голов крс

Светильник-облучатель ОЭСПО2, предназначен для одновременного освещения и УФ-облучения, включает осветительную люминесцентную лампу ЛБР-40, эритемную лампу ЛЭР-40 и отражатель. Лампы включаются раздельно.

Облучатель ртутно-кварцевый ОРК-2. Необходим при использовании УФ-излучения для профилактических и лечебных целей. Состоит из отражателя с лампой ДРТ-400 и питающего пускорегулирующего устройства, которые соединены между собой гибким кабелем длиной 15 м.

Облучатель ртутно-кварцевый ОРКШ на штативе. Отличие от ОРК-2 – перемещение на колесах, а отражатель с лампой ДРТ-400 закрепляется на стойке.

Установка облучения механизированная УО-4 предназначена для облучения  животных в стационарных условиях.

Излучатели ДБ-30 и ДБ-60 используют в облучателях типа ОБН и ОБП (облучатель настенный бактерицидный, облучателей бактерицидный настенный).

 

Режим использования. Нормальной дозой для дойных коров является:

ДРТ-400 -270-290 мЭР*час/м^2, в сутки; время облучения 25-30 минут,

ЛЭ-15 и ЛЭ-30 – 270-290 мЭР*час/м², время облучения 5-6 минут.

Животные облучается один раз в 2-3 дня, высота подвески лампы ДРТ-400 составляет 1-2 м от уровня спины животного, а ламп типа ЛЭ – 202 м.

 

3.7 Назначение вентиляции. Обоснование и расчет объема воздухообмена по влажности воздуха, расчет и схема расположения вытяжных труб и приточных каналов, их размеры и количество

Воздух в закрытых помещениях для животных, если не обменивается с наружным воздухом, быстро приобретает отрицательные и вредные свойства. В нем накапливается излишнее тепло, увеличивается влажность, к нему примешиваются вредные газы. Такой воздух отрицательно действует на теплообмен, аппетит, перевариваемость и использование корма, ухудшает обмен веществ, в частности азотистый обмен, в конечном счете, это отражается на здоровье и резистентности животных, понижает их продуктивность (удой, прирост массы тела) и ухудшает качество молока.

Воздухообмен  между воздухом помещений и атмосферным  воздухом необходим чтобы поддерживать микроклимат, отвечающий физиологическим  потребностям животных.

Вентиляция  помещений подразделяется на естественную, принудительную (с механическим побуждением) и комбинированную.

Естественная  вентиляция состоит в том, что  воздухообмне совершается через  приточные и вытяжные каналы. Однако, естественная вентиляция не всегда в состоянии обеспечитьнеобходимый воздухообмен в различные периоды годв. Поэтому для создания благоприятных условий воздушной среды в больших помещениях необходимо устраивать принудительную или комбинированную вентиляцию.

Принцип действия вентиляционной системы с естественной тягой состоит в том, что воздух поступает в помещение и удаляется из него через специально устроенные каналы. Эта система эффективна в том случае, если разность между температурами внутри и снаружи не менее 10-15 градусов. При меньшей разности - движение воздуха по вентиляционным устройствам замедляется или прекращается (наблюдается в переходный период года, и лето).

Принудительная  вентиляция - механическое побуждение (вентилятор) на притоке и вытяжке. Оборудование на крупных фермах и птицефабриках.

Комбинированная вентиляция - когда механизирован  процесс удаления воздуха, а подача воздуха происходит естественным путем.

Объем воздухообмена  необходимо рассчитывать для каждого  животноводческого здания, так как  излишний воздухообмен может способствовать, особенно в холодный период года, снижению температуры воздуха в нем ниже допустимых нормативов, а недостаточный обмен воздуха, не обеспечит удаление из здания образующихся в воздухе водяных паров и вредных газов (аммиак, сероводород, диоксид углерода), пыли и микроорганизмов. За основу расчетов уровня воздухообмена животноводческих зданий принимают обычно содержание в воздухе водяных паров или диоксида углерода.

Расчет объема воздухообмена:

В  условиях сухого климата объем вентиляции можно определять по количеству углекислого газа, выделяемого животными.

Часовой объем  вентиляции (L) по накоплению углекислого  газа ведут по формуле:

 

L – часовой  объем вентиляции, или количество  воздуха, которое необходимо удалить из помещения за  час , в м³, чтобы процентное содержание углекислого газа не превышало допустимого предела (0,25%);

A - количество  углекислого газа ( в л), выделяемое  всеми животными за час, л/ч;

С1 – допустимое количество углекислого газа в 1м³ воздуха помещения -  2,5 л /м³ (или 0,25%);

С2 - количество углекислого газа в 1 м³ атмосферного воздуха -  0,3 л/м³ (или 0,03%).

Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислого  газа, в большинстве случаев оказывается  недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому расчеты вентиляции целесообразнее вести по влажности воздуха.

Часовой объем  вентиляции (L) по влажности воздуха  определяют по формуле:

L - количество  воздуха (в м3), которое необходимо удалить из помещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влажность в пределах нормы (70-85%), м³/ч;

Q - количество  водяных паров (в г), которое выделяют находящиеся в помещении животные,  г  в час;

К - поправочный  коэффициент для определения количества водяных паров, выделяемых животными в зависимости от температуры;

а - процентная надбавка на испарение воды с пола, кормушек, поилок и стен;

q1 - абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м³), при которой относительная влажность остается в пределах норматива;

q2 - средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м³) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне.

 

Коровник на 200 животных с боксовым содержанием коров.

Поголовье животных:

• коровы массой 400 кг и суточным удоем в 10 л - 37
• коровы массой 400 кг и суточным удоем в 15 л - 25
• коровы массой 500 кг и суточным удоем в 10 л - 44
• коровы массой 500 кг и суточным удоем в 15 л - 59
• коровы массой 600 кг и суточным удоем в 15 л - 51
• коровы массой 600 кг и суточным удоем в 20 л - 26
• коровы сухостойные массой 400 кг - 24
• коровы сухостойные массой 500 кг - 11

 

Внутренние  размеры коровника (без учета  тамбуров): длина - 72 м, ширина -20,4 м, высота - 3 м. Животноводческое помещение находится  в Омской области. Нормативная температура в коровнике +10°С, относительная влажность 75%.

• корова массой 400кг и удоем в 10л выделяет 265 г водяных паров в час, а 37 - 9805 г;
• корова массой 400кг и удоем в 15л выделяет 295 г водяных паров в час, а 25 - 7375 г;
• корова массой 500кг и удоем в 10л выделяет 303 г водяных паров в час, а 44 - 13332 г;
• корова массой 500кг и удоем в 15л выделяет 336 г водяных паров в час, а 59 - 19824 г;
• корова массой 600кг и удоем в 15л выделяет 373 г водяных паров в час, а 51 - 19023 г;
• корова массой 600кг и удоем в 20л выделяет 400 г водяных паров в час, а 26 - 10400 г;
• корова сухостойная массой 400кг выделяет 250 г водяных паров в час, а 24 - 6000 г;
• корова сухостойная массой 500кг выделяет 288 г водяных паров в час, а 11 - 3168 г;

Итого все коровы выделяют 88927 г/час. Следовательно Q = 88927 г/час.

Поправочный коэффициент равен 1 (при температуре +10°С)

Надбавка  за испарение составляет 15% (в условиях недостаточных количеств подстилки) от всей влаги, выделяемой коровами в  течении часа. Эта величина будет составлять 13244,55 г/час.

 

Для расчета  абсолютной влажности (q1) по таблице "Максимальная упругость водяного пара в мм ртутного столба " находят, что максимальная влажность воздуха при температуре 10°С составляет 9,17. Следовательно, этой влажности соответствует 100 %-ная относительная влажность, а в помещении относительная влажность должна быть 75 %.

г/м³

Абсолютная  влажность воздуха q2 за ноябрь Омской области равна 2,30 г/м³

Таким образом, уровень воздухообмена в переходный период года cоставит

 

Определение кратности  воздухообмена в помещении:

  

M - кратность  воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;

L - часовой  объем вентиляции, м3/ч ;

V - объем  помещения, м3.

 

Определение объема вентиляции на 1 ц живой массы:

V₁ - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м3/ч;

L - часовой  объем вентиляции, м³/ч;

m - живая  масса животных, ц.

m = (4 х 37) + (4 х 25) + (5 х 44) + (5 х 59) + (6 х 51) + (6 х 26) + (4 х 24) + (5 х 11) = 1376 ц

 

Определение площади  вытяжных труб:

Вытяжные  трубы (шахты) обеспечивают удаление загрязненного воздуха

  

S1 - общая  площадь поперечного сечения  вытяжных шахт, м2;

V - скорость  движения воздуха в вытяжной  шахте, м/с; (расчетная величина 1,24)

3600 - количество  секунд в одном часу.

Определение количества и сечения вытяжных труб:

Количество  вытяжных шахт (n₁) определяют по следующей формуле :

S₁  -  общая площадь сечения вытяжных шахт, м² ;

s₁ - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Эффективнее работают в коровнике трубы с  сечением большим чем 1 м², поэтому можно установить 4 вытяжных шахты сечением 1 м х 1,25 м каждая.

 

Определенние площади, количества и размеров приточных каналов:

Площадь приточных каналов (S₂) составляет 60 - 70 % от общей площади вытяжных шахт:

  

Количество  приточных каналов (n₂) рассчитывается по следующей формуле:

S₂- общая площадь сечения приточных каналов, м²

s₂ - площадь сечения одного приточного канала, м^2.

В коровнике  приточные каналы могут быть выполнены  в виде подоконных щелей или приточных  каналов различных размеров. Если приточный канал имеет площадь 0,3 м х 0,4 м = 0,12 м², то

, которые располагают в шахматном  порядке для избежания сквозняков.

 

 

 

3.8 Обоснование и расчет теплового  баланса для неотапливаемого  помещения

Тепловой баланс животноводческих помещений рассчитывается с целью определения возможности  обеспечения в них оптимального микроклимата, особенно в холодное время года (январь).

Тепловой  баланс - это соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.

Потери  тепла в помещениях для сельскохозяйственных животных зависят:

• от величины поверхности здания, толщины стен и покрытий, качества строительных материалов, разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении;
• от количества наружного воздуха, подаваемого в помещения;
• от влияния охлаждения помещений ветрами и расположения зданий по отношению к сторонам света.

На данных теплового баланса основывается выбор того или иного устройства всех ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, а также выбор обогревательных установок и расчет их количества

Тепловой  баланс бывает:

• нулевой - если приход тепла равен расходу тепла (температура и влажность воздуха в помещении будет на уровне нормативной);
• отрицательный - если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы);
• положительный - если приход тепла больше расхода тепла (температура выше нормы, влажность ниже нормы).

Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.

Поэтому тепловой баланс можно представить в виде следующей формулы:

Q_жив. - количество тепла, поступающего в помещение от животных, ккал/ч;

Q_вент. - количество тепла, расходуемое на нагревание вентиляционного воздуха, ккал/ч;

Q_исп. - количество тепла, необходимое на испарение влаги с пола, кормушек, оборудования здания, ккал/ч;

Q_огр. - количество тепла, которое теряется через ограждающие конструкции здания в наружную атмосферу, ккал/ч.

 

Расчет прихода свободного тепла:

• корова массой 400кг и удоем в 10л выделяет 398 ккал в час, а 37 - 14726 ккал;
• корова массой 400кг и удоем в 15л выделяет 443 ккал в час, а 25 - 11075 ккал;
• корова массой 500кг и удоем в 10л выделяет 456 ккал в час, а 44 - 20064 ккал;
• корова массой 500кг и удоем в 15л выделяет 505 ккал в час, а 59 - 29795 ккал;
• корова массой 600кг и удоем в 15л выделяет 560 ккал в час, а 51 - 28560 ккал;
• корова массой 600кг и удоем в 20л выделяет 601 ккал в час, а 26 - 15626 ккал;
• корова сухостойная массой 400кг выделяет 376 ккал в час, а 24 - 9024 ккал;
• корова сухостойная массой 500кг выделяет 433 ккал в час, а 11 - 4763 ккал;

Итого приход тепла от 200 голов составляет 133633 ккал/час. Следовательно 

Q_{жив. =} 133633 ккал/час.

 

Расчет теплопотерь через ограждающие  конструкции:

  

, т.е. дополнительные теплопотери через продольные и торцевые стены, ворота, двери рассчитывают в размере 13% от основных теплопотерь.

S - площадь  ограждающих конструкции, м2;

K - коэффициент  теплопередачи в ккал/час/м²/град.;

Δt - разность между температурой внутреннего  и наружного воздуха, °С.

Q_{осн., доп., общ.} - потери тепла через ограждающие конструкции.

 

           

t_внутр. - температура в коровнике (+10°С)

t_{наружн.} - температура по январю (-19,2°С)

 

 

 

 

Элементы здания	S, м2	К	K ⋅ S	∆t, °С	Qосн	Qдоп	Qобщ	% от общих теплопотерь
Окна	97,92	3,00	293,76	29,20	8577,79	1115,11	9 692,90	18 %
Продольные стены (за вычетом окон)	334,00	0,69	230,46	29,20	6729,43	874,83	7 604,26	14 %
Ворота, двери	21,20	4,00	84,80	29,20	2476,16	321,90	2 798,06	5 %
Торцевые стены (за вычетом ворот, дверей)	101,20	0,89	90,07	29,20	2629,99	341,90	2 971,88	6 %
Перекрытия	1468,80	0,39	572,83	29,20	16726,69	-	16 726,69	31 %
Теплые полы	471,50	0,16	75,44	29,20	2202,85	-	2 202,85	4 %
Холодные полы	997,30	0,40	398,92	29,20	11648,46	-	11 648,46	22 %
Итого			1 746,28			2 653,74	53 645,11	100 %