Где Σ К i – суммарное поступление углекислоты в помещение от всех животных;
n 1 – поголовье птиц в данной технологической группе, гол.;
k 1 – количество углекислоты, выделяемой 1 кг живой массы птицы данной технологической группы, л/час ( приложения 1, 2, 3 ) .
m1 - масса 1 птицы, кг.
Расчет часового воздухообмена по удалению углекислоты производится по формуле:
Lco2= Σ К i : (c2 - c 1),
где Lco2 - часовой объем вентиляции, м3/час;
Σ К i - суммарное количество углекислоты, выделяемой всеми животными, находящимися в помещении, литры/час (дм3/час);
c2 - предельно допустимая концентрация углекислоты в воздухе животноводческих помещений 0,15 % - 0,30 % или 1,5 - 3,0 дм/м3 ( приложениям 9-12 ) или же фактическое содержание его в помещении, дм/м3;
c1 - содержание углекислоты в атмосферном воздухе, дм/м3 (0,03-0,04 % или 0,3 - 0,4 дм/м3).
5. 4 Расчет объема вентиляции животноводческого помещения по удалению избыточной влажности воздуха
Определить количество влаги (М), выделяемого всем поголовьем животных:
W = A + B,
где W - суммарные влаговыделения в помещении, г/ч;
A - поступление влаги с выдыхаемым животными воздухом, г/ч;
B - поступление влаги с ограждающих конструктивных элементов, г/ч.
Поступление влаги с выдыхаемым животными воздухом рассчитывается по формуле:
A1 = n • a1• z,
где A1 - поступление влаги от животных одной технологической
группы, г/ч;
n - число животных в одной технологической группе;
a1 - выделение влаги от одного животного или птицы, г/ч
(см. приложения 1 – 3 по разным видам животных и птицы);
Z - коэффициент, показывающий изменение количества выделяемых водяных паров в зависимости от температуры воздуха помещения (приложение 17).
A = A1 + A2 + … + Ai,
где A – суммарное поступление влаги от всех животных, г/ч
Поступление водяных паров от птиц по каждой технологической группе определяется по формуле:
Σ W i = k 1 • n1 • m1 • z
где Σ К i – суммарное поступление углекислоты в помещение от всех животных;
n 1 – поголовье птиц в данной технологической группе, гол.;
k 1 – количество водяных паров, выделяемой 1 кг живой массы птицы данной технологической группы, л/час ( приложения 1, 2, 3) ;
z – поправочный коэффициент, учитывающий изменение выделения влаги в зависимости от температуры воздуха (приложение 17);
m1 - масса 1 птицы, кг.
Поступление влаги за счет испарения с ограждающих конструктивных элементов здания вычисляется по формуле
B = (A • k) : 100,
где k - коэффициент, определяющий размер процентных надбавок
на испарение влаги, % (приложение 9).
Часовой объем вентиляции рассчитывается по формуле:
LH2O= W : (d2 - d1),
где W - суммарные влаговыделения в помещении, г/ч;
d1 - абсолютная влажность наружного воздуха, г/м3; (см. приложение 18)
d2 - абсолютная влажность воздуха помещения (фактическая
или расчетная), г/м3.
Абсолютная влажность вводимого в помещение воздуха (d1) определяется с помощью аспирационого психрометра Ассмана или определяется по данным приложения 10, абсолютная влажность воздуха помещения (d2) также определяется с помощью аспирационного психрометра Ассмана или же рассчитывается по формуле:
d2 = (R • q) : 100
где R - оптимальная относительная влажность воздуха помещения, согласно приложению 13;
q - максимальная влажность воздуха помещения при данной температуре или при оптимальной температуре воздуха помещения, г/м3 (приложение 18).
При расчете воздухообмена для переходного периода абсолютную влажность (влагосодержание наружного воздуха) принимают как среднюю величину за ноябрь и март (приложение 18).
d1 = d ноябрь + d март
5.5 Расчет часового объема вентиляции по удалению избыточного тепла
Данный расчет производится на летнее время в помещениях для содержания птицы и свиней (круглогодовое станково-выгульное содержание) по формуле:
LQ = Q : [ 0,28 • (t2 - t1 ) • z ],
где LQ - количество свободного тепла, выделяемого животными и птицей в помещении, Вт/ч, с учетом температурного коэффициента z (приложения 1,2 и 17 );
0,28 - удельная теплоемкость воздуха, Вт/(ч • м • 0С);
t2 - температура воздуха в помещении, 0C;
t1 - температура наружного воздуха, 0C.
5.6 Выбор системы вентиляции животноводческого помещения
Объем воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 час, отнесенный к внутреннему объему вентилируемого помещения, называют кратностью воздухообмена. Рассчитывается кратность воздухообмена в помещении по формуле:
Рассчитывается кратность воздухообмена в помещении по формуле:
Кр. = L max : V,
где L max - максимальный объем вентиляции, м3/час. Данный показатель берется при сравнении L н2о и Lco2;
V - объем помещения, м3.
При кратности вентиляции от 1 до 3 обычно проектируют приточно-вытяжную систему вентиляции, а более 3 - комбинированную приточно-вытяжную систему вентиляции с принудительной (механической) подачей воздуха, данная система вентиляции имеется в коровнике.
Общая площадь вытяжных шахт рассчитывается по формуле:
S1= L max : (v • 3600),
где S1 - общая площадь вытяжных каналов, м2;
v - скорость движения воздуха в вытяжных шахтах, м/с (справочные данные, определяется по приложению 11 исходя из высоты вытяжной шахты h и Δ t - разницы температур воздуха внутри помещения и температуры наружного воздуха Δt = t вн. – t нар.)
3600 - количество секунд в одном часе.
Общая площадь приточных каналов составляет 70 - 75 % от общей площади вытяжных шахт и рассчитывается по формуле:
S2= 0,70 … 0,75 • S1
где S2 - общая площадь приточных каналов, м2.
Количество вытяжных шахт (n1) и приточных каналов (n2) рассчитываются исходя из их сечения: например: вытяжные шахты 0,6 м × 0,6 м, приточные каналы - 0,2 м × 0,2 м по формулам:
n1= S1 : a1
n2= S2 : a 2
где S1 - общая площадь сечения вытяжных, м2,
S2 - общая площадь сечения приточных каналов, м2,
a1 - площадь 1 вытяжного канала, м2,
а2 - площадь 1 приточного канала, м2.
Для зоогигиенической оценки приточно-вытяжной естественной системы вентиляции сравнить полученные данные с нормативами площади сечения вытяжных труб на 1 голову, или ц (для животных) и кг (для птицы) живой массы (приложение 19) по формулам:
L1 = L : n,
где L1 - часовой объем вентиляции на 1 голову, м3/ч.;
L - часовой объем вентиляции на все поголовье, м3/ч. На холодный период расчет ведется по Lco2 на переходный период года – по L н2о ;
n - число животных в помещении, гол
L1ц = L1 : m,
где L1ц - часовой объем вентиляции на 1 ц живой массы (кг – для птицы), м3/ч;
L1 - часовой объем вентиляции на 1 голову, м3/ч;
m - средняя живая масса 1 головы, ц (кг – для птицы) .
Если в одном помещении содержатся животные с разной живой массой (разные технологические группы), расчет ведется по формуле:
L1ц = L : (m1• n1 + m2 • n2 + … + mi • ni ),
где L1ц - часовой объем вентиляции на 1 ц ((кг – для птицы)) живой массы, м3/ч;
L - часовой объем вентиляции, м3/ч. На холодный период расчет ведется по Lco2 на переходный период года – по L н2о;
ni - число животных одной технологической группы , гол;
mi - средняя живая масса 1 головы в данной технологической группе, ц (кг – для птицы).
Расчет принудительной механической приточно-вытяжной системы вентиляции производится с учетом максимального воздухообмена по формуле:
P выт = L max. • f,
где P выт - мощность вентиляционных систем на вытяжке, м3 /час;
L max - расчетный часовой объем вентиляции, м3/час;
f - поправочный коэффициент на подсос воздуха в воздуховодах,
(f =1,10...1,15).
P прит.= L • f • 0,7,
где P прит. - мощность вентиляционных систем на вытяжке, м3/час;
L max - расчетный часовой объем вентиляции, м3/час;
f - поправочный коэффициент на подсос воздуха в воздуховодах,
(0,70 … 0,75) - мощность приточных систем должна быть меньше вытяжки на 25 - 30 %.
Расчет количества вентиляционных установок производится по формуле:
U1= P выт. : P1,
где U1 - число вентиляторов на вытяжке, шт.;
P выт. - общая мощность вытяжной вентиляционной системы, м3/час;
P1 - мощность одного вентилятора на вытяжке, м3/ч (Выбор проводится по приложению 26).
U2= P прит. : P1,
где U2 - число вентиляторов на притоке, шт.;
P прит. - общая мощность приточной вентиляционной системы, м3/час;
P2 - мощность одного вентилятора на притоке, м3/ ч (Выбор проводится по приложению 26).
Задание.
По индивидуальному заданию (приложение 27) провести расчет воздухообмена, выбор систем вентиляции, зоогигиеническую оценку полученных результатов.
Контрольные вопросы:
1. С какой целью производится расчет вентиляции ?