Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И.Иванова»
Факультет зооинженерный
Кафедра разведения сельскохозяйственных животных и зоогигиены
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Зоогигиена»
Зоогигиеническая оценка коровника на 400 коров
Студентка группы З-ЗТб111 А.В. Кофанова
Руководитель Н.В. Самбуров,
д.б.н., профессор
КУРСК – 2013
Тема 19
Зоогигиеническая оценка коровника на 400 коров
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Расчетная зона – Ленинградская обл. Температура воздуха в помещении 10 ˚С, относительная влажность 75 %. Содержание коров привязное. В коровнике размещено 210 дойных коров с живой массой 530 кг и удоем 20 кг, 80 дойных с живой массой 650 кг и удоем 25 кг, 110 сухостойных коров живой массой 520 кг.
Размеры здания 21×120×3,0 м. Стены легкобетонные панельные толщиной 300 мм. Покрытие из железобетонных плит с утеплителем толщиной 200 мм. Кровля асбестоцементная. Вытяжных шахт сечением 0,9×0,9 м высотой 6 м – 8 шт., приточных каналов размером 0,3×0,3 – 122 шт. Ворота деревянные двойные размером 2,1×1,2 м – 4 шт., двери одинарные размером 2,2×1,2 м – 2 шт. Окна двойные размером 1,8×1,4 м – 52 шт. Искусственное освещение 80 ламп накаливания мощностью 60 ватт каждая.
ЗАДАНИЕ
ОПРЕДЕЛИТЬ:
а) часовой объем вентиляции;
б) кратность воздухообмена;
в) воздухообмен на I ц живой массы;
г) площадь сечения вытяжных шахт и приточных каналов, их количество;
д) площадь стойлового помещения на I голову;
е) сравнить приходную и расходную части ТБ и определить ∆Т нулевого ТБ.
Содержание
1.1 Влияние микроклимата животноводческих помещений на здоровье и продуктивность животных……………………..………………………5
1.2 Факторы, влияющие на формирование микроклимата......................................6 1.3 Роль вентиляции и отопления в обеспечении оптимального микроклимата в помещениях для животных и птицы……………………………………………….7 1.4 Влияние солнечного света на организм животных……………………………8
1.5 Методы оценки естественной и искусственной освещенности………………9 1.6 Зоогигиенические параметры микроклимата и воздухообмена…………….10
2 Расчетная часть…………………………………………………………………...13
2.1 Расчет объема вентиляции по влажности для ноября………………………..13
2.2 Расчет объема вентиляции по диоксиду углерода для ноября……………...16
2.3 Расчет теплового баланса коровника……………………………………........17
2.4 Расчет естественной освещенности…………………………………………..21
2.5 Расчет искусственной освещенности…………………………………………22
Заключение …………………………………………………………………....... …24
Список использованных источников……………………………………………...26
Введение
Одной из важнейших задач сельского хозяйства является увеличение производства продуктов животноводства и улучшения их качества.
Животноводство - одна из важнейших отраслей сельского хозяйства, удовлетворяющих потребности населения в продуктах питания, а также обеспечивающих сырьем различные отрасли промышленности.
Для развития скотоводства характерно, прежде всего, возрастание роли рационализации и интенсификации производственного процесса при постоянном внедрении результатов научно-технического прогресса. Все большую долю среди продуктов животноводства получают от крупного рогатого скота. Это связанно с природной способностью скота использовать целые растения для производства молока и мяса. Особое значение на фермах и комплексах по производству говядины, молока приобретает ветеринарно-санитарная защита поголовья от болезней и соблюдение зоотехнических правил содержания с учетом климатических, природно-экономических условий и факторов, которые способствуют получению максимальной продуктивности животных.
Какими бы высокими породными и племенными качествами ни обладали животные, при неудовлетворительных зоогигиенических условиях наблюдается их высокая заболеваемость (особенно молодняка), падает продуктивность, ухудшаются воспроизводительные качества животных, увеличиваются затраты кормов на единицу получаемой продукции, снижается её качество, что в конечном итоге приводит к снижению рентабельности производства.
Создание оптимального микроклимата в промышленном животноводстве является важнейшим резервом увеличения производства продуктов высокого качества. Кроме того, оно имеет большое значение для продления срока службы зданий и технологического оборудования, а также для улучшения условий труда обслуживающего персонала.
Во всех отраслях животноводства среда обитания непосредственно влияет на здоровье, продуктивность животных и птицы, воспроизводительные функции и эффективность использования кормов. Неудовлетворительное состояние микроклимата животноводческих помещений приводит к увеличению отхода поголовья в среднем на 7-10%, а в некоторых случаях 30-40%, к снижению продуктивности до 15% при одновременном увеличении расхода кормов на 10-15% и более.
Влияние микроклимата проявляется через суммарное воздействие его параметров на физиологические процессы, происходящие в организме животных (теплорегуляцию, газоэнергетический обмен, обмен веществ, дыхание, кровообращение и пищеварение), продуктивность и устойчивость животных к заболеваниям, а, следовательно, на их устойчивое здоровье.
Состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений определяет комплекс физических факторов (температура, влажность, движение воздуха, атмосферное давление, освещение и ионизация, производственные шумы), газовый состав воздуха (кислород, углекислый газ, аммиак, сероводород и др.) и механические примеси.
Установлено, что к изменениям микроклимата более чувствительны высокопродуктивные животные. Основные причины неудовлетворительного микроклимата в помещениях – нарушения при строительстве и эксплуатации зданий, низкая теплозащита ограждающих конструкций и недостаточный уровень воздухообмена, а также плохая работа механизмов навозо- и жижеудаления и антисанитарное состояние логова. Зимой в таких помещениях создаются весьма неблагоприятные условия вследствие низкой температуры и высокой влажности воздуха, сырости стен, потолков или совмещенных покрытий, повышающих отдачу тепла телом животных и способствующих их охлаждению, а летом высокая температура и влажность в помещениях обусловливают перегревание животных и снижение их продуктивности. При несоблюдении правил эксплуатации помещений с недостаточной по мощности воздухообмена вентиляцией при несвоевременном удалении навоза и жижи в воздухе помещений значительно увеличивается влажность и повышается концентрация углекислого газа, аммиака и сероводорода, а также сильно понижается ионизация воздуха. Большое значение в качестве одного из факторов климата имеет степень естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений[1].
Необходимо подчеркнуть, что в условиях интенсивного ведения животноводства одной из важных задах является создание в животноводческих помещениях благоприятного микроклимата для обитания животных. Без создания для них благоприятного микроклимата они не в состоянии сохранить здоровье, реализовать свой продуктивный потенциал, а также проявить производительные способности, обусловленные наследственностью[2].
Формирование микроклимата в животноводческих помещениях зависит от целого ряда различных факторов: климатических условий местности, объемно-планировочных решений зданий, технологии содержания животных, эффективности систем вентиляции, отопления, теплотехнических свойств ограждающих конструкций, эффективности систем уборки навоза, состава поголовья, плотности размещения, типа кормления животных, распорядка дня, а также от выполнения санитарных требований по содержанию животных и уходу за ними. Влияют на микроклимат в помещениях температура поверхностей здания и величина лучистого теплообмена между ограждениями и животными [2].
Формирование микроклимата обуславливается также удаленностью животноводческих ферм от промышленных предприятий и населенных пунктов, защищенностью от господствующих холодных ветров. Немалое значение имеет глубина залегания грунтовых вод, расположение здания к сторонам света. Также немаловажное значение имеет внутренняя планировка зданий, площадь и кубатура в расчете на голову, а также количество рядов стойл, станков, клеток, секций, кормовых и навозных проходов, наличие в помещении тамбуров и тепловой завесы в них, использование инфракрасных облучателей для молодняка, утеплённость дверей, размер и количество окон, и их остекление. Особое значение имеет устройство полов, так как через пол идет теплопотеря от 20 до 40% всех теплопотерь, от качества пола зависит заболеваемость животных простудными заболеваниями [3].
Основное назначение вентиляции – обеспечение удаления из помещения избыточного количества водяных паров, вредных газов и механических примесей, равномерное распределение свежего воздуха по помещению. Вентиляция обеспечивает необходимый воздухообмен на единицу живой массы животных и птицы в различные периоды года, способствует увеличению количества легких, отрицательно заряженных ионов в воздухе животноводческих помещений, и предупреждает конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждающих конструкций.
Для поддержания нормативного микроклимата помещений необходим правильно организованный воздухообмен (создание необходимого соотношения между подачей и равномерностью распределения по помещению приточного и вытяжного воздуха). С зоогигиенической точки зрения более приемлем способ непрерывного, плавного регулирования микроклимата, так как температурно-влажностный режим внутри помещения находится в прямой зависимости от параметров наружного воздуха. Их изменения не должны сказываться на параметрах воздуха в помещениях, т.е. они должны быть постоянными и поддерживаться в определенных пределах.
В неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается теплом, выделяемым животными. Отопление животноводческих помещений применяют в тех случаях, когда биологического тепла, выделяемого животными, недостаточно для компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции, нагрева приточного воздуха, испарения влаги в помещении. Отопление необходимо для сохранения теплового комфорта, обеспечения достаточной вентиляции (чтобы и при низких температурах можно было удалить избыточную влагу, вредные газы, механические примеси, микроорганизмы). Наиболее рациональным в настоящее время является воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией и дополнительным нагревом воздуха. Для молодняка предусматривают системы локального обогрева (электрообогреваемые полы, лампы инфракрасного излучения)[4].
Важную роль в жизнедеятельности организма играет солнечная инсоляция. Под действием солнечных лучей в организме усиливается обмен веществ, лучше, в частности, осуществляется снабжение органов и тканей кислородом, усиливается отложение в них питательных веществ – белков, кальция, фосфора. Пол действием солнечных лучей в коже образуется витамин D. Солнечный свет, обезвреживая болезнетворные микроорганизмы, создаёт для животных благоприятные условия, повышает устойчивость их организма против инфекционных заболеваний. При недостаточном солнечном освещении животное испытывает световой голод, вследствие чего в организме возникает ряд нарушений, у животных наблюдаются случаи анемии, остеомоляции, рахита[4,5]. Отрицательно влияет на организм и слишком высокая солнечная инсоляция, вызывая ожоги и, а нередко солнечный удар. Солнечные лучи интенсифицируют рост волос, усиливают функцию кожных желёз (потовых и сальных), при этом утолщается роговой слой, уплотняется эпидермис, что очень важно для усиления сопротивляемости организма[5].
В зимний стойловый период следует организовать регулярные прогулки животных и практиковать их искусственное ультрафиолетовое облучение (при соблюдении необходимых предосторожностей).
Нормирование естественного освещения в помещениях производится по геометрическому или светотехническому методам. В практике строительства животноводческих и птицеводческих помещений в основном применяют геометрический метод, который основан на определении светового коэффициента (СК), то есть отношения светопроема (площади остекления) к площади пола[6]. Однако, несмотря на простоту геометрического метода, нормы освещенности при помощи его устанавливаются не точно, так как в данном случае не принимают во внимание свето-климатические особенности разных географических зон. Для более точного определения естественной освещенности в помещениях пользуются светотехническим методом, или определением коэффициента естественной освещенности (КЕО). Коэффициентом естественной освещенности называется отношение освещенности помещения (измеряемой точки) к наружной освещенности в горизонтальной плоскости.
Искусственную освещенность в помещении оценивают с помощью люксметра или путем перевода мощности ламп в люксы (без люксметра).
При определении искусственной освещенности без люксметра подсчитывают число электрических ламп в помещении, суммируют их мощность (в ваттах), а затем полученную величину делят на площадь помещения, выраженную в квадратных метрах, и получают удельную мощность ламп (Вт/м2). Для перевода ватт в люксы удельную мощность умножают на соответствующий коэффициент, означающий количество люксов, которое дает удельная мощность, равная 1 Вт/м2 (табл. 1).
Таблица 1 – Величина коэффициента для перевода ватт в люксы
|
Мощность ламп, Вт (при напряжении в сети 220 В) |
Величина коэффициента при освещении |
|
|
Лампами накаливания |
Люминесцентными лампами |
|
|
до 100 |
2,0 |
6,5 |
|
свыше 100 |
2,5 |
8,0 |
Нормативные параметры температурно-влажностного режима для различных видов животных приведены в специальных документах, в разработке которых принимали участие ведущие научно-исследовательские учреждения по соответствующим профилям. Нормы параметров микроклимата для животных научно обоснованы и рекомендованы для широкого применения при проектировании новых животноводческих промышленных ферм и комплексов, реконструкции существующих помещений.
Нормативные параметры воздуха должны быть обеспечены в зоне размещения животных, то есть в пространстве высотой до 1,5 м над уровнем пола. Отклонения от расчетных температур допускаются в пределах ±2 °С.
Помещения для содержания животных должны быть оборудованы вентиляцией, обеспечивающей воздухообмен в зимний период для взрослого скота и молодняка не менее чем 17 м3/ч и для телят не менее 20 м3/ч на центнер живой массы. Весной и осенью вентиляция помещения в расчете на 1 ц живой массы должна быть не менее 35 м3/час [7].
При технико-экономическом обосновании проектов в коровниках, зданиях для содержания молодняка и скота на откорме допускается повышать максимальную относительную влажность внутреннего воздуха до 85%, но только при условии, что четко соблюдаются все остальные нормируемые параметры и конденсат на стенах и потолке помещения не выпадает.
Расчетная скорость движения воздуха в коровниках для беспривязного и привязного содержания, зданиях для молодняка и скота на откорме в холодный период года нормируется в пределах 0,5 м/с, допустимая в теплый период 1,0 м/с. В родильном отделении, телятнике в холодный период скорость нормируется от 0,1 м/с до 0,3 м/с, допустимая в теплый период года 0,5 м/с.
Концентрация вредных газов в воздухе помещений для содержания животных не должна превышать: углекислого газа 0,25%, аммиака 0,02 мг/л, сероводорода 0,015 мг/л.
Зоогигиенические нормы микроклимата и воздухообмена помещений для крупного рогатого скота приведены в таблице 2.
Лучшее проявление клеточных и гуморальных факторов защиты организма наблюдается при интенсивности освещения 50— 100 лк и продолжительности воздействия света в течение 12—18 ч в сутки. Это указывает на то, что свет способствует активному функционированию органов и систем, ответственных за выработку клеточных и гуморальных факторов защиты организма[8]. В таблице 3 приведены нормы освещения помещений для крупного рогатого скота.
Таблица 2 – Оптимальные параметры микроклимата в помещениях для
крупного рогатого скота
|
Тип помещения и возрастная категория животных |
Параметры микроклимата в животноводческих помещениях |
||||||||
|
Температура, °C |
Относительная |
Подвижность воздуха, м/с |
ПДК |
ПДК |
H2S |
||||
|
Зима |
Весна, осень |
Лето |
мг/м3 |
||||||
|
Коровы и молодняк старше года |
Привязное и беспривязное боксовое |
10 |
75 |
0,3-0,4 |
0,5 |
0,8-1,0 |
0,25 |
20 |
10 |
|
Беспривязное на глубокой подстилке |
6 |
75 |
0,2-0,4 |
0,5 |
0,8-1,0 |
0,25 |
20 |
10 |
|
|
Родильное отделение |
16 |
75 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,15 |
10 |
5 |
|
|
Профилакторий |
18 |
75 |
0,1 |
0,2 |
0,3-0,5 |
0,15 |
10 |
5 |
|
|
Помещение для телят в возрасте (дней) |
20-60 |
17 |
75 |
0,1 |
0,2 |
0,3-0,5 |
0,15 |
10 |
5 |
|
60-120 |
15 |
75 |
0,2 |
0,3 |
до 1,0 |
0,25 |
15 |
10 |
|
|
Коровы и молодняк старше года |
Молодняк 4-12 мес. |
12 |
75 |
0,3 |
0,5 |
1,0-1,2 |
0,25 |
20 |
10 |
|
Телки старше 1 года и нетели |
12 |
75 |
0,3 |
0,5 |
|
0,25 |
20 |
10 |
|
|
Бычки на откорме |
10 |
75 |
до 1,0 |
до 1,0 |
до 1,0 |
0,25 |
20 |
10 |
Таблица 3 – Нормы освещения помещений для крупного рогатого скота
|
Помещение |
Нормы естественного освещения |
Искусственное освещение в зоне размещения животных, лк |
|
|
Коэффициент естественной освещенности (КЕО), % |
Световой коэффициент (СК) |
||
|
Для привязного и беспривязного содержания коров, нетелей, выращивания молодняка |
0,8-1 |
1:10 - 1:15 |
50-75 |
|
Для откорма крупного рогатого скота |
0,4-0,5 |
1:20 - 1:30 |
20-30 |
|
Родильное отделение |
0,8-1 |
1:10 - 1:15 |
75-100 |
Для расчета воздухообмена, обеспечивающего удаление избытков влаги из воздуха животноводческих помещений, используют формулу:
, (1)
где Lн2О – часовой объем вентиляции/ч;
Q – поступление водяных паров в воздух помещения за 1 час, г/ч;
q1 – абсолютная влажность воздуха помещения, при которой относительная влажность остается в пределах нормы, г/;
q2 – абсолютная влажность атмосферного воздуха, г/.
Часовой объем вентиляции по влажности рассчитывают в переходные периоды года - в марте или в ноябре (мы будем рассчитывать для ноября), когда влажность атмосферного воздуха довольно высокая, а температура не позволяет усилить вентиляцию путем открытия окон и дверей.
Определяем количество водяных паров, выделяемых всеми животными, размещенными в заданном коровнике[2]. Данные по выделению животными водяных паров, углекислоте, свободного тепла сведем в таблицу.
Таблица 4 – Выделение коровами СО2, водяных паров, свободного тепла
|
Группы животных, физиологическое состояние, продуктивность, живая масса |
Кол-во голов |
СО2, л/ч |
Водяные пары, г/ч |
Свободное тепло, ккал/ч |
|
Коровы сухостойные, живая масса 520 кг |
110 |
124×110= 13640 |
395×110= 43450 |
610×110= 67100 |
|
Продолжение таблицы 4 |
||||
|
Группы животных, физиологическое состояние, продуктивность, живая масса |
Кол-во голов |
СО2, л/ч |
Водяные пары, г/ч |
Свободное тепло, ккал/ч |
|
Коровы лактирующие, удой 20 л, живая масса 530 кг |
210 |
158×210= 33180 |
507×210= 106470 |
780×210= 163800 |
|
Коровы лактирующие, удой 25 л, живая масса 650 кг |
80 |
200×80= 16000 |
642×80= 51360 |
970×80= 77600 |
|
Итого |
400 |
62820 |
201280 |
308500 |
Таким образом, все животные за 1 час выделяют в помещение 201280 г водяных паров.
Дополнительно с пола и других влажных поверхностей (кормушки, поилки и др.) за 1 час поступает примерно 10 % от общего количества влаги, выделенной животными, что составляет 20128 г/ч. Следовательно, суммарное количество поступавших водяных паров (Q) составляет:
221408 г/ч (201280 + 20128) .
Абсолютная влажность воздуха помещения (q1), при которой относительная будет соответствовать нормативной, определяем по формуле:
, (2)
где Е – максимальная влажность воздуха при нормативной температуре;
R – нормативная относительная влажность.
По таблице максимальной упругости водяных паров находим, что максимальная влажность воздуха при + 10 °С равна 9,17, а относительная влажность в коровнике должна быть 75 %.
Находим величину q1, которая равна: =6,87 г/м3.
Абсолютная влажность воздуха (q2 ) за ноябрь по Ленинградской области равна 3,9 г/м3.
Подставив рассчитанные данные в формулу (1) для определения часового объема вентиляции, получим:
Lн2О для ноября = = 74548,15 м3/ч.
Кратность воздухообмена (Кр) определяем по формуле:
, (3)
где L – часовой объем вентиляции, м3/ч;
V – объем помещения, м3.
Для определения кратности воздухообмена необходимо определить объем помещения. Он равен 7560 м3 (21×120×3,0). Тогда кратность воздухообмена составит:
Следует отметить, что большие кратности воздухообмена (10-15) не влияют на здоровье животных. При такой кратности воздухообмена в переходный период года можно применять вентиляцию с механическим побуждением тяги воздуха и с подогревом подаваемого воздуха.
Для получения уровня воздухообмена на 1ц живой массы животного, нужно часовой уровень воздухообмена разделить на центнеры живой массы животных, то есть 74548/2205 = 33,8 м3/ч на 1ц массы животных.
m =(520×110) + (530×210) + (650×80) = 220500 кг = 2205ц
Общую площадь сечения вытяжных шахт, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяем по формуле :
, (4)
где S1 – общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м2;
v – скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;
3600 – количество секунд в одном часе.
Скорость движения воздуха в вентиляционной шахте (v) определяется по таблице "Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха"[2]. При t = 12,8 °С (10; - 2,8), высоте шахты 6 м, v = 1,15 м/с.
Подставим все значения в формулу (4):
Площадь сечения одной вытяжной шахты 0,81 м2 (0,9 м × 0,9 м), тогда количество вытяжных шахт будет: 18 : 0,81 = 22 шахты.
При определении общей площади сечения приточных каналов исходят из того, что она составляет 80 % (0,8 части) от площади сечения вытяжных каналов, тогда 18 × 0,8 = 14,4 м2 .
Площадь сечения одного приточного канала равна 0,09 м2 (0,3м × 0,3м), тогда количество их будет: 14,4 : 0,09 = 160 штук.
Расчет часового объема вентиляции для переходного периода проверяем по углекислоте, используя формулу:
, (5)
где L CO2 – часовой объем вентиляции, м3/ч;
K – поступление углекислого газа в воздух помещения за 1 час, л;
с1 – допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещения, л/ м3;
с2 – содержание углекислоты в атмосферном воздухе, л/ м3.
Количество углекислоты (К), поступающее в помещение в течение часа, - 62820 л/ч (табл.4).
Допустимая концентрация углекислоты в коровнике составляет 0,25%, или с1 = 2,5 л/ м3.Содержание углекислоты в атмосферном воздухе 0,03%, или с2 = 0,3 л/м3
Определяем кратность воздухообмена за час по формуле (3):
Кр = 28554/7560 = 3,8 раз в час.
Уровень воздухообмена на 1ц живой массы животного: 28554/2205 = 13 м3/ч.
Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислоты, оказался недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому лучше всего принять во внимание расчеты, произведенные по влажности воздуха, поскольку в этом случае воздухообмен практически всегда обеспечит и допустимое содержание углекислого газа.
Расчет теплового баланса ведут по январю, т. е. самому холодному месяцу года. Формулу для этого можно представить в виде соотношения:
Qж = Qв + Qо + Qи , (6)
где Qж – теплопродукция животных, ккал/ч;
Qв – расход тепла на нагрев воздуха в процессе вентиляции, ккал/ч;
Qо – потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч;
Qи – потери тепла в процессе испарения влаги, ккал/ч.
Следовательно, левая часть отражает поступление тепла, а правая – ее расход.
1. Определяем приходную часть тепла в помещение.
Приходная часть теплового баланса формируется за счет тепла, выделяемого всеми животными, находящимися в данном помещении. От 400 коров в помещение будет поступать каждый час 308500 ккал свободного тепла (табл. 4).
2. Определяем расход тепла в помещении.
а) Определяем расход тепла на обогрев приточного вентиляционного воздуха по формуле:
Qв = 0,24 × G × Δt , (7)
где Qв – расход тепла на нагревание вентилируемого воздуха, ккал/ч;
0,24 – коэффициент удельной теплоемкости воздуха, ккал/кг/град;
G – масса вентилируемого воздуха, кг/ч;
Δt – разность между температурой внутри помещения и температурой наружного воздуха, °С.
Объем воздухообмена составляет:
Lн2О для января = = 50665 м3/ч
Чтобы определить расход тепла на нагревание 50665 м3/ч необходимо объемные единицы перевести в весовые: 1 м3 воздуха при температуре +10 °С и среднем барометрическом давлении 755 мм. рт. ст. весит 1,239 кг. Следовательно, 50665 м3 воздуха будет весить 50665 1,239 кг = 62774 кг. Для нагрева 1 кг воздуха затрачивается 0,24 ккал, а для нагрева 62774 кг на 1°С будет затрачено 62774 0,24 = 15066 ккал/ч, а для нагрева от – 8 до +10 °С (на 18 °С) будет затрачено тепла 15066 18 = 271188 ккал/ч.
Таким образом, для обогрева всего поступающего в помещение холодного вентиляционного воздуха расходуется 271188 ккал/ч.
б) Определяем потери тепла через ограждающие конструкции по формуле:
Qо = K × F × Δt, (8)
где Qо – потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч;
К – коэффициент общей теплопередачи для каждой ограждающей конструкции, ккал/м2*град*ч;
F – площадь ограждающих конструкций, м2;
Δt - разность между температурой внутри помещения и температурой наружного воздуха, °С.
Таблица 5 – Определение теплопотерь через ограждающие конструкции
коровника
|
Название ограждающей конструкции |
К ккал/ч* м2*град |
F, м2 |
FК, ккал/ч *град |
Δt, °C |
Тепло потери, ккал/ч |
|
Перекрытие |
0,65 |
120×21=2520 |
1638 |
18 |
29484 |
|
Окна |
2,5 |
1,8×1,4×52 = 131,04 |
327,6 |
18 |
5896,8 |
|
Ворота (двойные) |
2,0 |
2,1×1,2×4=10,08 |
20,16 |
18 |
362,88 |
|
Двери (одинарные) |
4,0 |
2,2×1,2×2 =5,28 |
21,12 |
18 |
380,16 |
|
Стены |
1,26 |
120×3,0×2+ 21×3,0×2=720+126=846 846-(131,04+10,0+5,28)= 699,6 |
881,496 |
18 |
15866,9 |
|
Пол |
0,2 |
120×21=2520 |
504 |
18 |
9072 |
|
Итого |
3392,4 |
61063 |
Таким образом, на обогрев ограждающих конструкций здания расходуется 61063 ккал/ч.
Необходимо учесть, что за счет обдувания ветрами помещение теряет 13% тепла от общей потери тепла через ограждающие конструкции и оно равно: 61063 ккал/ч - 100%
Х - 13%; Х=6106313/100=7938,2 ккал/ч.
Следовательно, общий расход тепла на нагрев всех ограждающих конструкций коровника составит: 61063+ 7938,2 = 69001,2 ккал/ч.
Таким образом, общая потеря тепла через ограждающие конструкции равна 69001,2 ккал/ч.
в) Определяем потери тепла в процессе испарения влаги по формуле:
Qи = Wж × Ки × 0,595, (9)
где Wж – количество влаги, выделяемой животными в парообразном состоянии, г/ч;
Ки – коэффициент испарения;
0,595 – количество тепла, необходимое на испарение 1 г воды, ккал /г.
Количество водяных паров, выделяемых животными в зимний период, составляет 201280 г/ч (табл.4), величина коэффициента на испарение влаги в коровнике - 0,1.
Тогда Qи = 201280 × 0,1 × 0,595 = 11976,16 ккал/ч
Суммируем все расходы тепла в помещении, ккал/ч:
Итого –352165,4 ккал/ч.
Таким образом, приход тепла составляет 308500 ккал/ч, а расход тепла 352165,4 ккал/ч. Расчет показывает, что расход тепла превышает приход тепла на 43665,4 ккал/ч (352165,4 –308500), что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе помещения для животных.
3. Определяем Δt нулевого баланса по формуле:
(10)
=16,060
Температура внутри помещения при данном дефиците тепла (без отопления) при наружной температуре – 8 °С снизится до:
t в= Δt н.б.+ tн (11)
до 8,06 °С (16,06 - 8), что нельзя допускать по гигиеническим нормативам.
Температура наружного воздуха, при которой возможна вентиляция отопления, составит:
t н = t в - Δt н. б. (12)
- 6,06 °С (10 - 16,06).
Таким образом, расчет нулевого баланса необходим для того, чтобы поддержать температуру воздуха внутри коровника на уровне физиологической нормы (8-12 °C).
Для обеспечения нормативного микроклимата необходимо отопление коровника производительностью 43665,4 ккал/ч. Поскольку 1 кВт/ч электроэнергии дает 860 ккал, то для покрытия дефицита тепла потребуется (43665,4 : 860) = 50,8 кВт/ч.
В данном случае в коровнике необходимо установить 2 электрокалорифера СФО-25/1Т мощностью 25 кВт/ч (50,8 : 2).
В практике проектирования и строительства животноводческих помещений основным критерием нормирования и оценки естественного освещения является световой коэффициент (СК), который определяется геометрическим методом и рассчитывается по формуле:
, (13)
где ∑S чист. ст – суммарная площадь чистого стекла оконных рам;
Sп – площадь пола помещений для животных.
Световой коэффициент показывает, какая площадь пола приходится на 1м2 остекления.
Нормативные значения светового коэффициента (СК) помещений для крупного рогатого скота приведены в табл. 3.
Стойловое помещение коровника на 400 животных имеет следующие размеры: длина - 120 м, ширина – 21 м, площадь пола – 2520 (120×21) м2.
Для освещения помещения предусмотрено 52 окна. Размер оконного проема 1,8×1,4 м, тогда
∑S чист. ст = (52×1,8×1,4)-20% =131,04-26,208=104,832 м2
Отсюда: , что является очень плохим показателем при норме 1:15.
При определении искусственной освещенности подсчитывают число электрических ламп в помещении, суммируют их мощность, а затем полученную величину делят на площадь помещения, получая удельную мощность ламп в Вт/м2 пола. Для перевода ватт в люксы удельную мощность умножают на соответствующий коэффициент, означающий количество люксов, которое дает удельная мощность, равная 1 Вт/м2 (табл. 1).
Коровник на 400 животных размером 120 м на 21м имеет площадь пола 2520 м2. Освещение осуществляется 80 лампами накаливания по 60 Вт, напряжение в сети 220 В.
Следовательно, удельная мощность будет равна:
1,9 Вт/м2 (80×60) : 2520. Для перевода ватт в люксы удельную мощность умножаем на коэффициент 2,0.
1,9×2,0=3,8 люкс
Заключение
В изучаемом мной коровнике на 400 коров привязного содержания в целом санитарно-гигиеническая оценка удовлетворительная, так как не все параметры микроклимата соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям.
Температура воздуха в коровнике равна 10 °C, что соответствует требованиям равным 8-12 °C.
Влажность составляет 75%, что так же является нормой зоогигиенических требований 50-85 %.
Естественная освещенность равна 1:24, что является очень плохим показателем, так как норма должна быть 1:10 – 1:15.
Искусственная освещенность также не соответствует норме, которая должна быть 50 люкс. В данном случае она равна 3,8 люкс. Что говорит об очень плохой искусственной освещенности.
Объем вентиляции по содержанию влаги составляет 74548,15 м3/ч, а по углекислоте – 28554 м3/ч. В данном коровнике тепловой баланс оказался отрицательным. Расчет показал, что расход тепла превышает приход тепла на 43665,4 ккал/ч.
Для создания положительного теплового баланса в данном коровнике и для борьбы с повышенной влажность следует провести ряд мероприятий:
Для повышения естественной освещенности можно увеличить количество окон или расширить оконные проемы, так же для улучшения освещения в данном коровнике следует увеличить количество ламп, что улучшит искусственную освещенность в нем.
Список использованных источников
1 Кочиш И.И., Калюжный Н.С., Волчкова Л.А., Нестеров В.В. Зоогигиена: Учебник / Под ред. Кочиша И.И. – СПб.: Изд-во «Лань», 2008. – 464 с.
2 Храбустовский И.Ф. Практикум по зоогигиене / И.Ф. Храбустовский, М.В Демчук, А.П. Онегов. –М.: Колос, 1984. – 270 с.
3 Кузнецов А.Ф., Демчук М.В., Карелин А.И. Гигиена сельскохозяйственных животных: В 2 кн. Кн.1. Общая зоогигиена/ Под ред. Кузнецова А.Ф.и Демчука М.Ф. – М.: Агропромиздат, 1991. – 399 с.
4 Самбуров Н.В. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов. Ч. 1. Общая зоогигиена: курс лекций. – Курск: Изд-во КГСХА, 2009. – 106 с.
5 Онегов А.П. Справочник по гигиене сельскохозяйственных животных / А.П. Онегова, Ю.И. Дудырев, М.А. Хабибулов. –М.: Россельхозиздат, 1984.
6 Кузнецов А.Ф., Найденский М.С., Кожурин В.М. Практикум по зоогигиене с основами проектирования животноводческих объектов. –М.: КолосС, 2006. – 343 с.
7 Онегов А.П., Храбустовский И.Ф., Черных В.И. Гигиена сельскохозяйственных животных. - М.: Колос, 1984. – 400 с.
8 Плященко С. И., Хохлова И. И. Микроклимат и продуктивность животных. – Л.: Колос, 1996.