Воздухообмен

6.1 Воздухообмен

 

В помещении размещены 80 гол свиноматок живой массой 100 кг. В помещении используется естественная вентиляция. В свинарнике-маточнике 3 вытяжных шахт, сечением 80х80см и 5 приточных сечением 0,5х0,5 см..

Количество поступающих водяных паров в воздух помещения за час с учетом 10%-ной надбавки (к общему влаговыделению на испарение влаги с поверхности ограждений) будет равно:

G= 80 * 139 = 11120 * 1,1 = 12232 гр.

Находят абсолютную влажность воздуха в помещении.

где, R – относительная влажность, предельно допустимая в помещении для данного вида животных; E – максимальная влажность при температуре, принятой для данного вида животных.

г/м³

Находят часовой объем вентиляции:

где, G – влага выделяемая животными за 1 час в парообразном виде с учетом 105-ной надбавки, гр.; g – абсолютная влажность воздуха в помещении, гр/м³, g₁ – абсолютная влажность наружного воздуха (в январе в районе г. Пенза равна 4,2г/м³).

м³/час.

Кратность воздухообмена:

где, V – кубатура помещения.

раза.

Объем вентиляции в час на 1ц живой массы:

5560/1 = 5560м³.

Суммарная площадь разреза каналов будет равна:

где, V – скорость движения воздуха, м/сек; k – коэффициент расхода воздуха.

м².

Отсюда количество вытяжных каналов:

где, f – площадь разреза одного канала.

канала.

Суммарная площадь сечения приточных каналов:

F_п =0,7*F_в

F_п = 0,7*1,72 = 1,20 м²

Количество приточных каналов:

канала.

6.2 Тепловой баланс

 

Большое гигиеническое значение имеет не только вентиляция, но и нормальная температура. При одинаковых условиях кормления пониженная температура воздуха в сочетании с высокой влажностью обуславливает снижение продуктивности на 5-23%. Для того, что бы избежать снижение продуктивности нужно создать оптимальный режим, для чего рассчитывается тепловой баланс помещения.

Расчет теплового баланса производится по формуле:

G_ж = G_вент +G_зд +W_зд = Δt[(V*0,31)+(K*S)]+W_зд,

где, G_ж - тепло (в кал.), выделяемое животными за час; Δt – разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха (по январю ), С⁰; V – часовой объем вентиляции по влажности, м³/ч; 0,31 – тепло в кал., затраченное на обогрев 1м³ воздуха, вводимого при вентиляции, на 1⁰С, ккал/м³/град; K – коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/час/м³. Левая часть формулы отражает приход тепла (теплопродукция), а правая – расход тепла (теплопотери).

Определяют приход тепла.

Одна глубокосупоросная свиноматка массой 100 кг выделяет за час 208 ккал/час тепла, а 80 голов – 16640 ккал/час.

Определяют расход тепла.

Находят часовой объем вентиляции по водяному пару. Продукция водяных паров за час всеми животными составляет 11120гр. Плюс 10%-ная надбавка на испарение с ограждений – 1112гр. Итого – 12232гр.

Абсолютная влажность в помещении:

г/м³

Часовой объем вентиляции по влажности равен:

м³/час.

Расход тепла на обогрев вентилируемого воздуха составит:

G_вент =Δt(V_H2O*0,31)=37*(5560+0,31) = 63773,2 ккал/час.

Расход тепла на ограждающие конструкции в наружную атмосферу составит (G_зд):

G=Д*Ш(В)*n*R

где, G – расход тепла на ограждающие конструкции, гр.; Д – длина, м., Ш(В) – ширина, высота, м.; n – количество, шт., R – общий коэффициент теплопередачи расчетных поверхностей ограждений.

Теплопередача составит на:

пол: G=86,4*9,0*1*0,15 = 116,64 ккал/час

потолок: G=86,4*9,0*1*0,47 = 365,47 ккал/час

окна: G=1,5*1*44*3,0 = 198 ккал/час

ворота: G=2,1*1,8*2*2,0 = 15,12 ккал/час

двери: G=2,0*1,8*2*2,0 = 14,4 ккал/час

стены прод.: G=86,4*3*2*0,88 = 456,19 ккал/час

стены торц.: G=((9,0*3*2) - (2,0*1,8*2))*0,88 = 41,18 ккал/час

Итого: 750,81 ккал/час.

Делают 13%-ную надбавку на стены, окна, ворота и двери:

(456,19+41,18+198+15,12+14,4)*0,13 = 94,24 ккал/час.

Полученную величину прибавляют к основным теплопотерям:

750,81+94,24=845,05 ккал/час.

G_зд = 37*845,05 = 31266,85 ккал/час.

Расход тепла на испарение воды с поверхности ограждений (W_зд). Из предыдущих расчетов видно, что 80 глубокосупоросных свиноматок за час выделяют 11120 гр. водяных паров. 10% этого количества составляет 1112 гр. На испарение воды количеством 1гр. требуется 0,595 ккал тепла. Следовательно:

W_зд =1112*0,595 = 661,64 ккал/час.

Общий расход тепла составляет:

G_o= G_вент +G_зд +W_зд

G_o = 63773,2+31266,85+661,64 = 95701,69 ккал/час.

Важно определить какая температура воздуха будет внутри помещения при найденном тепловом балансе. Эту величину определяют из общей формулы теплового баланса:

Δ

Δ⁰С

Так температура наружного воздуха принята –19⁰С, то температура воздуха внутри помещения будет равна 8,22-19=±10,78, по нормативам должна быть +18⁰С.

Пониженная температура может явиться причиной повышенной относительной влажности воздуха. Это подтверждается следующим расчетом. Максимальная влажность при температуре 8,22⁰С равна 8,8 гр.

Если при этом абсолютная влажность останется на прежнем уровне (8,1г/м³), то относительная влажность будет равна:

 при норме 70%.

В этом случае воздух в помещении насыщен водяными парами.

Рассчитывают дефицит тепла, если количество тепла, поступающего в помещение, будет меньше потерь тепла, что наблюдается в данном помещении. Дефицит тепла определяют по формуле: Д = (G_вент +G_зд +W_зд ) – G_жив , Д = (63773,2+31266,85+661,64) – 16640 = 79061,69 ккал/час.

Известно, что 1кВт электроэнергии дает 860 ккал.

Для покрытия дефицита требуется: 79061,69/860 = 91,9 кВт/час.

Промышленность выпускает электрокалориферы мощностью 10 и 15 кВт/час. В данном случае требуется 6 калориферов мощностью 15 кВт/час.

Теплогенераторы работают на дизельном топливе. Теплопроводная способность 1кг дизельного топлива 12000 ккал. Для покрытия дефицита тепла потребуется: 79061,69/12000 = 6,59 кг/час топлива.