3.7. Назначение вентиляции. Обоснование и расчёт объёма воздуха по влажности воздуха, расчёт и схема расположения вытяжных труб и приточных каналов и их размеров и количества

Основное назначение вентиляции – обеспечение удаления воздуха из помещения и замена его свежим наружным воздухом.

Животные выделяют в окружающую среду тепло, водяные пары, газы. В результате разложения органических веществ экскрементов животных образуются вредные газы. В помещениях с недостаточным воздухообменом происходит накопление вредных выделений сверх допустимого предела. Ухудшаются процессы обмена веществ, общего физиологического состояния, переваримость и усвоение питательных веществ корма. В результате снижается естественная резистентность и здоровье животных, их продуктивность и качество продукции. Параметры воздуха в животноводческих помещениях должны быть постоянными и поддерживаться в определенных пределах.

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обусловливающему движение воздуха, и по организации подачи и отвода загрязненного воздуха из помещения. В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции – естественные, механические, и комбинированные или смешанные. Естественная вентиляция делится на трубную и без трубную. Без трубная делится на: потолочно-щелевую (30-60 см.), фрамужную, коньково-щелевую, в продольных стенах.

Недостаток естественной вентиляции:

1. работает при разнице температур не более 8-10 градусов Цельсия.

2. При температуре ниже 13 градусов Цельсия значительные потери тепла.

3. Не обеспечивает объема воздуха.

Для обогрева приточного воздуха применяются калориферы огневые, водяные и электрические.

Вентиляция помещения проводится с целью создания: благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а так же для сохранения строительных материалов и конструкции зданий. Санитарно-гигиенические значения вентиляции состоит в том, что воздух животноводческих помещений, если не будет обмениваться с наружным воздухом, быстро приобретает вредные свойства.

Расчет часового объема вентиляции – количество свежего воздуха, которое необходимо подать в течение одного часа в данное помещение.

Уровень воздухообмена по влажности воздуха рассчитывают по формуле:

L=Q*k+a/q1-q2

где: L – кол-во воздуха в кубическом метре, которое необходимо внести или удалить за 1 час метр кубический в час.

Q – количество влаги выделяемое всеми животными за 1 час, грамм в час.

K – поправочный коэффициент

а – количество влаги находящееся на ограждающих конструкциях.

q1 – абсолютная влажность в помещении

q2 – абсолютная влажность воздуха вводимого в помещение

L=K/C1-C2

Где L – количество воздуха (м³), которое необходимо удалить из помещения за каждый час;

К – количество углекислого газа (в л), выделяемое всеми животными, находящимися в помещении, за час;

С1 – допустимое содержание углекислого газа в 1 м³ воздуха помещения (в л);

С2 - содержание углекислого газа в 1 м³ наружного воздуха (в л);

Значит, L=1256/3-0,2= 1256/2,8=448,6 м³

необходимо удалять из помещения телятника-профилактория каждый час для поддержания нормального газообмена по углекислому газу. При этом кратность смены воздуха будет составлять:

L/Vпом=448,6 м³/559,6 м³=0,8 раз за 1 час.

Расчет часового объема вентиляции по влажности и кратность воздухообмена.

L = Q / q1 - q2, м³/ч

Где:

L – количество воздуха (в м³), которое необходимо удалять из помещения за 1 час; или часовой объем вентиляции, необходимый для поддержания влажности воздуха помещения в пределах оптимальных норм;

Q – количество водяных паров, которое выделяют находящиеся в помещении животные за 1 час, грамм с процентной надбавкой на испарение влаги с влажных поверхностей (пол, кормушки, стены, потолки и тд.). Следует к количеству водяных паров выделяемых животными добавить 10% от этих водяных паров поступающих в воздух вследствие испарения с влажных поверхностей.

q1 – абсолютная влажность воздуха помещения (в г на 1 м³), при которой относительная влажность остается в пределах норматива.

q2 – абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха (в г на 1 м³ воздуха). L = 4505,6 / 11,5 – 2,2 = 484,5 м

А кратность воздухообмена по влажности будет равна

L/V=484,5/559,6=0,9 раз за 1 час

Объем вентиляции на одно животное определяют путем деления часового объема вентиляции (L) на количество животных (n):

V1=L/n=484,5/56=8,7 м³/час/гол

Б) Общая площадь сечения вытяжных каналов, которая способна обеспечить расчетный объем вентиляции: S=L/V*t

S – площадь сечения вытяжных каналов, м²

V – скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/с

t – расчетное время 1 час = 3600 сек.

S=484,5/1,64*3600=0,08 м²

Так как общая площадь вытяжных каналов составляет 8 см², то количество вытяжных труб будет равно единице.

Общее сечение приточных труб составляет 75-80% от общей площади вытяжных каналов:

S= S*80/100 м² или S= S*0,8

S=0,08*80/100=0,06 м²

В) схема вентиляции находится на чертеже.

Из расчетов вентиляции для телятника профилактори на 56 голов можно сделать вывод, что потребность в смене воздуха помещения незначительна и не требует интенсивной вентиляции. Наличие в помещении одной вытяжной трубы площадью 0,08 м², высотой 4 м и одной приточной трубы площадью 0,06 м² с обогревом достаточно для поддержания нормального микроклимата в помещении телятника-профилактория.

Расчет теплового баланса здания. Анализ теплового баланса и предложения при отрицательном балансе Под тепловым балансом понимают то количество тепла,которое поступает в помещение, и то количество тепла, котрое теряется из него через ограждающие конструкции.ьQж=Δ t°*(0,31*L+Σ Κ*F)+W зд

Qж –тепло (ккал), выделяемое животными в час, за исключением тепла, израсходованного на испарения через кожу и легкие;

Δt° - разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха (в градусах);

L – часовой объем вентиляции в м³/час;

0,31 – тепло (ккал), затраченное на обогрев 1 м³ воздуха, вводимого при вентиляции на 1 градус;

K – коэффициент общей теплоотдачи через ограждающие конструкции (ккал/м³/град)

F – площадь ограждающих конструкций (м²);

Σ – сумма произведений K*F, т.к. коэффициент теплопередач (К) каждой отдельной части ограждений умножается на ее площадь (F), а затем все эти произведения суммируются;

Wзд – расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (ккал/час), 1 грамм воды, испаряясь, требует 0,595 ккал тепла.

Группы животных	Масса, кг	Количество, Голов	Выделение свободного тепла, Ккал/г
			1 голова	всего
Телята	30	16	79	1264
Телята	40	24	112	2688
Телята	50	16	137	2192
Итого					6144

Наименование конструкции	К, Ккал/час	F, м²	K*F, Ккал/ м²/час
Потолок	0,45	233	105
Стены	0,84	125	105
Пол 1 зона 2 зона 3 зона окна	0,4 0,2 0,1 2,3	128 96 19 54	51,2 19,2 1.9 124
Ворота	2,0	19	38

Потери тепла на обогрев вентилируемого воздуха равны нулю так как притекающий воздух обогревается принудительно.

Потеря тепла на ограждающие конструкции составляет:

Δt*ΣK*F

33*444,3=14662ккал/г

Wзд – потери тепла на испарения влаги:

Wзд=4505,6*0,595=2680,8ккал/г

Отсюда следует, что 6144ккал/г=14662+2680,8=17342,8ккал/г

тепловой баланс помещения телятника-профилактория является отрицательным. И хотя допускаются отклонения ±10% к расчетным данным, расчетный тепловой баланс превышает свободное тепло поступающее от животных практически в 3 раза. В данном случае дополнительно можно использовать инфакрасные лампы, которые располаются над телятами на расстоянии 1,5-2 м от пола.