Составление проектного задания на проектирование свинарника – маточника на 300 голов свиней

Итого, по помещению: 10100 + 8040 + 12980 + 3540 = 34660 г/ч

При применении полов без подстилки  в свиноводческом помещении % = 30, то есть составляет 34660 * 0.3 = 10398 г/ч

q₂ составляет (4.35+3.0) : 2 = 3.68

Найдем q₁. По таблице “Максимальная упругость водяного пара” берем значение абсолютной влажности для +15 ^оС. Она составляет 12.7 мм рт.ст. Но это значение для 100% относительной влажности. Чтобы привести это к нормальному значению относительной влажности (75%), составим пропорцию:

12.7 – 100%

х  - 75%

Откуда, х = 9.53 мм рт.ст.(  или г/м³)

Найдём L:

L = (34660 + 10398) : (9.53 – 3.68) = 7702.2 м³/ч

• Теперь рассчитаем кратность воздухообмена по формуле:

N = L : V , где

N – кратность воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;

L – часовой объём вентиляции;

V – объём помещения.

N = 7702.2 : 3600 = 2.1 раза.

• Определяем объём вентиляции на 100 кг живой массы животных в помещении. Для этого найдём сколь центнеров живой массы находится в помещении: (100 * 100 + 60 * 200 + 110 * 150 + 30 * 150) : 100 = 430. Тогда,

v = L : n = 7702.2 : 430 = 17.9 м³, где

v – объём воздухообмена на 100 кг живой массы;

L – часовой объём вентиляции;

n – количество центнеров живой массы в помещении.

• Общая площадь вытяжных шахт определяется по формуле:

S = L : (v  x 3600) , где S – общая площадь вентиляционных шахт;

L – часовой объём вентиляции;

3600 – час, выраженный в секундах;

v – скорость движения воздуха в вытяжной шахте.

Скорость движения воздуха определяем по таблице “Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещений и наружного воздуха”.

  Dt = 15 ^оС – (-1.35 ^оС) = 16.35 ^оС

v = 1.33 (при высоте трубы в 6 м)

Тогда S = 7702.2 : (1.33 * 3600) = 1.6 м²

Количество вытяжных шахт находим, исходя из формулы:

N = S : s , где N – количество вытяжных шахт;

S – общая площадь вытяжных шахт;

s – площадь одной вытяжной шахты.

N = 1.6 м² : 0.4 м² = 4 шахты размером 0.5 х 0.8 м

Приточные каналы должны составлять 60% от вытяжных шахт, то есть 1.6*0.6 = 0.96 м²

Исходя из этого найдем площадь  приточных каналов: 0.96 : 2 = 0.48. 

6. Расчёт теплового  баланса в помещении

 

 

Тепловой баланс – это строгий  учёт поступления тепла в помещение  и расход его. В поступлении тепла  в животноводческих помещениях главная  роль принадлежит животным, а расход его идёт по нескольким направлениям:

• на обогрев вентилируемого воздуха;
• на испарение влаги с ограждающих конструкций;
• на потерю через ограждающие конструкции.

Тепловой баланс бывает нулевым, отрицательным  и положительным. Нормативные параметры  микроклимата выдерживаются только при нулевом тепловом балансе.

Расчёт теплового баланса ведут  по самому холодному месяцу года –  январю, по формуле :    Q_жив = Q_вент + Q_исп + Q_зд

1. Расчёт количества тепла, выделяемого животными (Q_жив). Тогда:

  100 свиноматок массой 100кг выделяют 100 * 176 = 17600 ккал/ч

  60 свиноматок массой 200 кг выделяют 60 * 258 = 15480   ккал/ч

110 голов массой 150 кг выделяют 110 * 203 = 22330 ккал/ч

30 голов массой 150 кг выделяют 30 * 203 = 6090 ккал/ч.

Итого, все животные выделяют:  17600 + 15480 + 22330 + 6090 = 61500 ккал/ч

2. Расчёт количества тепла на подогрев вентилируемого воздуха ведут по формуле:    Q_вент = 0.24 х G х   Dt , где

0.24 – теплоёмкость воздуха;

G – количество воздуха в кг, которое ежечасно должно поступать в помещение и удаляться из него в январе месяце;

D t – разность между температурой внутреннего воздуха помещения и наружного.

Сначала надо рассчитать часовой объем  вентиляции для января и перевести значение в весовые единицы.

L_январь = (34660 + 10398) : (9.53 – 2.7) = 6597.1  м³/ч, где

2.7 – q₂ для января месяца

Находим по таблице  “Объёмная  масса воздуха при различных  температурах и различном барометрическом давлении” массу 1м.. воздуха при нормативной температуре (+15^оС) и нормальном давлении (760 мм рт.ст.). Это значение будет составлять 1.226 м³/кг, тогда:  G = 6597.1 м³/ч * 1.226 м³/кг = 8088 кг/ч.

 Dt _января будет составлять +15^оС – ( -7.2^оС) =  +22.2^оС.

Q_вент = 0.24 * 8088 * 22.2 =  43092.9ккал/ч.

3. Расчёт количества тепла, расходуемого на испарение влаги с ограждающих конструкций проводят, исходя из того, что на испарение 1 г влаги необходимо 0.595 ккал, тогда

Q_исп = 10398 * 0.595 = 6186.8 ккал/ч

4. Расчёт тепла, расходуемого на теплопередачу через ограждающие конструкции проводят по формуле:

Q_зд =  SK x F x   Dt, где

К – коэффициент общей теплопередачи материала;

F – площадь ограждающей конструкции;

 Dt – разность между температурой внутреннего воздуха и наружного.

Для удобства расчётов следует их собрать в виде таблицы.

 

Название ограждающей конструкции	К	F	K x F	D Dt	Qзд, Ккал/ч
1. Крыша	0.39	12*100 = 1200 м2	408	22.2	9057.6
2. Окна	2.3	(1.5х2.0)*48= 144 м2	331.2	22.2	7352.6
3. Ворота	2.0	(2.2х2.2)*2=9.68 м2	19.36	22.2	429.8
Стены за Вычетом Окон и ворот	0.72	100+(0.785*2)=101.57м 12+(0.785*2)= 13.57 м (101.57+13.57)*2*3= 690.84 м2 690.84 – 144 – 9.68 = 537.16 м2	386.76	22.2	8586.1
5. Пол:      1-я зона         2-я зона         3-я зона	0.4   0.2   0.1	(100*2)*2+(12*2)*2 = 448 м2   (100-8)*2*2+(12–4)*2*2=400 м2   (100-8)*(12-8)=368 м2	179.2   80   36.8	22.2   22.2   22.2	3978.2   1776   817
Итого:			1441.32	2	31997.3

К полученному результату необходимо сделать прибавку в 13% на теплопередачу через стены, окна и ворота:

(8586.1 + 7352.6 +429.8)*0.13 = 2127.9 ккал/ч

Итого: 2127.9 + 31997.3 = 34125.2 ккал/ч

Суммарный расход тепла  в помещении будет составлять:

34125.2 + 6186.8 + 43092.9 = 83404.9 ккал/ч

Таким образом, тепловой баланс в помещении  отрицательный и дефицит тепла составляет: 61500 – 83404.9 = - 21904.9 ккал/ч

Теперь рассчитаем тепловой баланс помещения по формуле:

D t_{нул.бал.} = (Q_жив – Q_исп) : (G х 0.24 +   KF) = (61500 – 6186.8) : (8088*0.24 + 1441.32) = 16.4^оС.

Так как средняя январская температура  в Лепеле будет составлять  -7.2^оС, то температура внутри помещения будет:

16.4^оС – 7.2^оС = 9.2^оС.

Эта температура не соответствует нормативной, следовательно, в помещении необходимо устраивать отопление. Наиболее оптимально совместить отопление с вентиляцией с применением специально подвешенных приточных воздуховодов. Наиболее целесообразно применить электрокалорифер марки СФО-25.

Известно, что 860 ккал = 1 кВт энергии. Следовательно, для восполнения 21904.9 ккал тепла необходимо 21904.9 : 860 = 25.47 кВт. Значит калорифер должен работать круглосуточно.

Также могут быть использованы другие системы отопления:  теплогенераторы, центральное отопление и др.

 

 

7. Расчет естественного и искусственного  освещения основного помещения

 

 

Освещенность  – важный параметр микроклимата свиноводческих помещений. Свет является внешним раздражителем центральной нервной системы и следовательно может влиять на изменение уровня обмена веществ в организме. Освешенность делят на естественную и искусственную. Естественную освещенность устраивают при помощи окон и величина ее зависит от природно – климатических особенностей местности. Не во всех районах продолжительность светового дня удовлетворяет нормам зоогигиенических требований и поэтому следует применять искусственное освещение. При использовании искусственного освещения можно увеличить продолжительность времени бодрствования свиней, тем самым увеличив время, в течении которого они будут потреблять пищу и следовательно наращивать массу тела.

Расчет  естественной освещенности проводят геометрическим и светотехническим методами.

Геометрический  способ нормирования естественной освещенности осуществляют при помощи светового коэффициента (СК), который представляет собой отношение остекленной  площади окон к общей площади пола. В помещении для легкосупоросных маток он должен составлять 1/10 – 1/12.

Светотехнический метод нормирования освещенности выражается коэффициентом естественной освещенности (КЕО) – это процентное отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения к горизонтальной освещенности вне помещения. Этот метод осуществляют с помощью специального прибора – люксметра. Измерения проводятся на высоте 1 м от уровня пола или поверхности земли. При двухстороннем расположении окон измерезия делают по середине помещения; при односторонем – отступив 1 м от противоположной окнам стен.

Рассчитаем естественную освещенность в помещении геометрическим методом. Если СК = S_окон : S_пола , то S_окон = СК * S_пола . Это будет составлять :

1/10*1200 = 120 м²

Это будет остекленная площадь  окон. Чтобы узнать общую площадь  окон необходимо добавить 20% на оконные переплеты, что будет составлять 120 * 0.2 = 24 м².

Тогда общая площадь окон будет :

120 + 24 =  144 м².

Окно в помещении имеет размер 1.5 м х2.0 м, и площадь его составляет 3.00 м². Тогда количество окон в помещении должно составлять: 144 : 3.0 = 48 окон. Так как окна расположены с двух сторон здания, то их будет 48 : 2 = 24 окна с каждой стороны.

Рассчитаем искусственную освещенность. Её определяют по удельной мощности ламп на 1 м² площади помещения.

Суммарная мощность ламп в помещении  будет являться произведением площади пола на удельную мощность:

1200 * 4 = 4800 Вт

В помещении применяются лампы  мощностью 100 Вт каждая. Следовательно, количество ламп будет составлять:

4800 Вт : 100 Вт = 48 ламп.

Дежурное освещение в помещении  для свиней должно составлять 10 - 15 % от рабочего освещения:

48 ламп*0.1 = 4.8, то есть 5 ламп.

Лампы дежурного освещения располагают  в конце помещения, чтобы этот свет не мешал отдыху или сну животных.

 

8.Требования  к полам в помещении

 

Пол в помещении должен быть теплым, влагоустойчивым, хорошо подвергаться чистке и мытью. Обычно пол состоит из 3-х частей: покрытие, которое непосредственно подвергается технологическому износу, теплоизоляционная прокладка и основа. В кормовых и навозных проходах пол выполняется с асфальтовым покрытием. В секциях на железобетонную основу укладывается керамическая плитка. Она малотеплопроводна, следовательно снижает потери тепла организмом животных. Керамика легко моется, не разрушается при длительном контакте с фекалиями и мочой, водой, безразлична к большинству дезинфецирующих жидкостей и других агрессивных сред. Однако необходимо следить за состоянием плиточного покрытия пола: нельзя допускать наличие трещин, сколов или разрушения отдельных плиток, так как это может травмировать конечности животных, стать местом накопления нечистот и, как следствие, развития патогенной микрофлоры.

Часть пола над навозными лотками  выполняется из чугунных решеток. Благоприятное  влияние щелевых полов описано  многими гигиенистами. В частности, основное их достоинство заключается в том, что они исключают контакт между животными и их выделениями, что резко снижает заболеваемость животных заразнымии болезнями. Это также способствует хорошей санации помещения, снижает концентрацию вредных газов, пыли, что профилактирует развитие болезней незаразной этиологии и, особенно, заболеваний дыхательной системы.