Расчет часового объема вентиляции в переходный период года (ноябрь) и самого холодного месяца (январь).

L = Q + а : q₁, где

q₁ – абсолютная влажность в ноябре(2,75) ; январе (1,5) ;марте (2,5)

Lноября = (28502г/ч × 1 +2850,2) : 6,87-2,75 = 7609,75

Lянваря = (28502г/ч × 1 +2850,2) : 6,87-1,5 = 5838,4

L марта = (28502г/ч × 1 +2850,2) : 6,87-2,5 = 7174,4

Расчет уровня воздухообмена на 100 кг живой массы животного и на 1 гол в час:

L_{на 1 ц} = L_янв : m, где

m – общая масса животных;

L_янв – часовой объём вентиляции в холодный месяц года;

L_{на 1 ц} = 5838,4 : 519ц = 11,25 м³/ч

550 кг – 66 гол = 36300 кг

600 кг – 10 гол = 6000 кг

400 кг – 24 гол = 9600 кг

Всего 51900 кг, или 519ц

L_{на 1 гол} = L_янв : n, где

n – число голов

L_{на 1 гол} = 5838,4 : 100 гол = 58,4 м³/ч

Расчет кратности воздухообмена в 1 час:

К = L_янв : V, где

К – кратность воздухообмена (раз/час);

L_янв – часовой объем вентиляции (м³/ч);

V – кубатура помещения (м³).

Ширина здания – 26,5м

Длина здания – 42,5м

Высота здания – 3,0м

V = 26,5м ×42,5м ×3,0м + (26,5м×3,0м):2 ×42,5 м = 5068 м³

К =5838,4 : 5068 м³ = 1,15 раз/ч

Вывод: на животноводческой ферме кратность воздухообмена =1,15 раз/ч, следовательно, используется естественная вентиляция.

Расчет общей площади, сечения и количества вентиляционных приточных труб.

Расчет площади вытяжных труб

S = L : (V×t), где

S – общая площадь вытяжных труб, м²;

L – часовой объём вентиляции, м³/ч;

V –подвижность воздуха в вытяжной трубе (используют расчётное значение равное 1,25 м/с или определяют анемометром подвижность воздуха в трубе);

t – число секунд в одном часе (3600с)

S = 5838,4 : (1,25 ×3600с) = 1,3

n = S : Sтруб в шт.

n – количество вытяжных труб, шт.;

S – общая площадь вытяжных труб, м²;

S_труб – сечение одной вытяжной трубы, м².

Вытяжные вентиляционные трубы на ферме имеют сечение 0,64 м² (0,8 ×0,8м)

n = 1,3: 0,64 = 2 трубы

Расчет приточных каналов

S – вытяжных труб = 1,3

Общая площадь приточных каналов 30% от общей площади вытяжных труб. Сечение приточных каналов 0,2 × 0,2 (0,04)

n – количество приточных каналов

S приточ. кан. = 1,3 × 30 :100 = 0,39

n = 0,39 : 0,04 = 10

Расчет теплового баланса помещения для животных.

Под тепловым балансом понимают то количество тепла, которое поступает в помещение (теплопродукция) и то количество тепла, которое теряется из него (теплопотери). Расчет теплового баланса ведут по самому холодному месяцу года (январю) по формуле:

Q_ж = Q_огр + Q_вент + Q_исп, где

Q_ж – тепло (свободное), выделяемое животными, кДж/ч;

Q_огр – теплопотери через ограждающие конструкции помещения, кДж/ч;

Q_вент – теплопотери на обогрев приточного воздуха, кДж/ч;

Q_исп – теплопотери на испарение влаги, кДж/ч.

Расчет свободного тепла, выделяемого животными таб:

Группа животных	Жив.масса,кг	Продуктивность, кг	Кол – во голов	Тепловыделение на 1 гол, кДж/час	Итого тепла, кДж/час
Коровы лактирующие	550 кг	20 кг 25 кг	40 26	1838	121308
Стельные сухостойные	600 кг		10	2035	20350
Нетели	400 кг		24	1574	37776
Итого					179434

Расчет основных теплопотерь через ограждающие конструкции:

Q_осн = Ʃ К×S×Δt, где

Q_осн – теплопотери через ограждающие конструкции, кДж/ч;

S – площадь ограждающих конструкций, м²;

К – коэффициент теплопередачи в кДж/час/м²/градус

Δt – разница температур внутреннего и наружного (атмосферного) воздуха,С⁰

Расчет площади продольных стен:

S = длина × высота помещения × 2(две стены) – Sокон – Sдверей

(42,5м × 3,0 м) ×2 – 75 –18=162 м²

Расчет площади окон:

S = Sпола(длинна × ширина помещения) : СК (Световой коэффициент)

S=26,5м × 42,5м : 15= 75 м²

Расчет площади торцовых стен:

S = ширина× высота помещения × 2(две стены) – Sворот

S=(79,5 м² × 2) - 15 м² =144 м²

Расчет площади ворот и дверей:

S ворот в торцовых стенах = размер (ширина × высота) × кол. ворот

S=(2,5м ×3м) × 2 = 15 м²

S дверей в продольных стенах = размер (ширина × высота) × кол. дверей

(2м × 3м) × 3шт = 18 м²

Расчет площади перекрытия:

Sперекрытия =Sпола

Расчет площади теплого пола:

Sтеплого пола =Sстойла ×на количество голов в помещении

Расчет площади холодного пола:

Sхолодного пола = Sпола – Sтеплого пола

Наименование ограждающих конструкций	Размер, м	Количество	Площадь, м2
Стены продольные без уч. Окон	3,0м ×42,5м	2	162 м2
Стены торцовые баз уч.окон	26,5 × 2,0	2	144 м2
Окна	1,5м ×1,5м	15	75 м2
Двери в продольных стенных	2м ×3 м	3	18 м2
Ворота в торцовых стенах	2,5м × 3м	2	15 м2
Перекрытия	42,5м ×26,5м	1	1126,25 м2
Пол в загонных	5 м ×42,5м	2	720 м2
Пол в проходе	2м ×26,5м	1	144 м2

Потери тепла через ограждающие конструкции помещения

Элементы помещения	S, м2	K	KS	Δt	Q основ.	Qдоп.	Qобщ.	% общ. потер.
Стены продольные	162 м2	3,52	570,2		14140,9	1838,3	15979,2
Стены торцовые	144 м2	3,72	535,7		13285,3	1727	15012,3
Окна	75 м2	12,56	942		23361,6	3037	26398,6
Ворота, двери	15; 18 м2	16,74	251 301,3		6224,8 7472,2	809,2 971,4	7034 8443,6
Перекрытия	1126,25 м2	3,22	3626,5		89937,2	11691,8	101629
Полы теплые	м2	0,67
Полы холодные	м2	16,74
Итого	2154 м2			24,8° С

Δt = 10-(-14,8) = 24,8° С

Q осн. = КS× Δt

Q доп = (КS× Δt) ×13 %

Q общ. = Q осн. + Q доп.

% от общих потерь = (Q общ ×100%) : Ʃ Q общ.

Расчет теплопотерь на обогрев приточного воздуха (через вентиляцию)

Q_вент = 1,3 ×L × Δt , где

1,3 – тепло затрачиваемое на нагревание 1 м³ воздуха на 1°С, кДж;

L – воздухообмен ( по январю), м³/ч;

Δt – разность температур внутреннего и наружного (атмосферного) воздуха м³/ч.

Q_вент = 1,3×5838,4×24,8°С =188230кДж;

Расчет теплопотерь на испарение влаги

Q_исп= 2,5 × а, где

2,5 – расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок, кДж;

а – надбавки к испарению влаги в размере 7% от влаги, выделенной всеми животными в течение часа;

Группа животных	Живая масса, кг	Продуктивность, кг	Кол-во голов	Выделено водяных паров 1 животным, г/час	Итого, г/час
Коровы лактирующие	550 кг	20 кг 25 кг	40 26	292	19272
Стельные сухостойные	600 кг		10	323	3230
Нетели	400 кг		24	250	6000
Итого					28502

Q_исп = 2,5 × 1995,14 = 4987,85кДж

Сумма потерь тепла:

Ʃ потерь = Q_осн+ Q_вент +Q_исп

Ʃ потерь = кДж +188230 кДж +4987,85 кДж = кДж

Тепловой баланс – это поступление того количества тепла, которое поступает в помещение (теплопродукция) и то количество тепла, которое теряется из него (теплопотери).

Баланс тепла помещения:

БТ = Q_ж - Ʃ потерь,

БТ = 680607,2 кДж - 905594,5 кДж = - 224 987 кД

Анализ расчетов теплового баланса животноводческого помещения.

Так как тепловой баланс на ферме в холодное время суток отрицательный для его преобразования на ферме используется Установка «Климат -3», которая автоматически регулирует, состояние всех микроклиматических показателей.