В помещениях для С. - х. Животных

Оптимальный температурно-влажностный режим в животно­водческих помещениях зависит от теплового баланса данного помещения.

Правильно рассчитанный тепловой баланс помещения по­зволяет создать требуемый температурно-влажностный режим и поддержи­вать его на определенном уровне.

Тепловой баланс определяется приходом (поступлением) и расходом тепла в данном помещении.

Тепловой баланс положительный - если приход тепла боль­ше его расхода и отрицательный - когда расход тепла больше его прихода.

Животноводческие помещения подразделяются на:

- неотапливаемые, где температурно-влажностный режим поддерживается только за счет тепла, выделяемого животными;

- отапливаемые, где температурно-влажностный режим поддерживается не только за счет тепла, выделяемого живот­ными, но и за счет дополнительных источников тепла (отопле­ние, совмещенное с вентиляцией, тепло от отопительных при­боров и т.п.).

Приход тепла складывается из тепла, выделяемого живот­ными; тепла, поступающего от отопительных систем (в зимний и переходный периоды года); тепла, поступающего от солнечной радиации (в основном в летний период года), а в безоконных птичниках и тепла, поступающего от осветительных приборов.

Расход тепла - тепло, затрачиваемое на нагрев приточного вентиляционного воздуха; теплопотери через ограждающие кон­струкции здания; тепло, затрачиваемое на испарение влаги со смачиваемых поверхностей в помещении.

Тепловой баланс рассчитывается из условий холодного пе­риода года по формулам:

• для неотапливаемых помещений

Q _жив.св > Q _вент + Q _исп + ∑ Q _огр, (35)

или

Q _жив.св < Q _вент + Q _исп + ∑ Q _огр, (36)

• для отапливаемых помещений

Q_жив.св + Q_отоп = Q _вент + Q _исп + ∑ Q_огр (37)

Где:

- Q _жив.св - свободное тепло, выделяемое животными, находя­щимися в помещении при данной температуре воздуха помеще­ния, ккал/ч;

- Q _вент - тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха, по­ступающего в помещение, ккал/ч;

- Q _исп - тепло, затрачиваемое на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей помещения, ккал/ч;

- Q_огр - потери тепла через ограждения здания, ккал/ч;

- Q_отоп - теп­ло, поступающее в помещения от системы отопления, ккал/ч.

Свободное тепло, выделяемое животными, равно:

Q _жив.св = q _жив.св · n, (38)

Где:

- q _жив.св - количество свободного тепла, выделяемое одним животным определенного пола, живой массы и продуктивности, с учетом поправочного коэффициента в зависимости от внут­ренней температуры воздуха помещения(определяется по таблицам 12, 13, 17, 18, 19 приложения), ккал/час;

- n - количество животных, голов.

Тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха, поступающего в помещения, определяется по формуле:

Q _вент = L · (∆ t) · 0, 31, (39)

Где:

- L - часовой объем вентиляции, м³;

- ∆ t - разница между тем­пературой наружного воздуха и температурой воздуха внутри помеще­ния, °С;

- 0, 31 - теплоемкость воздуха (средний коэффициент затраты тепла на подогревание 1 м³ приточного воздуха на 1°С за 1 час).

- Q _исп - тепло, затрачиваемое на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей помещения, ккал/ч.

Количество влаги, испаряющейся с пола, стен, покрытия(потолка), кормушек, поилок и пр., принято определять в процентах к количеству влаги, выделяемой животными, находящимися в данном помещении. Для получения этой величины, находим процентную надбавку на поступление влаги, испаряющейся со смоченных поверхностей, к общему количеству влаги, выделяемой животными в холодный период года.

Q _исп рассчитывается по формуле 31.

Потери тепла через ограждения здания (Q_огр), рассчитываются по формуле 30.

Для удобства расчетов все теплопотери через ограждения сводятся в таблицу 9

Таблица 9. Теплопотери через ограждения

При подсчете теплопотерь через вертикальные ограждения (стены, окна, ворота, двери) следует ввести поправочный коэффициент 1, 13, учитывающий инфильтрацию (8 %) и воздействие ветра (5 %) через вертикальные ограждения.

Таким образом, потери тепла через ограж­дения ∑ Qогр примут следующий вид:

∑ Q_огр = 1, 13 х (Q_стен + Q_окон + Q_ворот + Q_дверей) + Q_пола + Q_{покрытий,} (40)

Тепло, поступающее в помещение от систем отопления, определяется по техническим характеристикам отопительного оборудования.

При расчете баланса тепла в помещении очень важно опре­делить, какая же температура воздуха будет внутри помещения при найденном тепловом балансе и при какой самой низкой температуре наружного воздуха можно осуществлять беспре­рывную вентиляцию данного помещения, не опасаясь пониже­ния температуры внутри его ниже допустимой нормы. Чтобы рассчитать указанные показатели, нужно определить разницу между температурой воздуха в помещении и температурой на­ружного воздуха, при которой приход тепла в помещение будет равен его расходу, т. е. определить Δ t нулевого баланса.

Формула, с помощью которой рассчитывают ∆ t нулевого ба­ланса, выводится из общей формулы теплового баланса:

, (41)

где:

- Q_{жив. Св} – определяется по формуле 38;

- Q_исп – определяется по формуле 31;

- L – часовой объем вентиляции, м³;

- ∑ K · S определяется по формуле 40.

Определенная таким образом Δ t представляет собой разность между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха при данных условиях (сложившийся тепловой баланс).

Вычитая из полученной величины температуру наружного воздуха, получаем расчетную температуру воздуха помещения. Сравнивая полученный результат с нормативной температурой для данной половозрастной группы животных, приведенной в нормах технологического проектирования, делается заключение о соответствии микроклимата в проектируемом помещнеии гигиеническим требованиям и обосновываются мероприятия по его нормализации (при t_вн ниже нормативных значе­ний необходимо предусматривать отопление, при t_вн выше нор­мативных значений следует предусматривать дополнительную вентиляцию)

Эти расчеты ведут по формулам:

∆ t _н.б. = t_в – t_н (42)

t_в = ∆ t _н.б. - t_н (43)

t_н = t_в - ∆ t _н.б. (44)