Системы вентиляции и воздушного отопления

Расчет воздухообмена

Установлено, что во все времена года в животноводческих помещениях действуют различные вредные факторы, к которым можно отнести большие или недостаточные количества теплоты, влаги и углекислого газа. В зависимости от наружных условий (в основном от температуры наружного воздуха) тот или иной фактор может быть преобладающим. Так, для типовых животноводческих и птицеводческих помещений в регионах с наружной температурой от – 10 до – 20 ºС наибольшее отрицательное воздействие оказывает влага, с температурой ниже – 20 °С - углекислый газ, с температурой – 10 °С и выше - теплота. Поэтому воздухообмен в животноводческих помещениях в холодный (отапливаемый) период года рассчитывают, исходя из условий удаления избытков углекислого газа и выделяющихся водяных паров, а в переходный и теплый (летний) периоды года - избытков теплоты и влаговыделений.

Воздухообмен, м³/ч, необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа, определяем по формулам:

;

где n_ж и n_ПТ – число животных, голов; С_ж - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч; С₁ – предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении, л/м³ (С₁=1,5); С₂ – концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе л/м³ (С₂=0,3).

Воздухообмен, м³/ч, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров,

,

где W – общее количество влаги, выделяемое в помещении (учитывается количество влаги, выделяемое животными при дыхании, а также суммарное влаговыделение с открытой и смоченной поверхностей в помещении), г/ч;

ρ – плотность воздуха, равная 1,2 кг/м³;

d_в и d_н – влагосодержание соответственно внутреннего и наружного воздуха, определяемое по HD - диаграмме, г/кг сухого воздуха.

Влаговыделения в животноводческих помещениях

,

где W_ж – расход водяных паров, выделяемых животными;

W_ИСП - расход испаряющейся с поверхности влаги, равный сумме расходов W_С.П. (со свободной поверхности) и W_М.П. (со смоченной (мокрой) поверхности). К свободной открытой водной поверхности в животноводческих помещениях относят площадь водной поверхности открытых баков с водой для гидросмыва навоза, автопоилок, водное зеркало навозного лотка и пр. Смоченными считают поверхности глубокой подстилки, вертикальных стен навозного лотка до водного зеркала, решетчатого пола и т. д. Влаговыделения со свободной поверхности

,

где ω_С.П.·– удельное влаговыделение, г/(ч/м²);

А_С.П. – свободная поверхность, м².

Количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности пола и стен:

,

где ω_М.П.·– удельное влаговыделение, г/(ч·м²);

А_М.П. – смоченная поверхность, м².

.

Тогда влаговыделения в животноводческом помещении

.

Воздухообмен, м³/ч, обеспечивающий допустимое содержание в воздухе водяных паров,

,

Из двух расчетных значений расходов вентиляционного воздуха VСО₂ и V_w принимаем наибольшее - VСО₂=15000. После этого устанавливаем расход воздуха, приходящийся на 1 т живой массы животных. Если полученное значение окажется меньше нормативного регулируемого воздухообмена на 1 т живой массы животных, то в качестве расчетного значения воздухообмена следует принимать нормативное.

Для характеристики воздухообмена воспользуемся понятием кратности воздухообмена, которая указывает на число смен воздуха в помещении в течение часа:

где V_в – расход вентиляционного воздуха, м³/ч;

V_с – строительный объем помещения, м³.

Для взрослого поголовья при кратности n < 3 выбираем естественную вентиляцию Для холодного периода года в животноводческих помещениях n = 3...5.