Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микорклимата в коровнике на 1

Уральская государственная академия ветеринарной медицины





Кафедра зоогигиены







Курсовой проект

На тему: «Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микорклимата в коровнике на 100 коров».



















Выполнил: студент 401 «Б» группы

Романцов И.А. 

                                                                                   Проверила: Николаева Е.С.













г.Троицк 2008г.


Оглавление.

Введение_________________________________________________3

Теоретическое обоснование проекта.

2.1 Роль микроклимата в технологии содержания животных__________4

2.2 Факторы, влияющие на формирование микроклимата____________5

3.1 Краткая характеристика хозяйства и зоогигиеническая оценка помещения__________________________________________________7

3.2 Расчет и анализ воздухообмена и теплового баланса____________8

3.3 Оценка технологических факторов, влияющих на микроклимат____14

3.4 Оценка эксплуатационных факторов, влияющих на микроклимат.

3.5 Заключение_______________________________________________15

4. Проектно – технологическая часть___________________________15-18

4.6 Заключение_______________________________________________19

Список литературы____________________________________________20


3.2 Расчет и анализ воздухообмена теплового баланса.





 - часовой объем вентиляции, 

С – количество углекислоты, выделяемое всеми животными за один час, л/ч

С1 – допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещения, л/м3

С2 – содержание углекислоты в атмосферном воздухе, л/м3



С=С0xn                           С = 98,5x100=9800 л/ч

C1= 2,5л/м3                     С2 = 0,3 л/м3

LCO2=9850/2,5-0,3=4477 м3/ч



W=Wж-Wдоб		Wж=284x100=28400г/ч

Wж=Wo x n			Wдоб=10% от 28400=2840г/ч

W=28400+2840=31240 г/ч



E – максимальная влажность, г/м3

R – относительная влажность, %

dв=(9,21x70)/100=6,4 г/м3

dHз=1,1 г/м3 	dHn/n=(2,4+2,2)/2=2,3 г/м3

LH2Oз=31240/(6,4-1,1)= 5894 м3/ч	LH2On/n=31240/(6,4-2,3)=7620 м3/ч



V=l x a x h 		V= 50x10x3=1500 м3

уд.V=1500/100=15 м3/гол при норме 18-20 м3/гол

уд.S=50x10/100=5 м2/гол при норме 6-8 м2/гол 

- т.е. скученность, в коровнике должно содержаться приблизительно 80 голов.

Kвз=5894/1500=4  р/ч

Kвn/n=7620/1500=5 р/ч

при норме 3-5 р/ч



При h=3м,  





                        



                      

Lфакт=Sф *v*3600

Sф=8*0,8*0,8=5,12 м2

Lфз=5,12*1,25*3600=23040 м3/ч при требуемых 5894 м3/ч, т.е. 390%

Lфn/n=5,12*1*3600=18432 м3/ч при требуемых 7620 м3/ч, т.е. 242%

Организованный приток отсутствует.

Qж=Qогр+Qвент+Qисп

Qж=q*n               Qж=496,5*100=49650 ккал/ч

Qвент=0,31*L*∆t            Qвент=0,31*5894*45=82221 ккал/ч

∆t=10-(-35)=450С

Qисп=0,595*Wдоб            Qисп=0,595*2840=1690 ккал/ч

Qогр=Qосн+Qдоб                 

Qосн=∑KF∆t

Qдоб=13% от Qосн


Расчет и анализ теплопотерь через ограждающие конструкции.

Ограждение

К, ккал/м2*

ч*град

F, м2

KF, ккал/ч*град

∆t, 0С

Qосн, ккал/ч

Qдоб, ккал/ч

Qогр, ккал/ч

%

Ворота

4,0

20

80

45

3600

-

3600

6,9

Стены прод.

0,71

260

185

45

8325

1082

9407

18

Стены залож. Кирп. (окна)

1,6

40

64

45

2880

375

3255

6,2

Стены торц.

0,5

40

20

45

900

-

900

1,7

Перекрытия 

1,34

500

670

45

30150

-

30150

57,8

Пол дер.

0,16

190

30

45

1350

-

1350

2,7

Пол бетон.

0,25

310

78

45

3510

-

3510

6,7



-

-

1127

-

50715

1457

52172

100





(вместо окон)

- утепления никакого, а естественный свет отсутствует, да еще затраты электроэнергии.

Kст.торц=0,71*0,7=0,5 ккал/м2*ч*град



Fок=20*2*1=40 м2 (часть, заложен. шлакоблоком)

Fв=2,5*4*2=20 м2 

Fст.пр=50*3*2-40=260 м2

Fст.т.=10*3*2-20=40 м2

Fпер=50*10=500 м2

Fпол дер=1,9*50*2=190 м2 (в 2 ряда стойла)

Fпол бет=500-190=310 м2

2. Структура теплового баланса..

Показатель 

Тепловая энергия, ккал/ч

%

Приход тепла: Qж

49650

100

Расход тепла: Qогр

                        Qвент

                        Qисп

Итого:

Дефицит тепла:



52172

82221

1690

136083

86433

38,3

60,4

1,3

100

   - 

 





tкрит=tвн-∆tн.б

tкр=10-16,1=-6,10С












Анализ. 

Анализ материалов по расчёту вентиляции.

Расчёты показали, что в данном помещении, фактический объём вентиляции по удалению воздуха избыточен. В зимний период существующие шахты обеспечивают воздухообмен на 390%. А в переходный период на 242% от расчетного нормального уровня. 

Расчеты показали, что необходимо 3 из 8 вытяжных шахт, что осложняет работу по регулированию объема вытяжки в связи с изменениями погодных условий.

Вывод: вентиляция в коровнике теплонепригодна – не может обеспечить нормальный воздухообмен, а следовательно микроклимат.

Предложение: 1) Провести реконструкцию вытяжной вентиляции, путем закладки 5 из 8 вытяжных шахт.

2) оборудовать помещение приточными каналами, которые размещают в потолке по центру здания.

3) продумать возможность и целесообразность использовать в данном помещении электропанелей.

Расчеты показали, что в зависимости от устройства ограждающих конструкции теплопотери всеми частями здания в течении года составили 52172 ккал/г. В тоже время тепловыделениями от животных составили 49650 ккал/г. Это свидетельствует о слабом утеплении коровника. Также огромные теплопотери через вентиляцию 82221 ккал/г. 

Расчеты показали, что коровник с отрицательным тепловым балансом, его теплообеспечение только 36% от нормального уровня. Уже при температуре -6,1о С в помещение тепла не хватает.

Вывод: Тепловой баланс коровника нарушен, тепла недостаточно. Коровник не соответствует климатическим условиям Челябинской области.

Предложение: Учитывая результаты исследования: 

1) провести работы по дополнительному утеплению здания.

2) применить теплоэкономическую систему вентиляции.

3.3 Оценка технологических факторов, влияющих на микроклимат.

Раздача кормов 2 раза в сутки осуществляется при помощи лошадей, в данном коровнике используется автоматические поилки АП-1. Уборка навоза осуществляется скребковым транспортером 1 раз в день. Постилка соломенная, сменяемая 2 раза в сутки.

Плотность нагрузки 15 м3/гол и 5 м2/гол при норме 18-20 м3/гол и 6-8 м2/гол. Мацион животных отсутствует. У/ф и инфракрасное облучение не применяется.

3.4 Оценка эксплуатационных факторов, влияющих на микроклимат.

Санитарные дни проводятся один раз в десять дней. Ремонт помещения в основном летом, когда животные в летнем лагере.

Шумов в помещении нет, только при работе транспортеров и кормораздатчиков. Контроль за микроклиматом не ведется. 

3.5 Заключение.

Расчеты и анализ полученных данных показали, что помещение нуждается в разработке мероприятий, по созданию оптимальных условий дойных коров. 

В первую очередь необходимо утеплить здание, далее снизить теплопотери на вентиляционном оборудовании. Без этих мероприятий невозможно будет создать хорошие условия для животных, повысить их продуктивность и получить здоровое потомство. 
4. Проектно-технологическая часть. Разработка мероприятий по улучшению микроклимата.

4.1 Оптимизация теплового баланса и воздухообмена.

Шлакоблок из оконных проемов убираем и  устанавливаем двойные рамы с тройным остеклением. При этом: Кок=1,66 ккал/м2*ч*град.

Ворота делаем двойные, т.е.утепляем, для этого обиваем их досками, пароизоляция – рубероид, а утеплитель – строительный войлок.

Квор=2,0 ккал/м2*ч*град

Т.к. стены продольные и торцовые утеплены, и то что стены торцовые выходят в тамбур, их оставляем без изменения.

Перекрытие чердачное, заменяем древесностружечную плиту на пенопласт, толщиной 0,15м.



Расчет теплопотерь через ограждения после утепления.

Ограждение

К, ккал/м2*

ч*град

F, м2

KF, ккал/ч*град

∆t, 0С

Qосн, ккал/ч

Qдоб, ккал/ч

Qогр, ккал/ч

%

Ворота

1,66

40

67

45

3015

392

3407

13,3

Стены прод.

2,0

20

40

45

1800

-

1800

7,0

Стены залож. Кирп. (окна)

0,71

260

185

45

8325

1082

9407

36,8

Стены торц.

0,5

40

20

45

900

-

900

3,5

Перекрытия 

0,23

500

115

45

5175

-

5175

20,3

Пол дер.

0,16

190

30

45

1350

-

1350

5,3

Пол бетон.

0,25

310

78

45

3510

-

3510

13,8



-

-

535

-

24075

1474

25549

100




Теперь необходимо снизить теплопотери на вентиляцию. Установим подачу сверху, а вытяжку снизу. Для этого в потолке установим приточные каналы, которые будут подавать воздух с чердака(здесь он на 50С теплее наружного),  а вытяжные шахты опустим к полу, откуда будет удаляться наиболее грязный и холодный воздух, что сэкономить 5% от Qвент.

Qвент=0,31*5894*(45-5)-5%=69431 ккал/ч

Структура теплового баланса после оптимизации.

Показатель 

Тепловая энергия, ккал/ч

%

Приход тепла: Qж

49650

100

Расход тепла: Qогр

                        Qвент

                        Qисп

Итого:

Дефицит тепла:



25549

69431

1690

96670

47020

26,4

71,8

1,8

100

   - 








tкр=10-20,1=-10,10С

Оставшийся дефицит можно оставить, но можно и устранить за счет электропанелей, производительности 1,5 кВт.

47020 ккал/ч:864=54,4 кВт

54,4:1,5=36 шт.
4.2 Разработка, размещение и режим работы оборудования для вентиляции и обогрева.

Когда мы опустили шахты, их длина увеличилась до 5м. Значит, увеличится скорость воздуха в шахтах, их суммарная площадь и количество.

vз=1,62 м/с при Н=5м      ∆t=10-(-17,2)=27,20С

vn/n=1,29м/с при Н=5м     ∆t=10-(-7,9)=17,90С

       

          ,

Из 8 шахт надо ставить 3 шт, остальные герметично закрыть.

Рассчитаем нужное количество приточных каналов.

        

Оборудуем 26 приточных каналов в потолке, они будут подавать воздух с чердачного пространства.

Каналы размещаем по центру на равном расстоянии друг от друга в один ряд. Шахты же размещаем над стойлами, так чтобы не мешать животным  и транспорту. Электропанели оборудуем на продольных стенах простенков между окнами по 18 штук с каждой стороны. Они будут работать попеременно, это будет зависеть от темпиратуры наружного воздуха и будут поддерживать температуру внутри коровника в пределах +100С. 


4.3 Обеспечение освещенности помещения.

Освещенность характеризуется величинами СК и УМЛ.



Размер окон 2х1м. Размер остекления 1,8х0,8м. Количество окон 20 штук.

Sостекл.ок=20*1,8*0,8=29м2

Sпола=500м2

, при норме 1:12 – 1:10.



Sпола=500м2

n=10 шт.       ,    

N=100Вт       при норме 4 – 4,5 Вт/м2

Освещенность как естественная, так  и искусственная не соответствует нормам.

Надо учесть что еще и окна заложены шлакоблоками, хотя их недостаточно уже было при проектировании здания.

Увеличить естественную освещенность за счет увеличения окон нереально. А вот увеличить количество ламп в 2,2 раза можно. 

 

Совершенствование технологии производства.

Для содержания взрослого КРС применяется следующее технологическое оборудование: поилки одночашечные АП-1.

Удаление навоза из помещений производят в основном механическим образом. Для этого применяют скрипковые транспортеры ТСН-2.0Б, ТСН-160. Навоз удаляют один раз в сутки. Подстилку применяют в основном соломенную 3-5 кг на голову в сутки. Подстилку меняют ежедневно. Плотность нагрузки: удельная кубатура 18-20 м2/гол; удельная площадь 6-8 м2/гол; удельная площадь стойла 1,7-2,2 м2/гол.

Моцион животным должен быть ежедневным по 2-3 часа в светлое время суток по расчищенным дорожкам. Моцион активный. 

Контроль за микроклиматом должна проводить спецслужба, используя при этом приборы( термометры, психрометры, газоанализаторы, монометры).


Заключение.

Предложенные мероприятия направлены на улучшение условий обитания животных, включают в себя утепление ограждений, установку эффективной вентиляции и обогрева, совершенствование технологии производства и меры по улучшению эксплуатации помещения. Нельзя добиться высоких удоев без создания оптимального микроклимата.

В проекте были предложены мероприятия, учитывающие тяжелые экономические условия в животноводстве. Все строительные материалы( опилки, б/у кирпич) есть в хозяйстве.

Главное – захотеть создать условия для животных. Далее часть мероприятий, проведенных в коровнике, может привести к ощутимым сдвигам. 


Список литературы.

		Зоогигиена в промышленном животноводстве. Волков Т.К. и др. – М: Колос, 1982 – 414с.

		Гигиена сельскохозяйственных животных. Онегов А.П. – М: Колос, 1984 – 400с.

		Зоогигиена и ветеринарные мероприятия в крестьянских и фермерских( подсобных) хозяйств по производству, молока, говядины и свинины. Учебное пособие под редакцией Ю.А. Полякова – Троицк, 1999 – 104с.