10879

Согласно нормам технологического проектирования птицеводческих предприятий в случае попадания профилактического перерыва (отсутствие птицы в птичниках) на холодный период года температура воздуха должна быть не ниже tвдеж = 5 °С. При расчетной зимней температуре tн = −31 °С вели-

чина резервной (дежурной) мощности отопления (воздушного) Qдеж составляет не менее теплопотерь через наружные ограждения при tвдеж = 5 °С:

	Q	t деж t				н	103 790	5 31		83 030 Вт.
Q		в
				t				14 31
деж	огр	t	в		н

Период дезинфекции

При проведении дезинфекции температура воздуха в птичнике должна быть не менее tвдез = 30 °С. В этом случае минимальная резервная мощность воздушного отопления в холодный период года Qдез равна:

	Q	t дез t				н	103 790	30 31		140 700	Вт 140,7 кВт.
Q		в
				t				14 31
дез	огр	t	в		н

9.3. Конструирование, расчет и режимы эксплуатации

систем вентиляции птичника

Подача приточного воздуха осуществляется через расположенные в про-

дольных наружных стенах воздухоприточные клапаны. Общая площадь при-

точных отверстий в каждой из продольных стен (рис. 9.2) равна: верхний ярус

—108,8 м2; нижний ярус — 36,0 м2.

Впрактике отечественного птицеводства применяются аэродинамические схемы: «снизу вниз», «снизу вверх», «сверху вниз». Исследованиями по зооги-

гиеническим показателям систем вентиляции установлено, что наилучшей схе-

мой циркуляции воздушных потоков при многоярусном клеточном содержании птиц является схема «сверху вниз» (рис. 5.11 а)), когда обеспечивается наибо-

лее полное использование теплоты, выделяемой птицами, уменьшается перепад

270

температуры по высоте птичника, обеспечивается надежное омывание возду-

хом зоны размещения птицы.

В связи с большой протяженностью птичника и отсутствием системы по-

догрева воздуха в данном проекте принята к установке децентрализованная си-

стема приточно-вытяжной вентиляции. Приточная система естественная, вы-

тяжные установки осуществляют удаление воздуха через торцы птичника и из верхней зоны помещения. Таким образом, за счет организации потоков воздуха будет осуществляться продольно-поперечная вентиляция при общем преобла-

дающем потоке воздуха «сверху вниз».

В каждом торце птичника установлено по 21 осевому вентилятору «Multifan 130 Cone Fan» производительностью 45 000 м3/ч каждый, мощностью элек-

тродвигателя N = 1,1 кВт. Вентиляторы расположены в три яруса: 1 ярус — 6

шт. (отметка оси 1,54 м); 2 ярус — 9 шт. (отметка оси 3,24 м); 3 ярус — 6 шт. (отметка оси 4,97 м) (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Размещение осевых вентиляторов на торцевой стене птичника

На кровле равномерно установлено в шахматном порядке 12 крышных осевых шахтных вентиляторов «Tube Fan», производительностью 19 800 м3/ч

каждый, мощностью вентилятора электродвигателя Nвент = 0,87 кВт.

Таким образом, общая максимальная производительность вытяжных си-

стем вентиляции составляет:

Lоб = 45 000·21 + 45 000·21 + 19 800·12 = 2 127 600 м3/ч.

271

Работа системы вентиляции в теплый период года

Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 9.4) Lтр = 2 256 000 м3/ч.

К установке принято вентиляционное оборудование производительно-

стью Lоб = 2 127 600 м3/ч. Невязка:

2 256 000 2 127 600 100 = 5,7 % лежит в допустимых пределах.

2 256 000

Оптимальная скорость воздуха в птичнике в теплый период года vптопт = 0,6 м/с; допустимая скорость vптдоп = 2,0 м/с [38].

При открытых всех 80 шт. воздухоприточных клапанах в обеих продоль-

ных стенах (общая площадь Акл = 273,6 м2), скорость приточного воздуха в них:

	vкл	Lоб		2 127	600	2,16 м/с.
		3 600 Акл		3 600	273,6

С учетом затухания скорости приточной струи до поступления воздуха в клетки подвижность приточного воздуха лежит в допустимых пределах.

Режим работы вентиляционной системы: воздухоприемные клапаны полностью открыты; работают 21 вытяжной вентилятор, расположенные в тор-

цевой стене птичника; работают 21 вытяжной вентилятор, расположенные в торцевой стене; работают все 12 крышных вентиляторов.

Отработанный воздух удаляется в атмосферу за счет организации попе-

речно-продольного воздухообмена из любой точки объема птичника, застойные зоны отсутствуют.

Работа системы вентиляции в переходный период года

Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 9.4) Lтр = 1 231 740 м3/ч.

Оптимальная скорость воздуха в птичнике в переходный период года vптопт = 0,3 м/с; допустимая скорость vптдоп = 0,6 м/с (принимаем как для холодно-

го периода года) [39].

Воздух поступает в помещение через верхние ярусы воздухоприточных клапанов в обеих продольных стенах (рис. 9.2) настилающимися струями на внутреннюю поверхность кровли. Клапаны открыты под углом 60° к горизон-

272

тали. Скорость наружного воздуха в живом сечении клапанов верхнего яруса,

открытых на 0,5 площади живого сечения:

v	Lтр		1 229	070	1,29 м/с.
кл	3 600Акл		3 600	266,4

До величины 0,6 м/с средняя скорость потока воздуха, двигаясь вдоль кровли, снижается через 1,7 м.

Режим работы вентиляционных систем: открыты все воздухоприемные

клапаны верхнего яруса на 60° к горизонтали в обеих продольных стенах; рабо-

тают 13 вытяжных вентиляторов на торцевой стене птичника, расход удаляемо-

го воздуха Lуд = 45 000·13 = 585 000 м3/ч; работают 7 крышных вентиляторов,

расход воздуха Lуд = 19 800·7 = 138 600 м3/ч.

Общий расход удаляемого воздуха 1 308 600 м3/ч.

Работа системы вентиляции в холодный период года

Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 9.4) Lтр = 263 200 м3/ч.

Оптимальная скорость воздуха в птичнике в холодный период года vптдоп = 0,3 м/с; максимально допустимая скорость vптдоп = 0,6 м/с.

Воздух поступает в помещение только через часть верхних ярусов возду-

хоприточных клапанов в обеих продольных стенах настилающимися струями на внутреннюю поверхность кровли. Клапаны открыты на 75° к горизонтали

(площадь сечения прохода 0,259 от площади живого сечения полностью откры-

тых клапанов). При открытых на 75° к горизонтали клапанах скорость воздуха составляет:

	vкл	Lтр		263 200	2,91 м/с.
		3 600Акл		3 600 0,1 266,4

До величины 0,6 м/с средняя скорость потока воздуха, двигаясь вдоль кровли, снижается через 1,4 м.

Удаление воздуха осуществляется только вытяжными вентиляторами в торцах птичника. Крышные вентиляторы в кровле перекрыты.

273

Режим работы вентиляционных систем: открыты на 75° к горизонтали все воздухоприемные клапаны в верхних ярусах обоих продольных стен; работают

3 вытяжных вентилятора на торцевой стене, Lуд = 45 000·3 = 135 000 м3/ч;

крышные вентиляторы отключены.

Общий расход удаляемого воздуха Lуд = 270 000 м3/ч.

Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы

1.Указать особенности проведения теплотехнического расчета ограждающих конструкций птицеводческих предприятий.

2.Дать методику расчета теплового баланса и воздухообменов птичника в холодный, переходный и теплый периоды года.

3.Особенности конструирования систем вентиляции птицеводческих предприятий.

274

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Егиазаров А.Г. Отопление и вентиляция зданий и сооружений сельскохозяйственных комплексов / А.Г. Егиазаров. М.: Стройиздат, 1981. 239 с.

2.Ануфриев Л.Н. Теплотехнический расчет производственных сельскохозяйственных зданий / Л.Н. Ануфриев, И.А. Кожин, Г.М. Позин. М.: Стройиз-

дат, 1974. 216 с.

3.Бодров В.И. Хранение картофеля и овощей: Инженерные методы создания и поддержания технологического микроклимата / В.И. Бодров. Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1985. 220 с.

4.Бодров В.И. Микроклимат производственных сельскохозяйственных зданий и сооружений / В.И. Бодров, М.В. Бодров, Е.Г. Ионычев, М.Н. Кучеренко. Н.Новгород: ННГАСУ, 2008. 623 с.

5.Жадан В.З. Теоретические основы кондиционирования воздуха при хранении сочного растительного сырья / В.З. Жадан. М.: Пищевая промышлен-

ность, 1972. 238 с.

6.СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.: Минстрой РФ, 2001.

7.СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М.: ГУП ЦПП, 2004.

8.Сканави А.Н. Отопление / А.Н. Сканави, Л.М. Махов // Учебн. для вузов. М.: Изд-во АСВ, 2008. 576 с.

9.СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. М.: ГУП ЦПП. 2004.

10.Богословский В.Н. Строительная теплофизика / В.Н. Богословский. М.: Высшая школа, 1982. 415 с.

11.Мазалов А.Н. Теплозащитные свойства крупнопанельных невентилируемых покрытий / А.Н. Мазалов // Совершенствование индустриальных крыш жилых домов. М.: 1971. С. 69…91.

12.Франчук А.У. Теплотехнический расчет покрытий со снеговым покровом / А.У. Франчук // Исследования по строительной теплофизике. М.: 1959.

С. 287…295.

13.Валов В.М. Энергосберегающие животноводческие здания (Физикотехнические основы проектирования) / В.М. Валов. М.: Изд-во АСВ, 1997. 310 с.

14.Ушков Ф.М. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации воздуха / Ф.М. Ушков. М.: Стройиздат, 1973. 287 с.

15.Богословский В.Н. Тепловой режим зданий / В.Н. Богословский. М.: Стройиздат, 1979. 248 с.

16.Бодров В.И. Отопление и вентиляция сельскохозяйственных зданий / В.И. Бодров, А.Г. Егиазаров, Е.С. Козлов. Н.Новгород: НАСА, 1995. 130 с.

275

17.СНиП II-18-16. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М.: ГУП ЦПП, 1998.

18.Бодров В.И. Исследование температур поверхностей ограждающих конструкций и воздушной среды подземных сооружений / В.И. Бодров, Р.К. Довлетхель, Ю.А. Финаев // Известия АН БССР. Серия физико-энерге-тических наук. Минск: 1979, № 3. С. 103…109.

19.Гусев В.С. Методы теплотехнического расчета по обеспечению микроклимата в сооружениях гражданской обороны / В.В. Гусев. М.: Стройиздат, 1976. 160 с.

20.Махов Л.М. Отопление/Учебн. для вузов. М.: Изд-во АСВ. 2014. 400 с.

21.Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и в ближнем зарубежье / Б.А. Крупнов. М.: Изд-во АСВ, 2002. 63 с.

22.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление

/Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Стройиздат 1990. 343 с.

23.Родин А.К. Газовое лучистое отопление / А.К. Родин. Л.: Недра, 1987.

190 с.

24.Кудриенко Н.И. Сравнительный анализ методов расчета систем радиационного отопления / Н.И. Кудриенко, Д.М. Зверев, А.З. Идрисов // Газовая промышленность, 2001, № 5. С. 48…62.

25.Проспект фирмы SYSTEMA (Италия), 2011.

26.Ковалевский И.И. Печные работы / И.И. Ковалевский. М.: Профтехиздат, 1963. 240 с.

27.Альбом отопительных и бытовых печей. Часть I. Печи отопительные. М.: Госстройиздат, 1961. Часть II. Печи отопительно‒варочные. М.: Госстройиздат, 1962. 86 с.

28.Каменев П.Н. Вентиляция / П.Н. Каменев, Е.И. Тертичник. М.: Изд-во АСВ, 2008. 616 с.

29.Егиазаров А.Г. Отопление и вентиляция сельскохозяйственных зданий

/А.Г. Егиазаров, О.Я. Кокорин, Ю.М. Прыгунов. Киев: Будiвельник, 1976. 223 с.

30.Кокорин О.Я. Энергосберегающие технологии функционирования систем вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха (систем ВОК) / О.Я. Кокорин. М.: Проспект, 1999. 208 с.

31.Богословский В.Н. Применение потенциала влажности к расчету теплообмена между воздухом и жидкостью / В.Н. Богословский, А.Н. Гвоздков // Водоснабжение и санитарная техника, 1985, № 10. С. 8…9.

32.Руководство по теплотехническому расчету культивационных сооружений. Орел: Гипронисельпром, 1982. 173 с.

276

33.Клапвайк Д. Климат теплиц и управление ростом растений / Д. Клапвайк. М.: Колос, 1976. 128 с.

34.Есин В.В. Методика расчета теплового баланса сооружений защищенного грунта / В.В. Есин // Известия вузов. Архитектура и строительство, 1979, № 2. С. 36…39.

35.Жадан В.З. Критерии климатического районирования страны в целях использования естественного холода в картофеле- и овощехранилищах / В.З. Жадан, Н.Н. Рослов, Л.В. Мартынов, С.И. Кулаков // Холодильная техника, 1986, № 6. С. 10…13.

36.Дыскин Л.М. Вихревые термостаты и воздухоохладители / Л.М. Дыскин. Н.Новгород: ННГУ, 1991. 85 с.

37.Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции / В.В. Батурин. М.: Профиздат, 1965. 608 с.

38.СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция, кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 1997.

39.НТП-АПК 1.10.05. 001-01. Нормы технологического проектирования птицеводческих предприятий. М.: Минсельхоз РФ, 2001.

277

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….. 3

1. ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ СЕЛЬСКОХО-

ЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ…………………………………………………… 7

1.1. Технологии сельскохозяйственного производства и расчетные параметры микроклимата………………………………………………… 7

1.1.1. Помещения животноводческих зданий……………………… 7

1.1.2.Зона максимальной продуктивности животных……………. 10

1.1.3.Птицеводческие помещения…………………………………. 14

1.1.4.Хранилища сочного растительного сырья…………………... 15

1.1.5.Выращивание овощей в культивационных сооружениях….. 19

1.1.6. Установки для заготовки грубых кормов…………………… 22

1.2.Основные показатели сельскохозяйственной продукции…………. 24

1.2.1.Биологические показатели животных и птиц………………… 24

1.2.2.Теплофизические и аэродинамические характеристики насыпи сочного растительного сырья……………………………….. 26

1.2.3.Биологические, теплофизические и аэродинамические характеристики травы и сена………………………………………….. 32

2.НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ………………………………………... 38

2.1.Общая теплофизическая модель производственного сельскохо-

зяйственного здания………………………………………………………. 38

2.2.Теплофизические характеристики наружных ограждений……….. 40

2.2.1. Требуемое сопротивление теплопередаче теплового контура	40
2.2.2. Расчет сопротивления теплопередаче наружных ограждений	43

2.3.Расчетная тепловая мощность систем отопления…………………. 47

2.3.1.Динамика энергопотребления животноводческих и птице-

водческих помещений………………………………………………. 47

2.3.2Динамика энергопотребления хранилищ сочного раститель-

ного сырья…………………………………………………………….. 50

2.3.3.Погреба, подполья, ледники…………………………………… 54

2.4.Теплоустойчивость помещений сельскохозяйственных зданий….. 58

2.4.1.Теплоустойчивость животноводческих и птицеводческих помещений………………..………………………………………….. 58

2.4.2. Теплоустойчивость хранилищ картофеля и овощей………… 61

2.5.Совершенствование теплозащитных характеристик ограждений... 62

2.5.1.Рациональные объемно-планировочные решения…………… 62

2.5.2. Учет теплозащитных свойств снежного покрова на кровле…	64
2.5.3. Эффект воздухопроницаемости ограждений…………………	66
2.5.4. Совершенствование конструктивных решений наружных

ограждений……………………………………………………………. 67

278

2.5.5. Регулирование переноса влаги через ограждающие кон-

струкции …………………………………………………………….. 68

3 .ТЕПЛОВОЙ, ВЛАЖНОСТНЫЙ И ВОЗДУШНЫЙ БАЛАНСЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ……………………. 73

3.1. Воздухообмен в животноводческих и птицеводческих помещениях 73 3.2. Производительность систем вентиляции хранилищ и установок сушки травы………………………………………………………………… 77

3.2.1. Хранилища, оборудованные системами активной вентиля-
ции ……………………………………………………………………..	77
3.2.2. Хранилища с системами общеобменной вентиляции и бурты	81

3.2.3.Установки для сушки травы…………………………………… 85

3.3.Графоаналитическое решение тепловых и влажностных балансов помещений………………………………………………………………….. 87

3.4.Температурный, влажностный и воздушный режимы подземных сооружений…………………………………………………………………. 92

3.4.1.Текущая глубина промерзания грунта ……………………….. 92

3.4.2.Температурная обстановка и воздушный баланс в подзем-

ных сооружениях……………………………………………………… 95

3.4.3.Влажностный режим подземных сооружений……………….. 98

3.4.4.Эффективность теплозащитных характеристик наружных ограждений подземных сооружений………………………………… 100

4.ОТОПЛЕНИЕ СЕЛЬСКОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ …………………… 106

4.1.Выбор систем отопления …..…………………………………………. 106

4.2.Тепловой баланс вспомогательных помещений…………………….. 108

4.3.Системы водяного отопления………………………………………… 112

4.4. Тепловой расчет отопительных приборов…………………………… 116

4.5.Системы воздушного отопления……………………………………... 121

4.6.Системы инфракрасного газового отопления……………………….. 125

4.6.1. «Светлые» инфракрасные излучатели………………………...	125
4.6.2 «Темные» инфракрасные излучатели…………………………..	129
4.7. Системы электрического отопления …………………………………	132

4.8.Печное отопление ……………………………………………………... 135

4.8.1.Конструктивное исполнение отопительных печей …………. 135

4.8.2 Основы расчета печного отопления

140

5.ВЕНТИЛЯЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ……………… 145

5.1.Естественная вентиляция животноводческих помещений………...... 145

5.1.1.Горизонтальная естественная вентиляция …………………… 149

5.1.2.Гравитационная вентиляция и аэрация ………………………. 156

5.2. Механическая вентиляция животноводческих помещений…………	158
5.3. Вентиляция птичников………………………………………………...	162
5.3.1. Способы обработки и очистки воздуха в птичниках…………	162

5.3.2. Основные схемы системы вентиляции в птичниках………… 167

279