katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.1: Větrání stájových objektů vypracoval: Adamovský Daniel

Transkript

1 Základy větrání stájových objektů Stájové objekty: objekty otevřené skot, ovce, kozy apod. - přístřešky chránící ustájená zvířata pouze před přímým náporem větru, před dešťovým a sněhovým srážkam, v létě před přímým osluněním. - předpokládají se teplotní a vlhkostní podmínky blížící se stavu venkovního vzduchu a sledující jeho průběh. - pro zmní provoz je třeba zabezpečt protmrazovou ochranu napájení, odklzu exkrementů apod. - současně je nutné v změ počítat s tvořením námrazy na konstrukcích objekty s uzavřenou ustájovací částí - v současné době se převážná většna hospodářských zvířat chová v našch klmatckých podmínkách trvale, nebo po větší část roku ve stájích, v uzavřeném prostoru. - vntřní prostředí je udržováno přívodem venkovního vzduchu do zóny zvířat, dosahuje se výměny zkaženého stájového vzduchu, znečstěného a se spotřebovaným kyslíkem, za čerstvý venkovní vzduch tak, aby stav vntřního vzduchu odpovídal požadovaným parametrům. stájové prostředí specfcké vntřní prostředí dané: podmínkam venkovního klmatu, vlvem žvotních pochodů zvířat, čnností strojů a zařízení ve stáj, působením řady dalších fyzkálních, chemckých, a bologckých procesů běžně se vyskytující plynné škodlvny ve stájovém prostoru: nejčastěj: oxd uhlčtý, amonak a srovodík. metan, zápašné plyny (merkaptan), ndol, skatol, kyselna máselná apod. prach! - organcký - částce stelva, krmva, chlupů, kůže, peří apod. - anorgancký - částce zemny, omítky, dlažby apod. 1/7 Vhodné stájové prostředí je výrazným faktorem pro úspěšnost chovu!!! stájové prostředí ovlvňuje: zdravotní stav zvířat, užtkovost, spotřebu krmv, pracovníky ve stájích, konstrukc stavby, technologcké vybavení.

2 Přrozené větrání stájí: Prncp: využívá pro výměnu vzduchu tlakové rozdíly mez vntřním a venkovním vzduchem, způsobené rozdílem teplot a hustot vzduchu uvntř a vně objektu, a účnky větru. Prncp: t > t e ρ < ρ e p = p e p = h g ( ρ ρ ) [ Pa] e N.R. neutrální rovna atmosfércký tlak p a V letním období menší rozdíl t než v změ nžší p => vyšší požadovaná výška H L Výhody: nevyžaduje přívod energe, nezpůsobuje ve stáj žádný hluk, Nevýhody: malé tlakové rozdíly, vlv mnoha dalších faktorů - velkost přívodních a odváděcích otvorů, jejch hydraulcké odpory prot proudění vzduchu, jejch stuování v prostoru, ochlazování a ohřívání stěn apod., účnky větru, vítr nelze př návrhu vzít v úvahu, proměnlvá ntenzta výměny vzduchu a průběh přívodu a odvodu vzduchu, nemožnost úpravy vzduchu a využtí systémů ZZT Použtí: stáje pro skot, koně a ovce s menším kapactam ustájených zvířat, stáje s menším produkcem škodlvn, pomocné větrání k nucenému. 2/7

3 Přrozené šachtové větrání Přrozené větrání stáje s hřebenovou štěrbnou Střešní konstrukce BS (Bos Sedlčany) s hřebenovým větráním 3/7

4 Nucené větrání stájí: - centrální systém - jednotková větrací zařízení - podtlakové přebytek odváděného vzduchu - vhodné pro přímé odsávání škodlvn z místa vznku. - přetlakové přebytek přváděného vzduchu - Výhodný především pro teplé letní období u většny druhů zvířat, zvýšeným prouděním je možné zvýšt ochlazování zvířat konvekcí. - Vhodným rozvodem vzduchu ve stáj je možno přvádět čerstvý vzduch až k jednotlvým zvířatům do dýchací zóny nebo do zóny pobytu zvířat, např. do klecí. - rovnotlaké rovné množství přváděného a odváděného vzduchu - výhodné pro použtí systémů ZZT - nejčastější řešení Výhody: Stáje je možné větrat podle potřeb zvířat, možné větrat s vysokou výkonností větracích zařízení v obdobích vysokých letních teplot, zajštění účnného větrání objektů s ntenzívním chovem hospodářských zvířat v halách s vysokou bologckou zátěží, možnost využtí systémů ZZT. Nevýhody: závslost na dodávané energ, vysoká nvestční náročnost, hlučnost, zejména lokální jednotky, Kombnace přrozeného a nuceného systému větrání Prncp: v období menší potřeby větrání se využívá větrací systém přrozený, + použtí př havarjním větrání stájí skotu, ovcí, koní. v době velké potřeby větrání se využívá způsob nuceného větrání. - některé stáje pro skot, ovce a prasata. 4/7

5 Prncp čnnost větrací jednotky s recrkulací vzduchu a - výměna vzduchu bez recrkulace, b - výměna vzduchu s částečnou recrkulací, c - vzduch pouze crkulace 1 - regulační klapka recrkulace (směšování), 2 - otevřená žaluze přívodu vntřního vzduchu (letní období), 3 - uzavřená žaluze přívodu vntřního vzduchu (zmní období), 4 - ventlátor Přetlakové větrání s přívodem vzduchu stropem Oboustranné podtlakové větrání s prodlouženou šachtou 5/7

6 6/7 Stanovení množství větracího vzduchu ČSN Vntřní prostředí stájových objektů, Část 2:Větrání a vytápění (1998) na základě bologckých produkcí (škodlvny): ctelné teplo produkované ustájeným zvířaty, vodní pára produkovaná zvířaty a odparem z mokrých ploch, oxd uhlčtý produkovaný zvířaty. Parametry stájového prostředí: t, ϕ - defnovány pro každý druh zvířete nejvyšší relatvní vlhkost 85% (objekty pro savce) nejnžší vntřní teplota t,mn (snížená t ) o 5 K v objektech pro skot, koně, ovce, kozy ve věku nad 3 měsíce o 3 K v všech objektech pro prasata, pro drůbež ve věku nad 8 týdnů Parametry venkovního prostředí: vz ČSN , výjmka pro oblast s t e = -12 C změna na -15 C Výpočet bologckých produkcí: obecně: 2 B = ( a + a t + a t ) m d z B je střídavě: q s celková produkce tepla zvířete [W.ks -1 ], m d produkce vodní páry zvířete [mg.s -1.ks -1 ], m u produkce CO 2 zvířete [mg.s -1.ks -1 ], t výpočtová teplota stájového vzduchu, a 1,a 2,a 3,d konstanty dle tab.a.11, m z hmotnost zvířete [kg.ks -1 ], př výpočtu produkce vodní páry m d je potřeba přpočítat odpar z mokrých ploch m do = m d. o [mg.s -1.ks -1 ] o korekce zahrnutí odparu z mokrých ploch tab.a.12

7 Zdánlvá produkce ctelného tepla: - stanoví se odečtením vázaného tepla obsaženého v vlhkost od celkové produkce q c = q s r w.m do.10-3 [W.ks -1 ] r w = ,36.t [kj.kg -1 ] Celkové produkce ctelného tepla ustájeným zvířaty Q c = q c.z [W] Z počet ustájených zvířat [ks] Výpočet průtoku větracího vzduchu v = max ( vd, vu ) [kg.s -1 ] vd požadovaný průtok čerstvého vzduchu pro odvod vodní páry d vd = [kg.s -1 ] xe Celková produkce vodní páry: d = Z.m do.10-3 [g.s -1 ] Rozdíl měrných vlhkostí vntřního a vnějšího vzduchu: x e [g.kg -1 s.v.] vu požadovaný průtok čerstvého vzduchu pro odvod CO 2 vu u = ρ [kg.s K u K -1 ] ue Celková produkce oxdu uhlčtého: u = Z.m u [mg.s -1 ] K u výpočtová hodnota koncentrace CO 2 v stájovém vzduchu, tab.a.9 [mg.m -3 ] K ue koncentrace CO 2 ve venkovním vzduchu, průměrná hodnota je 550 mg.m -3 ρ hustota stájového vzduchu [kg.m -3 ] Domácí úkol č.1: Vymyslete s stáj s druhem a počtem zvířat dle vašeho uvážení (např.: 60 ks prasat, 50 ks dojnc apod.). Vypočítejte produkce tepla, vodní páry a CO 2. Na jejch základě vypočítejte množství větracího vzduchu podle ČSN a tepelnou ztrátu větráním. 7/7