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

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

vypracoval: Adamovský Daniel

Základy větrání stájových objektů Stájové objekty: • objekty otevřené – skot, ovce, kozy apod. - přístřešky chránící ustájená zvířata pouze před přímým náporem větru, před dešťovými a sněhovými srážkami, v létě před přímým osluněním. - předpokládají se teplotní a vlhkostní podmínky blížící se stavu venkovního vzduchu a sledující jeho průběh. - pro zimní provoz je třeba zabezpečit protimrazovou ochranu napájení, odklizu exkrementů apod. - současně je nutné v zimě počítat s tvořením námrazy na konstrukcích • objekty s uzavřenou ustájovací částí - v současné době se převážná většina hospodářských zvířat chová v našich klimatických podmínkách trvale, nebo po větší část roku ve stájích, v uzavřeném prostoru. - vnitřní prostředí je udržováno přívodem venkovního vzduchu do zóny zvířat, dosahuje se výměny zkaženého stájového vzduchu, znečistěného a se spotřebovaným kyslíkem, za čerstvý venkovní vzduch tak, aby stav vnitřního vzduchu odpovídal požadovaným parametrům. stájové prostředí – specifické vnitřní prostředí dané: • podmínkami venkovního klimatu, • vlivem životních pochodů zvířat, • činností strojů a zařízení ve stáji, • působením řady dalších fyzikálních, chemických, a biologických procesů běžně se vyskytující plynné škodliviny ve stájovém prostoru: • nejčastěji: oxid uhličitý, amoniak a sirovodík. • metan, zápašné plyny (merkaptan), indol, skatol, kyselina máselná apod. • prach! - organický - částice steliva, krmiva, chlupů, kůže, peří apod. - anorganický - částice zeminy, omítky, dlažby apod. Vhodné stájové prostředí je výrazným faktorem pro úspěšnost chovu!!! stájové prostředí ovlivňuje: • zdravotní stav zvířat, • užitkovost, • spotřebu krmiv, • pracovníky ve stájích, • konstrukci stavby, • technologické vybavení. 1/7



Přirozené větrání stájí: Princip: využívá pro výměnu vzduchu tlakové rozdíly mezi vnitřním a venkovním vzduchem, způsobené rozdílem teplot a hustot vzduchu uvnitř a vně objektu, a účinky větru.

Princip: ti > te → ρi < ρe

∆p = pe − pi = h ⋅ g ⋅ ( ρ e − ρi )

[ Pa]

N.R. – neutrální rovina – atmosférický tlak pa V letním období – menší rozdíl ∆t než v zimě → nižší ∆p => vyšší požadovaná výška HL Výhody: • nevyžaduje přívod energie, • nezpůsobuje ve stáji žádný hluk, Nevýhody: • malé tlakové rozdíly, vliv mnoha dalších faktorů - velikosti přívodních a odváděcích otvorů, jejich hydraulické odpory proti proudění vzduchu, jejich situování v prostoru, ochlazování a ohřívání stěn apod., • účinky větru, vítr nelze při návrhu vzít v úvahu, • proměnlivá intenzita výměny vzduchu a průběh přívodu a odvodu vzduchu, • nemožnost úpravy vzduchu a využití systémů ZZT Použití: • stáje pro skot, koně a ovce s menšími kapacitami ustájených zvířat, • stáje s menšími produkcemi škodlivin, • pomocné větrání k nucenému. 2/7



Přirozené šachtové větrání

Přirozené větrání stáje s hřebenovou štěrbinou

Střešní konstrukce BS (Bios Sedlčany) s hřebenovým větráním

3/7



Nucené větrání stájí: - centrální systém - jednotková větrací zařízení - podtlakové – přebytek odváděného vzduchu - vhodné pro přímé odsávání škodlivin z místa vzniku. - přetlakové – přebytek přiváděného vzduchu - Výhodný především pro teplé letní období u většiny druhů zvířat, zvýšeným prouděním je možné zvýšit ochlazování zvířat konvekcí. - Vhodným rozvodem vzduchu ve stáji je možno přivádět čerstvý vzduch až k jednotlivým zvířatům do dýchací zóny nebo do zóny pobytu zvířat, např. do klecí. - rovnotlaké – rovné množství přiváděného a odváděného vzduchu - výhodné pro použití systémů ZZT - nejčastější řešení Výhody: • Stáje je možné větrat podle potřeb zvířat, • možné větrat s vysokou výkonností větracích zařízení i v obdobích vysokých letních teplot, • zajištění účinného větrání objektů s intenzívním chovem hospodářských zvířat v halách s vysokou biologickou zátěží, • možnost využití systémů ZZT. Nevýhody: • závislost na dodávané energii, • vysoká investiční náročnost, • hlučnost, zejména lokální jednotky, Kombinace přirozeného a nuceného systému větrání

Princip: v období menší potřeby větrání se využívá větrací systém přirozený, + použití při “havarijním větrání“ stájí skotu, ovcí, koní. v době velké potřeby větrání se využívá způsob nuceného větrání. - některé stáje pro skot, ovce a prasata.

4/7



Princip činnosti větrací jednotky s recirkulací vzduchu a - výměna vzduchu bez recirkulace, b - výměna vzduchu s částečnou recirkulací, c - vzduch pouze cirkulace 1 - regulační klapka recirkulace (směšování), 2 - otevřená žaluzie přívodu vnitřního vzduchu (letní období), 3 - uzavřená žaluzie přívodu vnitřního vzduchu (zimní období), 4 - ventilátor

Přetlakové větrání s přívodem vzduchu stropem

Oboustranné podtlakové větrání s prodlouženou šachtou

5/7



Stanovení množství větracího vzduchu ČSN 73 0543-2 Vnitřní prostředí stájových objektů, Část 2:Větrání a vytápění (1998) na základě biologických produkcí (škodliviny): • citelné teplo produkované ustájenými zvířaty, • vodní pára produkovaná zvířaty a odparem z mokrých ploch, • oxid uhličitý produkovaný zvířaty. Parametry stájového prostředí: ti, ϕ i - definovány pro každý druh zvířete • nejvyšší relativní vlhkost 85% (objekty pro savce) • nejnižší vnitřní teplota ti,min (snížená ti) • 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: viz ČSN 06 0210, • výjimka pro oblasti s te = -12°C → změna na -15°C Výpočet biologických produkcí: obecně: 2

B = (a1 + a 2 ⋅ t i + a3 ⋅ t i ) ⋅ m z

d

B je střídavě: qs – celková produkce tepla zvířete [W.ks-1], md – produkce vodní páry zvířete [mg.s-1.ks-1], mu – produkce CO2 zvířete [mg.s-1.ks-1], ti – výpočtová teplota stájového vzduchu, a1,a2,a3,d – konstanty dle tab.A.11, mz – hmotnost zvířete [kg.ks-1], při výpočtu produkce vodní páry md je potřeba připočítat odpar z mokrých ploch

mdo = md . o o – korekce zahrnutí odparu z mokrých ploch tab.A.12 6/7

[mg.s-1.ks-1]



Zdánlivá produkce citelného tepla: - stanoví se odečtením vázaného tepla obsaženého v vlhkosti od celkové produkce qc = qs – rw.mdo.10-3

[W.ks-1]

rw = 2500 – 2,36.ti

[kJ.kg-1]

Celkové produkce citelného tepla ustájenými zvířaty Qc = qc.Z

[W]

Z – počet ustájených zvířat [ks] Výpočet průtoku větracího vzduchu Mv = max (Mvd,Mvu)

[kg.s-1]

Mvd – požadovaný průtok čerstvého vzduchu pro odvod vodní páry M vd =

Md ∆xie

[kg.s-1]

[g.s-1] Celková produkce vodní páry: Md = Z.mdo.10-3 [g.kg-1 s.v.] Rozdíl měrných vlhkostí vnitřního a vnějšího vzduchu: ∆xie Mvu – požadovaný průtok čerstvého vzduchu pro odvod CO2

M vu =

Mu ⋅ ρi K ui − K ue

[kg.s-1]

[mg.s-1] Celková produkce oxidu uhličitého: Mu = Z.mu Kui – výpočtová hodnota koncentrace CO2 v stájovém vzduchu, tab.A.9 [mg.m-3] Kue – koncentrace CO2 ve venkovním vzduchu, průměrná hodnota je 550 mg.m-3 ρi – hustota stájového vzduchu [kg.m-3] Domácí úkol č.1: Vymyslete si stáj s druhem a počtem zvířat dle vašeho uvážení (např.: 60 ks prasat, 50 ks dojnic apod.). Vypočítejte produkce tepla, vodní páry a CO2. Na jejich základě vypočítejte množství větracího vzduchu podle ČSN 73 0543-2 a tepelnou ztrátu větráním. 7/7

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

Recommend Documents