70 vietų karvidės optimalaus mikroklimato formavimo sistema

ĮVADAS Besikuriančiose ir modernizuojamose Lietuvos fermose aktualu pritaikyti statybinius ir technologinius sprendimus, sintezuojančius šiuolaikines ekonomikos, etologijos ir ekologijos nuostatas. Ekonomikos sąlygos skatina statyti pigesnius, labiau prisitaikiusius prie rinkos tvartus. O pastaraisiais metais vis labiau sureikšminamos etologinės ir ekologinės nuostatos skatina grįžti prie natūralesnių gyvulių laikymo sąlygų. Nuo 1990 m. vis griežčiau reglamentuojami gyvulių bei gamtos apsaugos klausimai Europos Sąjungos direktyvomis bei tarptautinėmis konvencijomis, susitarimais. Ryškėja tendencija galvijus laikyti palaidus erdviose, neapšiltintose patalpose. Tai ne tik ekonominės (mažėja pieno, mėsos savikaina), bet ir fiziologinės priežastys. Tokiomis sąlygomis gyvuliai geriau vystosi. Apibendrinus naujausias žinias gyvulių laikymo klausimais, Vakarų, Skandinavijos valstybių patyrimą, Europos Sąjungos bei tarptautinių susitarimų reikalavimus gyvulių apsaugos klausimais, siūloma tvartų statybai bei vidaus įrangai daugiau naudoti vietines medžiagas. 1. Reikalavimai gyvulių laikymo patalpų mikroklimatui Mikroklimatas – tai uždarų gyvulininkystės patalpų klimatas. Oras yra sudėtingų įvairių tarpusavyje susijusių veiksnių kompleksas, veikiantis organizmą (medžiagų, šilumos, dujų apykaitą, kraujo fizines bei chemines savybes, termoreguliaciją). Gyvulių organizmai gali prisitaikyti prie pakitusio oro, bet tik iki tam tikrų ribų. Fiziologinė pusiausvyra išlieka tol, kol išoriniai dirgikliai nebūna stipresni, negu organizmas gali pakelti. Labai stiprūs ir neįprasti veiksniai silpnina organizmo rezistentiškumą, sukelia ligas, gyvuliai nusilpsta, pablogėja reprodukcija ir produkcija. Mikroklimato įtaka organizmui – tai temperatūros, drėgnumo, šiluminės radiacijos, oro judėjimo greičio, oro cheminės sudėties bendras poveikis. Uždarų patalpų mikroklimatas susideda iš veiksnių (temperatūros, drėgmės, oro judėjimo, apšvietimo, CO2, CO, NH3, H2S dujų kiekio, dulkių ir mikroorganizmų kiekio) komplekso, kuris priklauso nuo vietovės klimato, statybinių medžiagų savybių, ventiliacijos sistemos, mėšlo šalinimo būdo, kanalizacijos būklės, apšvietimo prietaisų, apšildymo, gyvulių tankumo, laikymo technologijos, dienotvarkės. Optimali oro temperatūra yra tokia, kurios sąlygomis sunaudojant mažiausiai pašarų ir naudojant ekonomišką mikroklimato valdymo įrangą, gyvuliai yra produktyviausi. Pakitus aplinkos oro temperatūrai, gyvulio organizmas prisitaiko arba persitvarko jo termoreguliacija. Vokietijos mokslininkų yra nustatyta: jeigu gyvulius gerai šersime ir jie bus produktyvūs, tai -15oC ir dar žemesnė temperatūra nėra pavojinga. Rekomenduotinos gerai pastatytuose ir tinkamai eksploatuojamuose tvartuose nusistovinčios oro temperatūros reikšmės, priklausomai nuo galvijų amžiaus, metų laiko, tvarto apšiltinimo laipsnio, gyvulių guoliavietės, pateiktos 1 lentelėje: 1 lentelė. Patalpų temperatūros, 0C Tvartas, patalpa Mažiausia leistina šalčių metu Optimali žiemą, pavasarį, rudenį Didžiausia leistina karščių metu Apšiltinta karvidė ir daugiau kaip 0,5 metų prieaugio tvartas 3-5 5-10 2-30C aukštesnė už lauko temperatūrą Nuo 1 iki 6 mėn. Apšiltinta veršelių patalpa. Veršiavimosi patalpa 5-10 10-15 Tas pat Apšiltintas veršelių profilaktoriumas 5-15 10-17 -„- Šaltas tvartas 3-60C aukštesnė už lauko temperatūrą 2-30C aukštesnė už lauko temperatūrą Tvartas su neapšiltintomis sienomis ir apšiltintu stogu 100C aukštesnė už lauko temperatūrą -„- Melžykla 16 18 - Apšiltintu vadinsime tokį tvartą, kurio sienų, lubų, langų, durų šilumos perdavimo koeficientas yra 0,3-0,5 W/(m2·K). Projektuojant ir statant kreikiamam tvartui imama didesnioji koeficientas reikšmė, o nekreikiamam – mažesnioji. Šalto (neapšiltinto) tvarto vidutinis išorinių atitvarų šilumos perdavimo koeficientas yra 2-3 W/(m2·K). Tvartuose santykinis oro drėgnumas būna nuo 60% iki 90% ir daugiau. Drėgnuose tvartuose gyvuliai dažniau serga. Nustatyta, kad padidėjus karvidėje drėgnumui iki 90%, sumažėja primilžis 1,4kg, o esant 100% drėgnumui, primilžis sumažėja 4,3kg. Esant dideliam drėgnumui ir sumažintai oro temperatūrai, gyvulių odos temperatūra būna žemesnė, pulsas dažnesnis, hemoglobino kiekis mažesnis. Didžiausia leistina patalpos oro santykinė drėgmė, priklausomai nuo jo temperatūros, pateikta 2 lentelėje: 2 lentelė. Didžiausia leistina gyvulių laikymo patalpos oro santykinė drėgmė. Patalpos temperatūra,0C 5 10 15 20 Patalpos oro santykinė drėgmė,% 90 85 75 70 Pastaba. Šalto tvarto oro santykinė drėgmė būna 5-10% didesnė už lauko oro santykinę drėgmę. Jeigu oro judėjimo greitis labai mažas (0,01-0,05m/s), tai rodo, kad oro apykaita ir vėdinimas patalpoje nepakankamas. Oro judėjimo greičio padidėjimas nuo 0,1 iki 0,4 m/s tolygus temperatūros sumažėjimui 50C. Per didelis oro judėjimo greitis atšaldo gyvulius, o mažas – rodo, kad gyvulių zona nepakankamai vėdinama. Normuojami oro judėjimo greičiai nurodyti 3 lent.: 3 lentelė. Norminiai oro judėjimo greičiai, m/s Patalpa Optimalus žiemą, pavasarį ir rudenį Didžiausias leistinas vasarą Karvidė ir vyresnio kaip 6mėn. Prieaugio patalpa 0,5 1,0 1-6mėn. veršelių, veršiavimosi patalpa, profilaktoriumas, melžimo, sėklinimo patalpos 0,3 0,5 Kai tvarte daug CO2 gyvulių organizme susilpnėja oksidacijos procesai, sumažėja kūno temperatūra, padidėja audinių rūgštingumas. Padidėjus CO2 koncentracijai ore, pakyla arterinis gyvulių kraujospūdis, padažnėja kvėpavimas ir pulsas: kvėpavimo organams ir širdžiai tenka papildomas krūvis. Iš CO2 kiekio tvartų ore galima spręsti apie oro kokybę ir jo apykaitą. Jei gyvuliai ilgiau kvėpuoja oru, kuriame yra net ir nedidelė NH3 koncentracija, pablogėja jų sveikatingumas, mažėja produktyvumas. Kai į kraują patenka daug amoniako, labai sudirginama nervų sistema (galvos, nugaros ir ypač pailgosios smegenys), prasideda kūno traukuliai, o protarpiais tarp jų pasireiškia koma, pakyla kraujospūdis, paraližuojamas kvėpavimo centras ir gyvulys krinta. Didelė sieros vandenilio koncentracija pavojinga gyvulių sveikatai. Ribinė H2S koncentracija gyvulių patalpose 5-10mg/m3. Didžiausia leistina koncentracija gyvulių laikymo patalpose nurodyta 4 lentelėje: 4 lentelė. Didžiausia leistina kenksmingų dujų koncentracija. Patalpa Amoniakas Anglies dvideginis Sieros vandenilis mg/m3 ppm mg/m3 ppm mg/m3 ppm Suaugusių galvijų ir vyresnių kaip 6mėn prieauglio 20 25 5500 3000 10 10 Veršelių nuo 3 iki 6mėn. 15 20 5500 3000 10 10 Veršelių iki 3 mėn. 10 15 4000 2200 5 5 2. Tvartų vėdinimo sistemos Ventiliacijos sistemos gali būti klasifikuojamos pagal kelis požymius. Pagal veikimo principą ventiliacijos sistemas galima suskirstyti į tris grupes: 1) natūralios oro traukos (gravitacines), 2) dirbtinės oro traukos, 3) kombinuotas. Vėdinimo sistemos pagal įrengimą pastate būna: plyšinės ir šachtinės. 3. Tvarto vėdinimo sistemos parametrų skaičiavimas 3.1 Gyvulių laikymo technologija Lietuvoje Galvijų laikymo technologijos Taikomos dvi galvijų laikymo sistemos: • tvartinė-ganyklinė, kai žiemą gyvuliai laikomi tvarte, o vasarą ganomi; • tvartinė, kai gyvuliai žiemą ir vasarą laikomi tvarte. Pageidautina, kad laikomi tvarte gyvuliai galėtų išeiti į diendaržį. Tiek tvarte, tiek ganykloje pirmenybė teiktina palaidam (besaičiam) gyvulių laikymui. Gyvulių šėrimo technologija. Norint sumažinti darbo sąnaudas šėrimui ir ėdžių valymui, tradicinės su vertikaliomis sienomis ėdžios keičiamos grindyse įrengiamais kanalais ar šėrimo stalu. Šėrimo stalas – tai gerai išlygintu paviršiumi (pvz., padengtas plastiku) šėrimo tako šonas, ant kurio metamas pašaras. Vidaus įranga. Gyvuliai laikomi grupėmis ant gilaus kraiko. Guoliavietės plotas 10 m2/karvei (mažiausias leistinas - 6 m2/karvei). Per parą gyvuliui sukreikiama apie 7-12 kg šiaudų. Iš karvių sekcijos mėšlas greiferiniu krautuvu šalinamas kartą per metus, vasarą, išvarius karves į ganyklą. Tada mėšlo sluoksnis būna apie 1,3-1,5 m storio. Mėšlo takas nekreikiamas. Nuo jo mėšlas kartą per parą išstumiamas buldozeriu į mėšlidę. Kai temperatūra nukrenta žemiau 10 °C šalčio, mėšlas take prišąla ir vėl buldozeriu šalinamas tik atšilus. Iš telyčių sekcijos mėšlas šalinamas dažniau, nes čia atskiro mėšlo tako nėra, todėl šiaudai greičiau užsiteršia. Gyvuliams girdyti įrengiamos grupinės girdyklės, kurios prijungiamos prie po grindimis patiestų vandentiekio vamzdžių. Net ir didelių šalčių metu mėšlo temperatūra būna apie 10 C šilumos, todėl vamzdžiai neužšąla. Taip pat naudotinos apšiltintos girdyklės, kuriose vanduo kartais pašildomas elektra. Gyvuliai melžiami apšiltintoje melžykloje, kuri gali būti šildoma elektriniais bei kitais šildytuvais. Žemės ūkio universiteto tyrimais nustatyta, kad šaltoje karvidėje ar prieauglio tvarte yra 2-6 C šilčiau negu lauke. Kai lauke buvo 22 C šalčio, tvarte - 16-18 C šalčio. Trumpalaikis šaltis neturėjo įtakos gamybos rezultatams. Laikant galvijus palaidus, reikia įvertinti tai, kad šienu, silosu gyvuliai šeriami iki soties lygiavos principu iš grupinių šėryklų. Todėl stambesnėse fermose tokių karvių grupės turi būti sudaromos atsižvelgiant į apsiveršiavimo laiką ir produktyvumą. Karvės turi būti kuo mažiau pervarinėjamos iš vienos grupės į kitą. Ypač svarbu išlaikyti pastovias, nekeičiamas grupes per pirmuosius keturis laktacijos mėnesius, kol primilžiai patys didžiausi. Iš palaidų karvių grupės būtina išskirti šlubuojančias ir kitas, nors ir lengvai sergančias karves. Geriausia, kai koncentruotųjų pašarų paros davinį karvės suėda per 5-6 kartus Šį reikalavimą gerai tenkina kompiuterizuotos šėryklos. 3.2 Ventiliacijos sistemų parametrų skaičiavimas. Gyvulininkystės patalpų ventiliacija skaičiuojama pagal anglies dioksido arba vandens garų kiekį patalpos ore. Oro apykaita pagal anglies dioksido kiekį apskaičiuojama pagal šią formulę: čia - oro apykaita pagal anglies dioksido kiekį patalpos ore m3/h; m – gyvulių skaičius patalpoje; p – anglies dioksido kiekis, išskiriamas vieno gyvulio per valandą, litrais; pis – anglies dioksido kiekis švariame tiekiamame ore l/m3 (lygus 0,3 – 0,4 l/m3); pv – ribinis leistinas anglies dioksido kiekis patalpos ore l/m3; Mano atveju yra 70 vietų karvidė su nuožulniomis grindimis, melžiamų karvių skaičius m=70. Kai karvių produktyvumas 20 l per parą, o tokios karvės ir turi būti laikomos šaltame tvarte, anglies dioksido kiekiai išskiriami vieno gyvulio per valandą būtų tokie: melžiama karvė per valandą išskiria 145 l anglies dioksido. Anglies dioksido kiekis švariame tiekiamame ore 0,4 l/m3, o ribinis leistinas anglies dioksido kiekis patalpos ore 3 l/m3. Tada oro apykaita pagal anglies dioksido kiekį bus: m3/h. Oro apykaita pagal vandens garų kiekį patalpos ore apskaičiuojama: čia g – vandens garų kiekis, išskiriamas vieno gyvulio per valandą, g; gis – įleidžiamo oro drėgmė g/m3; gv – absoliutinė patalpos oro drėgmė, kuriai esant santykinė oro drėgmė yra leistinose ribose, g/m3; G – drėgmės kiekis, kuris išgaruoja nuo laisvų garavimo paviršių, g/h (kiaulidėms G=0,25 mg, o kitiems pastatams G=0,1.(m.g) g/h. Melžiama karvė išskiria 463 g vandens garų; G – drėgmės kiekis, kuris išgaruoja nuo laisvų garavimo paviršių, g/h - karvidėms G=0,1 m·g g/h; Įleidžiamo oro drėgmė ir santykinė drėgmė apskaičiuojama pagal sotinančiųjų vandens garų tankį ρs, žinant absoliutinės drėgmės tankį ρa. Santykinė oro drėgmė išreiškiama taip: ; Tada absoliutinė oro drėgmė bus tokia: kg/m3 santykinė oro drėgmė priklauso ne tik nuo absoliutinės drėgmės, bet ir nuo oro temperatūros. Santykinei drėgmei apskaičiuoti reikalingas ρs ir ρa reikšmes randu iš lentelės: t0C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ρs, kg/m3 0,0048 0,0052 0,0056 0,006 0,0064 0,0068 0,0073 0,0078 0,0083 0,0088 0,0094 Tuomet, kai patalpos temperatūra yra 100C, santykinė drėgmė 85 % ir sotinančiųjų vandens garų tankis toje pačioje temperatūroje ρs=0.0094 kg/m3. Tada absoliutinė oro drėgmė: kg/m3=7.99 g/m3 Lauko oro santykinė drėgmė bus 5 – 10% mažesnė negu šalto tvarto patalpos drėgmė. Oro temperatūra 40C, santykinė oro drėgmė 75 % ir sotinančiųjų vandens garų tankis toje pačioje temperatūroje ρs=0.0064 kg/m3. Tada absoliutinė lauko oro drėgmė bus tokia: kg/m3=4,8 g/m3 Oro apykaitos kartotinumas. Šis dydis parodo, kiek kartų per valandą visas patalpų oras bus pakeistas šviežiu. Oro apykaitos kartotinumas apskaičiuojamas pagal formulę: ; čia K – oro apykaitos kartotinumas; V – apskaičiuota oro apykaita m3/h; Vp – patalpų tūris m3; Gyvulininkystės patalpų oro apykaitos kartotinumas svyruoja nuo 1 iki 5. Jeigu K didesnis už 5, patalpoje gali susidaryti stiprios šalto oro srovės, kenksmingos gyvulių sveikatai. Tokiu atveju reikia patikrinti, ar gyvulių išskiriamos šilumos pakaks tiekiamam orui sušildyti, t.y. reikia apskaičiuoti patalpų šilumos balansą. Oro apykaitos kartotinumas, kai patalpos tūris 8464,8 m3 bus toks: . Gyvulininkystės patalpų oro apykaitos kartotinumas svyruoja nuo 1 iki 5. Jeigu K didesnis už 5, patalpoje gali susidaryti stiprios šalto oro srovės, kenksmingos gyvulių sveikatai. Tokiu atveju reikia patikrinti ar gyvulių išskiriamos šilumos pakaks tiekiamam orui sušildyti, t. y. reikia apskaičiuoti patalpų šilumos balansą. 3.3 Tvarto šildymo sistemos parametrų skaičiavimas Šiuo atveju šilumos balanso skaičiavimas reikalingas tam, kad patikrintume ar gyvulio išskiriamos šilumos pakaks tiekiamam orui sušildyti, jei ne reikėtų patalpą papildomai šildyti, o tai savo ruožtu didelė ne ekonomija. Paprastai šalto tvarto šildymas yra nelogiškas sprendimas. Patalpos, kurioje pagrindinis šilumos šaltinis yra gyvulių išskiriama šiluma, šilumos balansas gali būti išreikštas šia lygtimi: Qg=Qk + Qv; Čia Qg – šilumos kiekis, kurį išskiria visi patalpoje laikomi gyvuliai, W; Qk – šilumos nuostoliai per pastato atitveriančias konstrukcijas, W; Qv – šilumos nuostoliai su pašalinamu iš patalpos oru, W; Visų gyvulių išskiriamas šilumos kiekis apskaičiuojamas pagal formulę: Qg=mq ; Čia q – vieno gyvulio išskiriamas šilumos kiekis, W; Tada gyvulių išskiriamas šilumos kiekis esant 70 melžiamų karvių bus: Qg =70 · 1130=79100 W; Šilumos nuostoliai per pastato atitveriančias konstrukcijas (sienas, langus, lubas, duris ir t.t.) apskaičiuojami taip: čia K – šalto tvarto vidutinis išorinių atitvarų šilumos perdavimo koeficientas 2-3 W/(m2·K); F – atitveriančių konstrukcijų paviršiaus plotas m2; tv – patalpos vidaus oro temperatūra; tis – lauko oro temperatūra, -210C; Šalto tvarto šilumos nuostoliai per ativeriančias konstrukcijas bus: W; Šilumos nuostoliai dėl ventiliuojamo oro apskaičiuojami taip: čia: c – specifinė oro šiluma; V – oro apykaita apskaičiuota pagal vandens garus arba pagal anglies dvideginį, žiūrint kuri reikšmė didesnė, m3/h; Tada mano atveju: W; Tada šilumos balansas: Patalpos papildomai šildyti nereikia, nes gyvulių išskiriamos patalpos pilnai pakanka pastato šilumos savireguliacijai. Plyšinės ventiliacijos sistemos parametrų skaičiavimas. Ištraukiamojo kanalo bendras skerspjūvio plotas apskaičiuojamas taip: , m2; čia: V – oro apykaita m3/h; n – gyvulių skaičius; z – temperatūrinis zonos koeficientas ( jeigu tvid 260C tai z=2.75); Ta – absoliuti lauko temperatūra, K; H – kraiko aukštis, m; dt – vidaus ir lauko temperatūrų skirtumas; Ištraukiamųjų kanalų skerspjūvio plotas turi būti 30% didesnis negu tiekiamųjų. Pagal atliktus skaičiavimus gaunu tokį ištraukiamojo kanalo skerspjūvio plotą: m2 čia V·n yra 70 galvijų oro apykaita pagal H2O, m3; Tada tiekiamųjų kanalų skerspjūvio plotas bus 30 % mažesnis negu ištraukiamųjų tai yra: At=4,6 - 0.3 · 4,6 = 3,22 m2 Užterštam orui ištraukti kraigo plyšio plotis turi būti 0,10-0,15 m, skaičiuojant gyvulių bendrosios šilumos srauto, kuris tenka tvarto ilgio metrui, kilovatui. m = 32,5 cm. 3.4 Tvarto vėdinimo schema 1pav. Plyšinė vėdinimo sistema šaltame tvarte 70 vietų karvidei ant gilaus kraiko. 1 – skydai su plyšiais orui žiemą įeiti (vasarą skydai nuimami); 2 – 32,5 cm pločio plyšys užterštam orui šalinti. 4. Išvados Paskaičiavus tvarto vėdinimo sistemos parametrus aišku, kad karvių išskiriamos šilumos pakanka palaikyti pastate tinkamą temperatūrą, todėl siūloma nerengti papildomų šildymo įrengimų. Naudojant ekonomiškas technologijas, tinkamą mechanizavimo lygį, galima labai sumažinti produkcijos savikainą. Pasirenkant galvijų laikymo technologijas, reikia įvertinti šiuos faktorius: produktyvumas, sveikatingumas, kraiko poreikis, kapitalo poreikis, darbo sąnaudos, specifinės išlaidos. Naudotos literatūros sąrašas 1. R. Bleizgys, J. Čėsna, B. Kavolėlis „Perspektyvios galvijų laikymo technologijos“. Kaunas – Akademija 2000m. p.56 2. R. Bleizgys „Galvijų laikymas šaltuose tvartuose“ 3. J. Kantimas „Gyvulininkystės technologijų procesų mechanizavimas“. – Vilnius.: Mokslas, 1989m. 434p. 70 VIETŲ KARVIDĖS OPTIMALAUS MIKROKLIMATO FORMAVIMO SISTEMA

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!