Исследование компьютерной симуляции

Климатические условия коровников с теплоизоляцией и без нее.

1. Введение

Климатические условия внутри коровника с различным строительством и различными внешними климатическими условиями могут быть симулированы с помощью модели ANIPRO . С помощью модели ANIPRO были сделаны расчеты для коровников с теплоизоляцией и без нее с внешней температурой от +10 C до -28C и с относительной влажностью внешнего воздуха в 83%.

Коровник для содержания 120 коров имеет длину в 73 м. и ширину в 17,5 м. Высота боковых стен равна 2,5 м. и высота конька крыши 7,25 м. Молочные коровы дают производительность в 25,5 кг молока в день и в среднем весят 600 кг.

Два типа построек для содержания коров были протестированы:
TA: Строительство с нулевой теплоизоляцией при термостойкости внешних стен в
0,3 м2К/Ватт и крыши в 0,07 м2К/Ватт
TC: Строительство с высокой теплоизоляцией при термостойкости внешних стен в 2,2 м2К/Ватт и крыши в 2 м2К/Ватт

Термостойкость стен:
Нулевая теплоизоляция: неизолированные панели из обшивочного листа             – 0,3 м2К/Ватт
Высокая теплоизоляция: Сэндвич-панели с полистиролом в 0,07 м                           – 2,2 м2К/Ватт
Термостойкость крыши с высокой теплоизоляцией:
Нулевая теплоизоляция: дисперсно-армированные бетонные плиты
без теплоизоляции                                                                                                                                     – 0,07 м2К/Ватт
Высокая теплоизоляция: дисперсно-армированные бетонные плиты
с полистиролом в 0,07 м.                                                                                                                      – 2,0 м2К/Ватт

Вентиляция коровников создана с помощью естественной вентиляции с эффектом самотяги (дымохода). Эффект самотяги (дымохода) основывается на разнице высоты входа и выхода воздуха. Коровники имеют открытое отверстие в коньке крыши и закрываемые отверстия (окна) в стенах. Рассчитаны две нормы естественной вентиляции:
Норма 1: Низкая вентиляция с воздухозаборными отверстиями в боковых (внешних) стенах в 0,01 м и отверстием в 0,02 м в открытом коньке.
Норма 2: Высокая естественная вентиляция с воздухозаборными отверстиями в боковых (внешних) стенах в 0,8 м и отверстием в 0,8 в открытом коньке.

В таблице 1 показаны рассчитанные комбинации конструкций и нормы вентиляции.

Таблица 1 Комбинации построек и нормы вентиляции.

2. Результаты

Результаты подсчетов даны в таблицах 2, 3, 4, и 5. При внешней температуре –28, -20, -10, 0 и +10C даются следующие результаты:

Внутренняя температура (C) Температура воздуха внутри коровника
Относительная Влажность (%) Относительная влажность воздуха внутри коровника
Концентрация CO2 (%) Концентрация углекислого газа в воздухе внутри коровника
Смена воздуха (/час) Полная замена воздуха внутри коровника, осуществленная за час
Состояние Крыши Состояние крыши внутри коровника: Сухо; Конденсация или Обледенение

Таблица 2: Результаты климатических условий внутри коровников без теплоизоляции и с низкой вентиляцией при различной внешней температуре (TA1).

Таблица 3: Результаты климатических условий внутри коровников без теплоизоляции и с высокой вентиляцией при различной внешней температуре (TA2).

*) выходит за пределы модели

Таблица 4: Результаты климатических условий внутри коровников с теплоизоляцией и низкой вентиляцией при различной внешней температуре (TC1).

Таблица 5: Результаты климатических условий внутри коровников с теплоизоляцией и высокой вентиляцией при различной внешней температуре (TC2).

*) выходит за пределы модели

По графикам 1 и 2 результаты подсчетов даны при внешних температурах –28, -20, 10, 0, и +10 C. График 1 показывает внутренние температуры разных построек с разными нормами вентиляции. График 2 показывает относительную влажность обеих построек с различными нормами вентиляции.

График 1: Внутренняя температура воздуха при различной внешней температуре двух построек с разными нормами вентиляции.

График 1 показывает, что при высокой вентиляции нет никакой разницы во внутренней температуре, как в коровниках без изоляции, так и в коровниках с высокой теплоизоляцией. В среднем, при низкой вентиляции, между коровником без изоляции и коровником с высокой изоляцией существует разница в 7 градусов во внутренней температуре.

График 2: Относительная влажность внутренней температуры воздуха при различной внешней температуре двух построек при разных нормах вентиляции.

График 2 показывает в коровнике без теплоизоляции и с низкой вентиляцией относительную влажность в 100 % при внешней температуре от -28 до +10 градусов C. Почти не существует никакой разницы в относительной влажности между коровниками без изоляции и с теплоизоляцией в случае высокой естественной вентиляции. Постройка с высокой теплоизоляцией и низкой нормой вентиляции дает самую низкую относительную влажность при температурных пределах от –10 C до 0 C. Только при самой низкой внешней температуре в коровнике с высокой теплоизоляцией и низкой вентиляцией появляется конденсация и иней на потолке крыши, имеющей теплоизоляцию.

3. Выводы

При содержании дойных коров в области экстремально низких внешних температур, строительство зданий с сильной теплоизоляцией и низкой нормой вентиляции приводит к самому лучшему результату. Внутренние температуры возрастут и возможность замороженных поверхностей, как стены, крыша или пол, уменьшится.

Декабрь 2005

Если вы желаете узнать больше по этому вопросу, не колеблясь, Свяжитесь с нами или Оставьте свои контактные данные, и мы свяжемся с вами.