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 -28C 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.
Теплоизоляция |
Нормы вентиляции Низкая Высокая |
|
Нулевая |
TA1 |
TA1 |
Высокая |
TC2 |
TC2 |
2. Результаты
Результаты подсчетов даны в таблицах 2, 3, 4, и 5. При внешней температуре –28, -20, -10, 0 и +10C 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).
TA1 |
Внешняя температура (°C) |
||||
-28 |
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
|
Внутренняя температура (°C) |
-13.8 |
-7.9 |
0 |
8.5 |
1.7 |
Относительная влажность (%) |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Концентрация CO2 (%) |
0,40 |
0,40 |
0,43 |
0,47 |
0,57 |
Смена воздуха (/час) |
1,9 |
1,5 |
1,1 |
0,9 |
0,6 |
Состояние крыши |
лед |
лед |
лед |
мокро |
мокро |
Таблица 3: Результаты климатических условий внутри коровников без теплоизоляции и с высокой вентиляцией при различной внешней температуре (TA2).
TA2 |
Внешняя температура (°C) |
||||
-28 |
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
|
Внутренняя температура (°C) |
—*) |
-15,1 |
-5,6 |
4,2 |
14 |
Относительная влажность (%) |
—*) |
100 |
78 |
74 |
72 |
Концентрация CO2 (%) |
—*) |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
Смена воздуха (/час) |
—*) |
15,5 |
11,6 |
9,3 |
7,4 |
Состояние крыши |
—*) |
лед |
лед |
сухо |
сухо |
*) выходит за пределы модели
Таблица 4: Результаты климатических условий внутри коровников с теплоизоляцией и низкой вентиляцией при различной внешней температуре (TC1).
TC1 |
Внешняя температура (°C) |
||||
-28 |
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
|
Внутренняя температура (°C) |
-7,7 |
-1,2 |
7,5 |
16,3 |
24,1 |
Относительная влажность (%) |
100 |
75 |
56 |
55 |
60 |
Концентрация CO2 (%) |
0,23 |
0,22 |
0,21 |
0,21 |
0,20 |
Смена воздуха (/час) |
4,4 |
2,5 |
2,2 |
2,0 |
1,6 |
Состояние крыши |
лед |
сухо |
сухо |
сухо |
сухо |
Таблица 5: Результаты климатических условий внутри коровников с теплоизоляцией и высокой вентиляцией при различной внешней температуре (TC2).
TC2 |
Внешняя температура (°C) |
||||
-28 |
-20 |
-10 |
0 |
+10 |
|
Внутренняя температура (°C) |
—*) |
-14,8 |
-5,2 |
4,6 |
14,5 |
Относительная влажность (%) |
—*) |
92 |
72 |
69 |
68 |
Концентрация CO2 (%) |
—*) |
0,08 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
Смена воздуха (/час) |
—*) |
17,7 |
13,9 |
11,6 |
10,2 |
Состояние крыши |
—*) |
сухо |
сухо |
сухо |
сухо |
*) 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.