ایزولاسیون حرارتی سالن های مرغداری
مهندس آرش هادوی
بطور کلی مواد عایق به موادی گفته می شود که انتقال حرارت را ازمحلی به محلی دیگر به تاخیر انداخته و یا متوقف سازند. بنابراین مواد عایق باعث کاهش تلفات حرارتی در سالن های مرغداری میشود. در این نوع سالن ها، حرارتی که یا از طریق جوجه ها و یا از طریق سیستم گرمایی تولید میشود تلف نشده و صرف گرم نگه داشتن جوجه شده و به پرندگان اجازه میدهد که از غذایی که خورده شده و به پرندگان اجازه میدهد که از غذایی که خورده شده برای رشد خود استفاده بکنند. در آب و هوای سرد هوای داخل سالن بوسیله تبادل حرارتی از طریق دیوار و سقف کاهش می یابد.
به عنوان مثال در یک سالن بدون عایق بندی اگر درجه حرارت بیرون 40 درجه فارنهایت (22درجه سانتیگراد) سردتر از دمای مطلوب سالن باشد، کاهش دما از طریق تبادل حرارتی 27 BTU در هر ساعت در فوت مربع از سطح سالن(370 کیلو ژول در ساعت در متر مربع) می باشد. در همین سالن با اضافه کردن عایق مناسب مانند 2 اینچ (5 سانتیمتر) از فوم هایی با جنس پلی اورتان، این اتلاف حرارتی به 3/3 BTU در ساعت بر متر مربع یا 37/5 کیلوژول در ساعت بر متر مربع تقلیل می یابد.
محاسبات متعددی که در سالن های مختلف ایجاد شده است بیانگر آن میباشد که 50 درصد اتلاف حرارتی در سالن های مرغداری از دیوارها و 27 درصد ازسقف ها به هدر می رود. برای محاسبه اتلاف حرارتی در سالن ها از یک رابطه کاربردی میتوان استفاده نمود.
مساحت بر حسب فوت مربع =اختلاف دمای بیرون وداخل سالن
کاهش دما بر اساس BTU در ساعت
تعیین مواد عایق:
مهمترین معیار برای مواد عایق و عمل عایق بندی ضریب R می باشد. این مقیاس برای تعیین مقدار مقاومت مواد به انتقال گرما بار برده میشود. این ضریب بر اساس BTU گرمایی که در هر ساعت در هر فوت مربع از سطح آم ماده انتقال می یابد، محاسبه می شود. این مقدار نیز از طریق اختلاف درجه حرارت بر حسب فارنهایت در دو طرف ماده عایق بدست می آید، بطوریکه در ضریب R بالا کاهش گرما و یا بعبارتی انتقال حرارت کمتر اتفاق می افتد و این گونه مواد با ضریب R های بالا گران قیمت می باشد ولی در این یان موادی که به نظر ماده عایق نیستند، ارزش عایق بندی دارند. بطور مثال 2 اینچ (5 سانتیمتر ) الوار چوب تقریبا دارای ضریب R2 می باشد.
بطور کلی 4 نوع ماده عایق که در سالن های مرغداری مورد استفاده قرار می گیرد، که به شرح زیر می باشد:
• صفحه های موج دار از جنس پلی استرین. هر اینچ (ضخامت)دارای ضریبR ،2/3 می باشد.
• پشم شیشه. هر اینچ (ضخامت) دارای ضریب R، 2/3 می باشد.
• فوم از جنس پلی اورتان. هر اینچ ( ضخامت )دارای ضریب R ، 6 می باشد.
بطور کلی از مواد عایق ذکر شده، موارد 2و4 مقبولیت بیشتری داشته ولی به علت اینکه پشم شیشه به مرور زمان دریافت رطوبت خاصیت عایق بودن خود را از دست می دهد، در حال حاضر از فوم های پلی اورتان در سطح وسیعی در کشورهای مختلف استفاده می شود.
توصیه های عایق بندی:
نکته مهم در خصوص عایق ها این است که تنها در حالتی که کاملا خشک باشند، می توانند در برابر عبور حرارت مقاومت نشان دهند ودر صورتیکه مرطوب شوند به راحتی حرارت را منتقل میکنند. بنابراین به همین دلیل لازم است عایق ها را به صورت لایه ای میانی و دور از اثرات محیطی و رطوبت در نظر می گیرند. در منطقه های سردسیر بیش از مناطق گرمسیر نیاز به عایق بندی است و در این خصوص تاثیر سقف برای هدر رفتن حرارت از دیوارها بیشتر است. در صورتیکه از چند ماده مختلف جهت عایق بندی سالن استفاده شود مقدار مقاومت هر جزء از آن را با توجه به ضخامت آن تعیین و با هم جمع می کنند.
توصیه می شود حداقل ضریب R در مناطقی که دارای آب و هوای سرد می باشد در حدود 8 باشد. به عنوان مثال برای تعیین این ضریب می توان از صفحه های پلی اورتان به ضخامت 5/1 اینچ (4 سانتیمتر) استفاده کرد. بطور کلی در سالن های مرغداری، عایق بندی سقف با ضریب R 12 دور دیوار ها با ضریب R 8 توصیه می شود.
مزایای عایق کاری سالن های مرغداری فقط مخصوص ماه های سرد سال نمی باشد بلکه در ماه های دیگر سال نیز مفید می باشد.
بطور مثال در تابستان مواد عایق از ورود گرما از سقف و دیوارها جلوگیری می کند. در آب و هوای گرم، دمای هوا در زیر سقف سالن های مردای به 140 درجه فارنهایت نیز می رسد و این گرما بصورت گرمای تابشی به پرندگان منعکس می شود. . این گرما باعث تشدید گرما در سالن و ایجاد استرس گرمایی و کاهش بازدهی میشود. ولی با عایق کاری سقف سالن این دما به دمای مطلوب سالن کاهش می یابد(40 الی 60 فارنهایت).
نمایش سالن های مرغداری با عایق بندی های مختلف و صرفه جویی در سوخت در این گونه سالن ها بر اساس گالن گاز مصرفی
تذکر:
درتمام این سالن ها دمای مطلوب 80 درجه فارنهایت و دمای بیرون 10 درجه فارنهایت می باشد. (اختلاف دما 70 فارنهایت می باشد). ابعاد سالن های مرغداری بر حسب فوت ذکر شده است. (طول 150 متر و عرض 12 متر و ارتفاع 2/4 متر)
سالن شماره یک:
در این سالن در دیوارهای جانبی از پرده و چوب به ترتیب با ضریب های R 1/5 و 2 استفاده شده است. درب انتهایی سالن با عایق بندی R 2 و سقف با ضریب R 11 می باشد. بطور کلی در این سالن اتلاف حرارتی 96/499 BTU/hr می باشد و برای تامین دمای مطلوب سالن و نگهداری آن به 6/5 گالن گاز در هر ساعت نیاز می باشد.
سالن شماره دو:
این سالن همانند سالن شماره یک بوده ولی ضریب R 19 برای عایق بندی سقف در نظر گرفته شده است. در این سالن اتلاف حرارتی 701/443 BTU/hr می باشد و برای تامین دمای مطاوب سالن و نگهداری آن به 9/4 گالن گاز در هر ساعت نیاز می باشد که نسبت به سالن شماره یک، 7/0 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره سه:
همانند سالن شماره دو می باشد اما دیواره ی جانبی شمالی، بطور کلی از چوب با ضریب R 2 عایق کاری شده است در این سالن اتلاف حرارتی 534/414 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، یک گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره چهار:
همانند سالن شماره سه ولی دیواره ی جانبی شمالی و درب انتهایی با ضریب R 11 عایق بندی شده است و قسمت پرده ای دیواره ی جانبی جنوبی به 3 فوت کاهش یافته است. در این سالن اتلاف حرارتی 821/193 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، 4/3 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره پنج:
همانند سالن شماره چهار ولی تمام قسمت های عایق بندی شده به جزء سقف دارای ضریب R 11 می باشند. در این سالن اتلاف حرارتی 366/133 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، 1/4 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
مهندس آرش هادوی
بطور کلی مواد عایق به موادی گفته می شود که انتقال حرارت را ازمحلی به محلی دیگر به تاخیر انداخته و یا متوقف سازند. بنابراین مواد عایق باعث کاهش تلفات حرارتی در سالن های مرغداری میشود. در این نوع سالن ها، حرارتی که یا از طریق جوجه ها و یا از طریق سیستم گرمایی تولید میشود تلف نشده و صرف گرم نگه داشتن جوجه شده و به پرندگان اجازه میدهد که از غذایی که خورده شده و به پرندگان اجازه میدهد که از غذایی که خورده شده برای رشد خود استفاده بکنند. در آب و هوای سرد هوای داخل سالن بوسیله تبادل حرارتی از طریق دیوار و سقف کاهش می یابد.
به عنوان مثال در یک سالن بدون عایق بندی اگر درجه حرارت بیرون 40 درجه فارنهایت (22درجه سانتیگراد) سردتر از دمای مطلوب سالن باشد، کاهش دما از طریق تبادل حرارتی 27 BTU در هر ساعت در فوت مربع از سطح سالن(370 کیلو ژول در ساعت در متر مربع) می باشد. در همین سالن با اضافه کردن عایق مناسب مانند 2 اینچ (5 سانتیمتر) از فوم هایی با جنس پلی اورتان، این اتلاف حرارتی به 3/3 BTU در ساعت بر متر مربع یا 37/5 کیلوژول در ساعت بر متر مربع تقلیل می یابد.
محاسبات متعددی که در سالن های مختلف ایجاد شده است بیانگر آن میباشد که 50 درصد اتلاف حرارتی در سالن های مرغداری از دیوارها و 27 درصد ازسقف ها به هدر می رود. برای محاسبه اتلاف حرارتی در سالن ها از یک رابطه کاربردی میتوان استفاده نمود.
مساحت بر حسب فوت مربع =اختلاف دمای بیرون وداخل سالن
کاهش دما بر اساس BTU در ساعت
تعیین مواد عایق:
مهمترین معیار برای مواد عایق و عمل عایق بندی ضریب R می باشد. این مقیاس برای تعیین مقدار مقاومت مواد به انتقال گرما بار برده میشود. این ضریب بر اساس BTU گرمایی که در هر ساعت در هر فوت مربع از سطح آم ماده انتقال می یابد، محاسبه می شود. این مقدار نیز از طریق اختلاف درجه حرارت بر حسب فارنهایت در دو طرف ماده عایق بدست می آید، بطوریکه در ضریب R بالا کاهش گرما و یا بعبارتی انتقال حرارت کمتر اتفاق می افتد و این گونه مواد با ضریب R های بالا گران قیمت می باشد ولی در این یان موادی که به نظر ماده عایق نیستند، ارزش عایق بندی دارند. بطور مثال 2 اینچ (5 سانتیمتر ) الوار چوب تقریبا دارای ضریب R2 می باشد.
بطور کلی 4 نوع ماده عایق که در سالن های مرغداری مورد استفاده قرار می گیرد، که به شرح زیر می باشد:
• صفحه های موج دار از جنس پلی استرین. هر اینچ (ضخامت)دارای ضریبR ،2/3 می باشد.
• پشم شیشه. هر اینچ (ضخامت) دارای ضریب R، 2/3 می باشد.
• فوم از جنس پلی اورتان. هر اینچ ( ضخامت )دارای ضریب R ، 6 می باشد.
بطور کلی از مواد عایق ذکر شده، موارد 2و4 مقبولیت بیشتری داشته ولی به علت اینکه پشم شیشه به مرور زمان دریافت رطوبت خاصیت عایق بودن خود را از دست می دهد، در حال حاضر از فوم های پلی اورتان در سطح وسیعی در کشورهای مختلف استفاده می شود.
توصیه های عایق بندی:
نکته مهم در خصوص عایق ها این است که تنها در حالتی که کاملا خشک باشند، می توانند در برابر عبور حرارت مقاومت نشان دهند ودر صورتیکه مرطوب شوند به راحتی حرارت را منتقل میکنند. بنابراین به همین دلیل لازم است عایق ها را به صورت لایه ای میانی و دور از اثرات محیطی و رطوبت در نظر می گیرند. در منطقه های سردسیر بیش از مناطق گرمسیر نیاز به عایق بندی است و در این خصوص تاثیر سقف برای هدر رفتن حرارت از دیوارها بیشتر است. در صورتیکه از چند ماده مختلف جهت عایق بندی سالن استفاده شود مقدار مقاومت هر جزء از آن را با توجه به ضخامت آن تعیین و با هم جمع می کنند.
توصیه می شود حداقل ضریب R در مناطقی که دارای آب و هوای سرد می باشد در حدود 8 باشد. به عنوان مثال برای تعیین این ضریب می توان از صفحه های پلی اورتان به ضخامت 5/1 اینچ (4 سانتیمتر) استفاده کرد. بطور کلی در سالن های مرغداری، عایق بندی سقف با ضریب R 12 دور دیوار ها با ضریب R 8 توصیه می شود.
مزایای عایق کاری سالن های مرغداری فقط مخصوص ماه های سرد سال نمی باشد بلکه در ماه های دیگر سال نیز مفید می باشد.
بطور مثال در تابستان مواد عایق از ورود گرما از سقف و دیوارها جلوگیری می کند. در آب و هوای گرم، دمای هوا در زیر سقف سالن های مردای به 140 درجه فارنهایت نیز می رسد و این گرما بصورت گرمای تابشی به پرندگان منعکس می شود. . این گرما باعث تشدید گرما در سالن و ایجاد استرس گرمایی و کاهش بازدهی میشود. ولی با عایق کاری سقف سالن این دما به دمای مطلوب سالن کاهش می یابد(40 الی 60 فارنهایت).
نمایش سالن های مرغداری با عایق بندی های مختلف و صرفه جویی در سوخت در این گونه سالن ها بر اساس گالن گاز مصرفی
تذکر:
درتمام این سالن ها دمای مطلوب 80 درجه فارنهایت و دمای بیرون 10 درجه فارنهایت می باشد. (اختلاف دما 70 فارنهایت می باشد). ابعاد سالن های مرغداری بر حسب فوت ذکر شده است. (طول 150 متر و عرض 12 متر و ارتفاع 2/4 متر)
سالن شماره یک:
در این سالن در دیوارهای جانبی از پرده و چوب به ترتیب با ضریب های R 1/5 و 2 استفاده شده است. درب انتهایی سالن با عایق بندی R 2 و سقف با ضریب R 11 می باشد. بطور کلی در این سالن اتلاف حرارتی 96/499 BTU/hr می باشد و برای تامین دمای مطلوب سالن و نگهداری آن به 6/5 گالن گاز در هر ساعت نیاز می باشد.
سالن شماره دو:
این سالن همانند سالن شماره یک بوده ولی ضریب R 19 برای عایق بندی سقف در نظر گرفته شده است. در این سالن اتلاف حرارتی 701/443 BTU/hr می باشد و برای تامین دمای مطاوب سالن و نگهداری آن به 9/4 گالن گاز در هر ساعت نیاز می باشد که نسبت به سالن شماره یک، 7/0 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره سه:
همانند سالن شماره دو می باشد اما دیواره ی جانبی شمالی، بطور کلی از چوب با ضریب R 2 عایق کاری شده است در این سالن اتلاف حرارتی 534/414 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، یک گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره چهار:
همانند سالن شماره سه ولی دیواره ی جانبی شمالی و درب انتهایی با ضریب R 11 عایق بندی شده است و قسمت پرده ای دیواره ی جانبی جنوبی به 3 فوت کاهش یافته است. در این سالن اتلاف حرارتی 821/193 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، 4/3 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
سالن شماره پنج:
همانند سالن شماره چهار ولی تمام قسمت های عایق بندی شده به جزء سقف دارای ضریب R 11 می باشند. در این سالن اتلاف حرارتی 366/133 BTU/hr می باشد و نسبت به سالن شماره یک، 1/4 گالن گاز در ساعت صرفه جویی شده است.
دیدگاه ها