Технико-экономическое обоснование энергоэффективности молочной фермы личного подсобного хозяйства с солнечными системами энергоснабжения в условиях Прибайкальского района РБ

Расчетная нагрузка отопления фермы КРС на 12 молочных коров, 7 телят в возрасте от 6 до 12 месяцев, 7 телят в возрасте от 12 до 18 месяцев, 4 бычка в возрасте от 12 до 18 месяцев, 4 телки в возрасте от 12 до 25 месяцев, 2 места для новорожденных составляет 6,0 кВт для холодной пятидневки -37 °С, т.е. для расчетной разности температур нагрузки =47°С. Определим среднемесячную нагрузку отопления (UA) фермы КРС на 12 молочных коров, строительство которой предполагается в Прибайкальском районе Республики Бурятия.

Величина UA равна частному от деления расчетной нагрузки на расчетную разность температур и для нового здания (фермы) можно рассчитать, рассматривая элементы конструкции.

Таблица 3.2. Нагрузка отопления фермы КРС-12

Месяц	Среднемесячная температура,0С	Число дней в месяце	Месячная сумма градусо-дней (град*сут)	Нагрузка отопления, Вт*ч	Ls, ГДж
I	-17,2	31	880,4	1123918,6	97,14
II	-16,3	28	753,2	961535,12	83,10
III	-10	31	613,8	783613,9	67,73
IV	-1,1	30	333	425107,8	36,74
V	5,7	31	173,6	221628,17	19,15
VI	10,8	30	-	-	-
VII	15,1	31	-	-	-
VIII	15	31	-	-	-
IX	8,5	30	33	42127,8	3,64
X	2	31	241	308043,58	26,62
XI	-5,6	30	501	639606,66	55,28
XII	-10,8	31	713	910215,8	78,67
Всего:		365			468,07

Таблица 3.3. Ежедневный расход воды и теплоты на отдельные санитарно-гигиенические операции молочной фермы

Операции	Температура воды, °С	Расход воды на процедуру, л	Суточный расход на одну голову
			воды, л	Теплоты
Промывка:
- молочных труб	60	200	0,33	75
- доильного
Оборудования	50	250	1,48	284,2
- молочных установок	50	16	0,55	105
- шлангов	50	3	0,10	21
- коллектора	50	200	0,83	160
- контрольных фляг	50	30	0,93	176
Подмывка вымени	40	1	2	280
Итого:			6,22	1101,2 (0,3 кВт*ч)

(3.8)

Вт/⁰С

Зная UA и число градусо-дней для каждого месяца рассчитаем искомую величину, средние месячные суммы градусо-дней рассчитаны по многолетним данным температуры наружного воздуха по метеостанции Горячинск. Нагрузки отопления сведены в таблицу 3.2.

3.2 Расчет нагрузки горячего водоснабжения

Расход воды и теплоты в день на отдельные санитарно-гигиенические операции приведены в таблице 3.3.

Норма воды на 1 голову - 5-6 л. Расход теплоты для нагрева в среднем до 55°С составляет 0,048 кВт*ч. В сутки на 1 голову требуется 6 л горячей воды с температурой 55°С.

Месячная нагрузка горячего водоснабжения составляет:

L_ГВС = N P · 100 · (t _гв - t _хв ) · p · С_Р ,ГДж (3.8)

где N - число дней в месяце (28; 30; 31)

Р - число коров, Р = 12 гол.

С_р - удельная теплоемкость воды, С_р = 4190 Дж/кг?С°

t_г. - температура горячей воды, t_г._в = 55°С

t_x. - температура холодной воды, (для зимнего периода - 5 ⁰С, осеннее-весеннего - 8 ⁰С, летнего- 15 ⁰С)

p - плотность воды, р = 1 кг/л

Рассчитаем среднемесячную потребность в горячей воде для технологических нужд фермы КРС-12 для января:

L_гвс=31*12*100*(55-5)*1*4190 = 7,9 ГДж

Таблица 3.4 Значение нагрузки горячего водоснабжения для технологических нужд

Месяц	Число дней в месяце	Температура холодной воды,0С	Нагрузка ГВС, ГДж
1	31	5	7,9
2	28	5	7,0
3	31	8	7,9
4	30	8	7,5
5	31	8	7,9
6	30	15	7,5
7	31	15	7,9
8	31	15	7,9
9	30	8	7,9
10	31	8	7,5
11	30	8	7,5
12	31	5	7,9
Итого ГДж в год:	92,3

Таблица 3.5. Нагрузки отопления, горячего водоснабжения и теплового водопоения молочной фермы на 36 голов

Месяц	Число дней в месяце	Месячная сумма градусо-дней (град/сут)	Нагрузка отопления L1, ГДж	Нагрузка теплого водопоения, L2, ГДж	Нагрузка горячего водоснабжения, L3, ГДж	Суммарная нагрузка L, ГДж
I	31	880,4	97,14	1,66	7,9	99,268
II	28	753,2	83,1	1,5	7,0	85,022
III	31	613,8	67,73	1,66	7,9	69,83
IV	30	333	36,74	1,6	7,5	38,765
V	31	173,6	19,15	1,6	7,9	21,19
VI	30	-	-	-	7,5	0,362
VII	31	-	-	-	7,9	0,374
VIII	31	-	-	-	7,9	0,374
IX	30	33	3,64	1,6	7,9	5,665
X	31	241,3	26,62	1,66	7,5	28,72
XI	30	501	55,28	1,6	7,5	57,305
XII	31	713	78,67	1,66	7,9	80,798
Всего:	365	4242,3	468,07	14,6	92,3	487,732

ОНТП - 1,9 общесоюзные нормы 1 корову - 2-х разовое доение - 837

3.3 Расчет теплопроизводительности солнечного коллектора

Количество теплоты, поступающей из теплоприемника на 1 м² солнечного коллектора определяем по формуле:

, (3.9)

где Q_пол - полезная тепловая мощность СК, Вт/м²,

- плотность потока суммарной солнечной радиации в плоскости коллектора, Вт/м².

- пропускательная способность прозрачной изоляции;

- поглощательная способность панели коллектора;

U_L - общий коэффициент тепловых потерь, Вт/(м² *К );

Т_Т - средняя температура теплоносителя в коллекторе, Т_а=328 К.

Т_а - температура окружающего воздуха, К.

- коэффициент эффективности поглощающей панели, учитывающий то обстоятельство, что средняя температура панели всегда выше средней температуры жидкости.

Расчет ведется для СК марки «Радуга», со следующими характеристиками:

F'_R = 0,94, U_L = 4,12 Вт/м² * К, = 1,08.

Расчетные данные сведены таблицу 3.6

Таблица 3.6 Помесячное количество теплоты, поступающее из теплоприемника, на 1 м² СК, (в Прибайкальском районе РБ)

Месяц	,МДж/м2	Та, К.	Qпол ,ГДж.
I	386,88	247,4	0,081
II	528,92	251,6	0,241
III	769,73	262,8	0,529
IV	639	274,1	0,440
V	659,06	281,2	0,488
VI	682,5	289,1	0,542
VII	645,42	292,1	0,516
VIII	589,93	289,1	0,448
IX	512,4	281,3	0,339
X	551,18	272,5	0,345
XI	429,6	260,7	0,175
XII	374,17	252,1	0,086
Год	6769		4,230

3.4 Расчет доли нагрузки горячего водоснабжения, обеспечиваемой за счет солнечной энергии

Доля полной месячной тепловой нагрузки обеспечиваемой за счет солнечной энергии f - есть функция безразмерных комплексов Х и У.

Эти комплексы рассчитываем для всех месяцев года при заданном значении площади коллектора.

Уравнение запишем в виде:

; (3.10)

(3.11)

где F'_R - коэффициент эффективности отвода тепла, F'_R = 0,94

U _L - полный коэффициент теплопотерь СК, U _L = 4,12 Вт*ч/град;

F'_R/F_R - поправочный коэффициент, учитывающий влияние теплообменника, F'_R/F_R = 0,97.

Т_ср - среднемесячная температура наружного воздуха, К

t - число секунд в месяце

L - нагрузка горячего водоснабжения, ГДж;

Таблица 3.7 Данные для определения доли нагрузки горячего водоснабжения

Месяцы	Число секунд в месяце х 106	Тср, °С	n	,500	L, ГДж	L	Qп ГДж х 1м2
I	2,68	-17,2	0,44	2,97	0,468	5,73	0,081
II	2,41	-16,3	0,94	3,6	0,422	5,71	0,241
III	2,68	-10	0,94	5,14	0,44	6,09	0,529
IV	2,59	-1,1	0,92	5,1	0,425	6,09	0,440
V	2,68	5,7	0,92	5,12	0,44	6,09	0,488
VI	2,59	10,8	0,9	5,23	0,362	7,15	0,542
VII	2,68	15,1	0,9	4,79	0,374	7,17	0,516
VIII	2,68	15	0,9	4,5	0,374	7,17	0,448
IX	2,59	8,5	0,94	4,27	0,425	6,09	0,339
X	2,68	2	0,94	4,33	0,44	6,09	0,345
XI	2,59	-5,6	0,94	3,01	0,425	6,09	0,175
XII	2,68	-10,8	0,94	2,7	0,468	5,73	0,086

F'_R?( )_n - произведение коэффициента эффективности отвода тепла и приведенной поглощающей способности, F'_R?( )_n = 0,97;

/()_n - оптическая характеристика;

- среднемесячный дневной приход солнечной радиации для угла 50°

I.

II.

Для сравнения долю месячной нагрузки определяем для СК площадью S=6 м² и S=12 м² из выражения:

 (3.12)

I.

II.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.8

Таблица 3.8 Доли нагрузок горячего водоснабжения, обеспечиваемые за счет солнечной энергии (ориентация - юго-запад, угол 50°)

Месяцы	Х/А	Y/А	Площади СК 6 м2	Площади СК 12 м2
			Х	Y	f	f?L	Х	Y	F	f?L
I	0,160	0,020	0,960	0,118	0,072	0,570	1,921	0,236	0,171	1,350
II	0,157	0,065	0,942	0,389	0,319	2,233	1,884	0,777	0,604	4,227
III	0,140	0,084	0,843	0,501	0,415	3,279	1,685	1,002	0,749	5,920
IV	0,128	0,071	0,770	0,429	0,359	2,690	1,540	0,858	0,659	4,944
V	0,117	0,070	0,702	0,420	0,354	2,796	1,404	0,840	0,649	5,127
VI	0,109	0,075	0,653	0,448	0,379	2,844	1,306	0,896	0,687	5,156
VII	0,103	0,067	0,619	0,402	0,343	2,706	1,237	0,805	0,628	4,963
VIII	0,107	0,061	0,642	0,368	0,312	2,466	1,283	0,735	0,580	4,578
IX	0,113	0,056	0,678	0,334	0,281	2,221	1,355	0,667	0,529	4,181
X	0,135	0,063	0,809	0,378	0,314	2,358	1,619	0,756	0,590	4,422
XI	0,146	0,049	0,874	0,295	0,239	1,796	1,748	0,589	0,467	3,505
XII	0,154	0,041	0,924	0,244	0,192	1,515	1,849	0,487	0,387	3,059
УfL						27,473				51,432

Определяем процентное замещение годовой нагрузки для площадей 6 м² и 12 м².

(3.13)

В нашем случае при отсутствии традиционного горячего водоснабжения фермы достаточно коллекторов с площадью А = 6 м².

3.5 Расчет объема бака-аккумулятора

Объем бака-аккумулятора определяем из соотношения:

V = 0,09·А, м³ (3.14)

где А = 6 м²

V = 0,09·6=0,54 м³, принимаем V = 0,5 м³.

3.6 Коэффициент полезного действия установки

При расчете ССГВС одной из существенных характеристик является ее КПД, которое определяется по формуле :

(3.15)

где, - приведенная оптическая характеристика коллектора, = 0,63

н - приведенный коэффициент теплорасхода СК, н=5 Вт/м²?К

t₁ и t₂ - температура теплоносителей на входе и выходе из СК, єС

t₁ = t_x+5=5+5=10°C (зимние месяцы)

t₂ = t_г+5=55+5=60°С

Е_н - средняя дневная температура наружного воздуха, єС

Q_П - таблица 3.7., Вт·ч

А = 6 м²

Таблица 3.9. КПД установки горячего водоснабжения

месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
з,%	50,16	50,14	50,14	50,13	50,14	50,07	50,08	50,08	50,13	50,14	50,13	50,16

3.7 Технико-экономический расчет эффективности солнечной системы горячего водоснабжения

Потребную площадь коллекторов выбираем по ясному дню самого тёплого месяца года (июль):

А = N / n ; м² (3.16)

где, N - суточный расход горячей воды, л.; N = 72 л.

n - суточная производительность 1 м2 С.К.

n = Q_П / m·c·(t _гор - t_хол ) ; л / м² ·день. (3.17)

где, Q_П - количество полезного тепла, вырабатываемого коллектором, кВт·ч/м²·сут.; Qп = 3,45 кВт·ч / м²·сут.;

m - удельный вес воды, кг/л.; m = 1 кг/л..;

с - теплоёмкость воды, кВт·ч / м²·^оС.; с = 0,001 кВт·ч / м²·^оС.;

t_гор и t_хол -соответственно температура горячей и холодной воды,^оС.;

t_гор = 55 ^оС и t_хол = 5 ^оС.

n = 3,45 / 1·0,001· (55-15) = 86,25 л / м²·день. (летние месяцы)

n=69 л/м² день (зимние месяцы)

n=73,4 л/м² день(осеннее- весенние месяцы)

Минимальная потребная площадь СК:

А = 72/ 69 = 1 м².

Излишки горячей воды используются для подогрева воды для полива растений теплицы.

3.8 Расчет доли нагрузки отопления фермы, обеспечиваемой за счет солнечной системы с теплоносителем воздух

В солнечной системе отопления используем солнечные коллектора СК-2 с теплоносителем воздух. По данным, полученным в результате испытаний, определены значения FU_L= 0,685 и F(б)_n= 4,08. Уравнение солнечного коллектора СК-2 имеет вид:

з = 0,685 - 4,08Т^*. (3.18)

Отношения безразмерных величин Х, Y к площади коллекторов определяем по формулам (3.10,3.11); Расчетные данные нагрузки отопления фермы взяты из таблицы 3.5 и с данными для расчета Х и Y приведены в таблице 3.10.

Таблица 3.10 Доля нагрузки отопления помещения фермы, обеспечиваемая за счет солнечной системы с теплоносителем воздух, площадью 50 м²

Месяцы	X/A	Y/A	Y	X	L, ГДж	f	f L, ГДж
I	0,040	0,0 0 51	0 ,25	2,0	97,14	0,12	11,64
II	0,034	0,0064	0,32	1,7	83,10	0,21	17,45
III	0,038	0,0100	0,5	1,9	67,73	0,36	24,38
IV	0,006	0,0016	0,08	0,3	36,74	1,0	36,74
V	0,008	0,0017	0,085	0,4	19,15	1,0	19,15
IX	0,009	0,0034	0,17	0,45	3,64	1,0	3,64
X	0,015	0,0014	0,07	0,75	26,62	0,96	25,55
XI	0,055	0,0090	0,45	2,75	55,28	0,27	14,92
XII	0,052	0,0071	0,35	2,60	78,67	0,18	14,16
Итого:					468,07		167,6

Для систем с теплоносителем воздух корреляция между коэффициентом замещения f и безразмерными комплексами Х, Y имеет вид:

f = 1,04Y - 0,065Х - 0,159Y² + 0,00187X² - 0,0095Y³ (3.19)

Замещаемая тепловая нагрузка составит 167,6 ГДж при площади коллекторов равной 50 м², что составит 30- 35 % доли нагрузки отопления фермы.

Раздел 4. Охрана окружающей среды

Одной из главных проблем современности является охрана окружающей среды. Под влиянием деятельности сельскохозяйственного производства изменяются почвы, растительный и животный мир, гидрологические особенности местности качество атмосферного воздуха и др.

Республика Бурятия является одним из наиболее экологически чистых регионов Российской Федерации. Основные виды негативных техногенных воздействий связаны лишь с небольшой частью территории республики, относящейся к промышленным центрам и прилегающим к ним зонам.

Основные экологические проблемы региона:

- загрязнение атмосферного воздуха, в том числе выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта;

- загрязнение поверхностных водных объектов;

- возрастающее количество отходов производства и потребления.

От правильности решения этих проблем в промышленности и сельском хозяйстве зависит успешное развитие экономики, благосостояние современного и будущего поколения.

4.1 Экологические проблемы Байкальского региона

Водные объекты являются важнейшей средообразующей составляющей жизни общества, определяющей его социальное, экологическое и экономическое благополучие.

Основными источниками загрязнения поверхностных водных объектов являются промышленные предприятия и предприятия жилищно-коммунального хозяйства, осуществляющие сброс сточных вод с содержанием загрязняющих веществ, превышающих ПДК водного объекта.

В поверхностные водные объекты в 2012 году сброшено 547,8 млн.мл. Из них загрязненных сточных вод - 32,61 млн.м3, произошло снижение в сравнении с 2011 г. на 7,09 млн.м3 (17,8%).

Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод Республики Бурятия являются органические вещества, соединения металлов, фенолы и нефтепродукты. Практически все водные объекты подвержены антропогенному воздействию, при этом наибольшую антропогенную нагрузку несут реки Тыя, Селенга, Уда, Модонкуль - приток Джиды, Кяхтинка и оз. Гусиное.

Одна из основных проблем окружающей среды в городах и промышленных центрах Республики Бурятия накопленные в прошлом и образующиеся в настоящее время отходы производства и потребления. Негативное воздействие отходов выражается, прежде всего, в поступлении в природную среду вредных химических и токсичных веществ, ведущих к загрязнению почв, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха.

На протяжении последних 5 лет на территории Республики Бурятия прослеживается устойчивая тенденция к увеличению объемов образования отходов. Ежегодно образуется в среднем более 20 млн. тонн отходов производства и потребления. Среднегодовой прирост объемов образования отходов составляет 11%. В течение 2012 года в республике было образовано 29008,3 тыс. тонн отходов производства и потребления, основная часть которых 5 класса опасности - 28792,1 тыс. тонн (99,2%). Из общего объема образовавшихся в 2012 г. отходов утилизировано 1585,8 тыс. тонн (5,5%), размещено на объектах захоронения отходов 2108,0 тыс. тонн (7,3%), на территории организаций накоплено 124154,7 тыс. тонн.

4.2 Экологические проблемы Прибайкальского района

Прибайкальский район расположен в Центральной части Республики Бурятия. Район простирается на 180 км и граничит с Баунтовским, Баргузинским, Хоринским, Кабанским, Иволгинским, Заиграевским районами Республики Бурятия.

Основные отрасли экономики района: лесоперерабатывающий комплекс, минерально-сырьевой комплекс, производство строительных материалов, сельское хозяйство.

Большое значение для экологии района имеют леса с преобладанием хвойных пород растительности, а также мягколиственные породы древесины. Общая площадь лесного фонда 1166,7 тыс. га, что составляет более 75% территории района, лесистость - 72,9%. Запасы спелой и перестойной древесины составляют 21962,4 тыс. кубометров. Ежегодно на заготовку древесины используется 350 тыс.куб.м.

Однако еще большая часть сельскохозяйственных угодий заброшена, не используется сельскохозяйственными предприятиями, зарастает лесом. Вместе с тем, земли, использующиеся сохранившимися сельскохозяйственными предприятиями, находятся в неудовлетворительном состоянии, не соблюдаются севообороты, плодородие земель не восстанавливается, в связи с чем, в целом, земли сельскохозяйственного назначения используются крайне малоэффективно и нерационально.

Большое количество ценных угодий, в частности, пашен и залежей, используются в настоящее время как малоценные - как пастбища и сенокосы физическими лицами - бывшими работниками предприятий, собственниками земельных долей. Часть сельскохозяйственных земель закреплена за крестьянскими (фермерскими) хозяйствами, но не используется в соответствии с их целевым назначением и предназначением.

Курорт Горячинск - популярный курорт, в 188 км от Улан-Удэ, лечебные источники которого стали известны уже в XVIII в. В 1751-м был организован курорт. Основным лечебным фактором является слабоминерализованная термальная (54,5°С) азотно-кремнистая вода. Используется для ванн, лечебных душей, а также для питья. Показания для лечения: неврология, гинекология, кожные заболевания и заболевания опорно-двигательной системы. В центре курорта искусственное озеро, ручей был когда¬то перегорожен запрудой, сток воды регулируется специальным приспособлением. Вода в озере тоже лечебная. Запущен и хорошо прижился зеркальный карп. Здесь растут мощные кедры с великолепной темно-зеленой хвоей, дают отличный кедровый орех, значительно лучший, чем в тайге. Прогулка вокруг озера до источника - приятная процедура для отдыхающих и туристов. Поселок Гремячинск (1769) - это первое село на побережье Байкала по Баргузинскому тракту. Находится в устье р. Кика. Расстояние до Улан-Удэ 138 км. Гремячинск развивается как один из центров туризма Прибайкалья.

В Прибайкальском районе не мало озер, которые малодоступны и значимы своей исключительной красотой. Такие как, озеро Дикое расположено в 200 м от побережья Байкала близ с. Гремячинск. Озера Малое и Большое Духовое находятся на берегу Байкала, в четырех км от с. Гремячинск. Озеро Колок, водный памятник Бурятии, расположен в верховьях р. Итанцы. Входит в зону Прибайкальского заказника. Озеро Котокель находится в двух км от берега Байкала.

Основным промыслом жителей с. Гремячинск было и остается рыболовство. Современная жизнь села, помимо рыболовецкой и перерабатывающей деятельности ее жителей, связана с туризмом.

4.3 Экологическое обоснование выпускной квалификационной работы

Тема ВКР “Технико-экономическое обоснование энергоэффективности молочной фермы личного подсобного хозяйства с солнечными системами энергоснабжения в условиях Прибайкальского района Республики Бурятия”. Фермерское хозяйство представляет собой комплекс, состоящий из фермы и ЛПХ. Суть проекта заключается в том, чтобы с помощью гелиоборудования саккумулировать полученную теплоту в здания фермы. В отопление и горячее водоснабжение фермы, происходит от солнечных коллекторов, в качестве дублера выступает электрокотел.

Экологические достоинства возобновляемой энергетики становятся особо значимыми в свете Клотских соглашении по ограничению выбросов парниковых газов, в первую очередь СО2, образующихся при сжигании обычного топлива.

В нашей республике имеется огромный потенциал источников альтернативной энергии, особенно солнечной энергии, энергии ветра, геотермальной энергии. Реализация этих ресурсов позволит эффективно использовать энергию и экономить топливо. Комплексный подход к решению проблемы теплоснабжения позволит ликвидировать бесчисленные неэкономичные мелкие котельные, удельный расход условного топлива в которых превышает 300 кг/Гкал. и предотвратить загрязнение атмосферы.

4.4 Выводы и рекомендации

При проектировании фермерского хозяйства необходимо учесть следующие мероприятия для создания оптимальной экологической обстановки:

1. Расположить фермерское хозяйство на юго-западном склоне, исходя из расчетов наибольшего прихода солнечной радиации.

2. Т.к. для отопления используются солнечные коллектора, источником загрязнения окружающей среды будут тепловые выбросы.

3. Не допускать вывоз не перепревшего навоза на поля и луга;

4. Использовать для очистки сточных вод систему утилизации «Поплавок»

5. Скотомогильник расположить севернее от фермы, сделать заграждение.

6. Въезд на прилегающую территорию только через дезбарьеры.

7. Провести разъяснительную работу среди работников об экологических мерах по улучшению обстановки; оформлять наглядные пособия (плакаты, планшеты и т.д.) по защите окружающей среды.

В то же время в современных условиях наиболее реальный путь решения природоохранных задач это, прежде всего, развитие экономики на основе экологически безопасных и наукоемких технологий, плюс использование традиционных мало затратных видов природопользования.

Раздел 5. Безопасность жизнедеятельности

В условиях становления рыночной экономики проблемы безопасности жизнедеятельности становятся одними из самых острых социальных проблем. Связано это с травматизмом и профессиональными заболеваниями, приводящими в ряде случаев к летальным исходам, притом что более половины предприятий промышленности и сельского хозяйства относится к классу максимального профессионального риска.

Рост профессиональных заболеваний и производственного травматизма, числа техногенных катастроф и аварий, неразвитость профессиональной, социальной и медицинской реабилитации пострадавших на производстве отрицательно сказываются на жизнедеятельности людей труда, их здоровье, приводят к дальнейшему ухудшению демографической ситуации в стране.

5.1 Опасные и вредные производственные факторы

Опасными и вредными факторами для работников являются: части тела животного, экскременты, микробы и вирусы, носителями которых являются больные животные. Способы ухода должны быть направлены на исключение непосредственного контакта с животными.

На предприятиях КРС необходимо предусмотреть мероприятия по охране труда против действий следующих опасных и вредных производственных факторов:

- наездов движущимися машинами и агрегатами;

- захватов неогражденными движущимися частями машин и механизмов;

- повышенной запыленности, влажности, температуры, скорости движения воздуха;

- повышенного уровня шума;

- повышенного уровня инфракрасной и ультрафиолетовой радиации;

- недостатка естественной и искусственной освещенности рабочей зоны;

- повышенного значения напряжения в электрической цепи, замыкания, которое может произойти через тело человека;

- повышенного уровня статического электричества;

- падения при расположении рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);

- токсических и раздражающих химических веществ, патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, риккетсий, спирохет, грибов, простейших) и продуктов их жизнедеятельности, а также паразитов - возбудителей инвазионных болезней, общих для человека и животных;

- физических и нервно-психических перегрузок, монотонности труда;

- воздействия животных и продуктов их жизнедеятельности.

Контроль опасных и вредных производственных факторов следует проводить в сроки, установленные федеральными органами надзора, а также при изменении производственного процесса.

Воздух рабочей зоны и микроклимат производственной среды не должны оказывать неблагоприятного воздействия на работников. В производственных помещениях, в которых невозможно установить допустимые нормативные показатели микроклимата и содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны из-за технологических требований к производственному процессу, должна быть обеспечена защита работников.

Уровень шума на рабочих местах должен быть не более 80 дБА согласно ГОСТ 12.1.003.

Уровень освещенности рабочих мест должен соответствовать требованиям СНиП II-4-79, ГОСТ 12.2.042. Рабочее место оператора машинного доения (в доильных залах, стойлах, на площадках) должно иметь дополнительное местное освещение.

Температура поверхностей, окружающих постоянное рабочее место, не должна превышать 35 °C. Температура неогражденных поверхностей, с которыми возможен кратковременный контакт работников, не должна превышать 60 °C.

Биологическая безопасность должна обеспечиваться минимальным временем контакта работников с животными, кормовыми смесями, продукцией животноводства, экскрементами животных и отходами производства.

Движущиеся и вращающиеся части производственного оборудования (шнеки, муфты, шкивы, звездочки, битеры, карданные валы и др.) должны иметь легкосъемные защитные кожухи в соответствии с ГОСТ 12.2.042.

Опасные места должны обозначаться предупреждающими знаками безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026. Знаки безопасности должны размещаться на видном месте.

Сигнальные устройства, предупреждающие об опасности, должны быть выполнены и расположены так, чтобы их сигналы были хорошо различимы и слышны в производственной обстановке всеми лицами, которым угрожает опасность. В электрических схемах машин и оборудования должна быть предусмотрена защита от перегрузок и короткого замыкания, обеспечивающая автоматическую разгрузку или отключение.

Элементы конструкций производственного оборудования не должны иметь острых углов, кромок, заусениц и поверхностей с неровностями, представляющих опасность травмирования работников, если их наличие не определяется функциональным назначением этих элементов. В последнем случае должны быть предусмотрены меры защиты работников.

Ограждения станков, секций, стойл для КРС должны соответствовать требованиям действующих норм технологического проектирования предприятий КРС.

5.2 Обеспечение безопасности технологического процесса и оборудования

В связи с тем, что фермерское хозяйство по проекту будет строиться с самого начала, т.е. не будет реконструирован старый объект, необходимо спланировать систему управления охраной труда.

Особенностью сельскохозяйственного производства является то, что от работника требуется быть своего рода универсалом, совмещать в своей деятельности сразу несколько профессий. Так на примере проектируемой фермы, из-за малого числа работников, руководитель фермерского хозяйства должен заниматься организационной работой, работой проведения мероприятий по охране труда и улучшению состояния охраны труда.

Руководитель предприятия должен брать на себя ответственность за:

1. Проведение инструктажей (вводный, первичный, периодический, инструктаж на рабочем месте);

2. Составление режима рабочего времени и времени отдыха;

3. Медико-профилактические мероприятия;

4. Надзор и контроль за охраной труда;

5. Противопожарное состояние зданий, сооружений;

6. Электробезопасность;

Руководитель предприятия обязан обеспечить:

- безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов;

- приобретение за счет собственных средств предприятия и выдачу специальной одежды, обуви и других средств индивидуальной защиты, смывающих и обезвреживающих средств;

- обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочих местах работников и проверку их знаний требований охраны труда;

- организацию контроля за состоянием условий труда на рабочих местах, а также за правильностью применения работниками средств индивидуальной и коллективной защиты;

- проведение за счет собственных средств предприятия обязательных предварительных (при поступлении на работу) и периодических (в течение трудовой деятельности) медицинских осмотров (обследований) работников, внеочередных медицинских осмотров (обследований);

- недопущение работников к выполнению ими трудовых обязанностей без прохождения обязательных медицинских осмотров, а также в случае медицинских противопоказаний;

- принятие мер по предотвращению аварийных ситуаций, сохранению жизни и здоровья работников при возникновении таких ситуаций, в том числе по оказанию пострадавшим первой помощи; расследование в установленном Правительством Российской Федерации порядке несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

- санитарно-бытовое и лечебно-профилактическое обслуживание работников в соответствии с требованиями охраны труда;

Работник обязан: соблюдать требования охраны труда; правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты; проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда; немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, произошедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе в проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления); проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры и обследования.

5.3 Пожаро- и взрывобезопасность

В зависимости от пожарных свойств помещение фермы КРС относится к категории Д, т.е. к тем производствам, в которых обращаются только негорючие вещества.

Для тушения пожара предполагается использовать емкость объемом 1м³. Воду из емкости на технологические нужды брать запрещено. Связь при пожаре поддерживается с помощью рации.

Выходы, ведущие из помещения при эвакуации животных, соответствуют нормам СНиП: 2 выхода, ширина ворот составляет 2,4м, высота 2,7 м.

К взрывоопасным относится помещение котельной, поэтому рассмотрим правила безопасной работы с электрическими котлами:

Запрещается устанавливать электродные котлы в помещениях для животных. Их следует размещать только в помещениях электрокотельной, где кроме них могут находиться лишь технологическое оборудование и устройства защиты и автоматики. К обслуживанию котлов допускают электриков с группой не ниже III.

При неизолированном корпусе рекомендуется питать котел от отдельного трансформатора, но допускается и от общей сети. Неизолированный корпус котла должен быть занулен, если питается от сети с заземленной нейтралью. Трубопроводы и все открытые проводящие части в электрокотельной должны быть занулены в двух точках: одна -- на корпусе котла, а вторая -- на трубопроводе вне электрокотельной и не ближе 5 м от котла.

У котлов с изолированным корпусом трубопроводы горячей и холодной воды и пара должны иметь изолирующие вставки длиной не менее 1 м. Котел с изолированным корпусом должен иметь кожух или ограждение высотой не менее 2 м (сплошное или из сетки с ячейками не более 25 х 25 мм). В ограждении должны быть остекленные окна для наблюдения за работой котла и дверь, запирающаяся на замок, с блокировкой, не дающей открыть ее, когда котел включен, или включить его при открытой двери. На двери должен быть плакат «СТОЙ НАПРЯЖЕНИЕ».

И при изолированном корпусе трубопроводы зануляют (заземляют) в двух точках: одна -- в котельной на трубе до вставки по ходу холодной воды или после -- по ходу горячей, вторая -- на трубе вне котельной и не ближе 5 м от первой. Кроме того, все эти точки и другие открытые проводящие части должны быть электрически соединены между собой для уравнивания потенциалов.

Трубопроводы и вспомогательное оборудование, температура стенок которых превышает 55 °С, в доступных персоналу местах должны иметь теплоизоляцию.

5.4 Средства индивидуальной защиты

При обнаружении признаков заболевания КРС болезнями, общими для человека и животных, необходимо принять меры по изоляции животных и ликвидации очага заболевания.

При применении обеззараживающих веществ следует пользоваться действующей Инструкцией по проведению ветеринарной дезинфекции, дезинвазии, дезинсекции и дератизации. Работники должны применять средства индивидуальной защиты. При работе с хлорной известью и формальдегидом нужно пользоваться противогазом, при работе с едкими щелочами и кислотами -защитными очками.

При обработке животных препаратами гексахлорана прием пищи, питье воды и курение допускаются во время отдыха в специально отведенных местах, расположенных не ближе 100 м в наветренном направлении от мест приготовления растворов и обработки животных, после снятия спецодежды и мытья рук и лица.

В хозяйствах, неблагополучных по туберкулезу, бруцеллезу, осеменение коров, ректальные исследования должны производиться с применением акушерской перчатки. Молоко от коров, больных туберкулезом, бруцеллезом, маститом, лейкемией, подвергшихся лечению антибиотиками, должно использоваться согласно действующим ветеринарным инструкциям и рекомендациям.

Не допускается попадание металлических и других примесей в рабочие камеры измельчителей, в нории, цепные транспортеры и другие машины, где может произойти нагрев или искрение при работе и возможен взрыв мучнистой пыли. Работники должны быть защищены от пыли с помощью индивидуальных средств защиты: спецодежды, защитных очков, респираторов.

При работе с реагентами, применяемыми при подготовке кормов к скармливанию, моющими и дезинфицирующими веществами, топливом необходимо использовать средства индивидуальной защиты: спецодежду, спецобувь, защитные очки, респираторы или противогазы.

5.5 Нормативные правовые акты в области охраны труда, промышленной безопасности

1. Основы законодательства Российской Федерации об охране труда. Приняты Верховным Советом Российской Федерации 06.08.1993.

2. ГОСТ 12.0.004-90. ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.

3. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

4. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

5. ГОСТ 12.1.008-76. ССБТ. Биологическая безопасность. Общие требования.

6. ГОСТ 12.1.010-76. ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.

7. ГОСТ 12.2.062-81. ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные.

8. ГОСТ 12.3.002-75. ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

9. ГОСТ 12.4.009-83. ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

10. ГОСТ 12.4.011-89. ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

11. ГОСТ 24940. Здания и сооружения. Метод измерения освещенности.

12. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение.

13. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.

14. ОНТП 1-89. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота.

5.6 Рекомендации и предложения

Для улучшения условий труда, а также безопасности выполняемых работ на ферме необходимо:

-Соблюдать технику безопасности при работе;

-Своевременно и в полном объеме обеспечивать работников спецодеждой и СИЗ;

-Изготовить и установить на общедоступном месте плакаты по технике безопасности;

-Принять меры по обеспечению рабочих санитарно-бытовым обслуживанием в соответствии с нормативами;

-Приобрести оборудование для определения состояния воздуха в теплице и других помещениях.

Если выполнить предложенные рекомендации, то состояние БЖД в теплице и в хозяйстве в целом улучшится.

Раздел 6. Расчет экономической эффективности использования гелиоустановок

6.1 Сущность, значение и показатели экономической эффективности

В экономике предприятия эффективность в самом общем виде означает результативность производственно-хозяйственной деятельности. Уровень эффективности характеризует уровень развития производительных сил, является важнейшим показателем развития экономики и определяется сопоставлением двух величин - экономического эффекта (результата) и затрат ресурсов, при помощи которых он был достигнут. Показатель экономической эффективности дает представление о том, какой ценой предприятие получает прибыль. Сопоставление затрат и результатов используется в практике обоснования хозяйственных решений.

Важнейшими стоимостными показателями, характеризующими экономическую эффективность предприятия, являются:

- прибыль:

Пв = Выр - С/с; (6.1)

где Выр - это выручка от реализации продукции, работ, услуг;

С/с - себестоимость реализованной продукции;

- рентабельность производства:

Р = Прп /З, (6.2)

где З - затраты;

Прп - прибыль, полученная от реализации.

Для предприятий очень важно учитывать финансовые результаты, отражающие динамику расходов и доходов в течение определенного времени. Снижение издержек производства, рациональное использование материальных ресурсов, достижение более высоких экономических показателей и, прежде всего повышение производительности труда и эффективности производства, и на этой базе снижение себестоимости - наиболее важные и актуальные задачи управления производством.

6.2 Краткое содержание проекта

В выпускной квалификационной работе предлагается проект солнечной системы энергоснабжения для фермы КРС на 36 голов. Энергоэффективность по сравнению с существующими традиционными методами достигнута за счет внедрение гелиоустановки для системы ГВС и отопления.

6.3 Расчет затрат по проекту

Затраты на гелиоустановку для системы ГВС и системы отопления фермы КРС на 36 голов составят:

, руб. (6.3)

где С_кол - стоимость солнечных коллекторов, руб.

С_бак - стоимость бака аккумулятора, руб.

С_мон - затраты на строительно-монтажные работы, руб.

С_об - стоимость дополнительного оборудования, руб.

С_тос - стоимость тосола, руб.

К_з = 240000+80000+92000+100000+7000 = 519000 руб.

В таблице 6.1 приведен перечень затрат на детали и оборудования.

Как видно из таблицы 6.1 затраты на детали и материалы составляют 427000,00 рублей, из них основные затраты составляет солнечный коллектор -240000, 00 рублей, дополнительное оборудование - 100000,00 рублей.

Таблица 6.1. Затраты на детали и материалы

№	Наименование оборудование и материала	Цена, руб	Количество, шт	Стоимость, руб
1	Бак аккумулятор	80000,00	1	80000,00
2	Солнечный коллектор	240000,00	1	240000,00
3	Тосол	500,00	14	7000,00
4	Дополнительные оборудования для ГВС			100000,00
	В том числе:
5	Контролер	41900,00	1	41900,00
6	Гидравлический соединитель	6000,00	2	12000,00
7	Арматурный блок	40500,00	1	40500,00
8	Гофрированная труба	1500,00	3	4500,00
9	Прочее			1100,00
	Итого			427000,00

Строительно-монтажные работы находим по формуле:

С_мон= С_мод+С_свар+С_кон+С_{пуск.нал} (6.4)

Где С_мод - стоимость монтажа оборудования и деталей;

С_свар - стоимость сварочных работ;

С_кон - стоимость конструкторских работ;

С_{пуск.нал} - стоимость пуско-наладочных работ.

С_мон = 30000+27000+27000+8000=92000 руб.

Стоим...