1. Расчет электротермических установок животноводческих помещений

1.1 Расчет электрокалориферной установки

1.1.1 Расчет тепловой нагрузки животноводческого помещения

Теплопроизводительность системы отопления:

, (1.1)

где Q_ог , Q_в и Q_ж – соответственно тепловые потоки, теряемые через ограждения, на нагрев вентиляционного воздуха и тепловой поток, поступающий от животных, кДж/ч

Теплопотери через ограждения, кДж/ч:

, (1.2)

где q₀ =1,465 – удельная тепловая характеристика помещения, характеризует количество теплоты, теряемого наружной поверхностью помещения 1 м ³ при разнице температур наружного и внутреннего воздуха 1 ⁰С, Вт/(м ^{3 0}С);

V_Н – объем помещения по наружному обмеру, м ³;

V_Н = U_уд N= 8∙150 =1200 м³;

t_н и t_в – соответственно температуры наружного и внутреннего воздуха, ⁰С.

кДж/ч

Теплопотери на вентиляцию:

, (1.3)

где L – производительность вентиляционной системы, м ³/ч;

с_в – удельная теплоемкость воздуха, с_в =1 кДж/(кг ⁰С);

 - плотность воздуха после калорифера, кг/м ³.

Расчетный воздухообмен определяют из условия понижения концентрации углекислоты и водяных паров в воздухе помещения.

Часовой объем приточного воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислоты, вычисляют по формуле

, (1.4)

где 1,2 – коэффициент, учитывающий количество СО₂ , выделяемое подстилкой при ее разложении;

с- количество СО₂, выделяемое одним животным, л/ч;

n - количество животных в помещении;

с₁ – предельно - допустимая концентрация СО₂ , в воздухе помещения (в коровнике принимаем 2 л/м ³);

с₂ - концентрация СО₂ в наружном воздухе, с₂ = 0,3 ... 0,4 л/м ³.

м ³/ч.

Часовой объем приточного воздуха, м ³/ч, необходимого для удаления водяных паров, находят по формуле

, (1.5)

где W - масса влаги, выделяющейся в помещении, г/ч;

d_в и d_н - влагосодержание внутреннего и наружного приточного воздуха, г/кг;

 - расчетная плотность воздуха в помещении, кг/м ³.

Плотность воздуха зависит от температуры и атмосферного давления

, (1.6)

где t – расчетная температура воздуха, ⁰С;

p – расчетное барометрическое давление в данном районе, р = 99,3 кПа.

Значения d_в и d_н определяют при помощи Hd-диаграммы для влажного воздуха по соответствующим значениям температур и относительной влажности внутреннего и наружного воздуха.

.

Суммарные выделения влаги в помещении для поросят подсчитывают по формуле

, (1.7)

Масса водяных паров W_ж , выделяемых животным

, (1.8)

где k_t - коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животными водяных паров в зависимости от температуры внутри помещения (приложение Д.3);

n_i - число животных с одинаковым выделением водяных паров;

w_i - выделение водяных паров одним животным, г/ч, (приложение Д.2).

г/ч.

Массу испаряющейся с мокрых поверхностей помещения влаги W_исп берут равной:

(1.9)

где - коэффициент, равный 0,1…0,3 для животноводческих помещений

г/ч.

г/ч.

м ³/ч.

Необходимый воздухообмен L, м ³/ч для животноводческого помещения принимается по наибольшей из двух величин: или . Значение выше, значит, принимаем м ³/ч.

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена K

, (1.10)

где V_в - внутренний объем помещения, м³.

кДж/ч

Поток свободной теплоты, выделяемый животными:

, (1.11)

где q_ж - поток свободной теплоты, выделяемой одним животным, Вт, (приложение Д.2);

N – число животных с одинаковым выделением свободной теплоты;

кДж/ч

кДж/ч

Величины тепловых потоков, теряемых через ограждения и на подогрев приточного воздуха, а также воздухообмен по влаговыделениям зависят от температуры наружного воздуха. Установленную мощность отопительных установок и подачу вентилятора определяют при минимальной расчетной температуре наружного воздуха t_Н , соответствующей данной климатической зоне.

Общую мощность системы отопления определяют по выражению

, (1.12)

кВт.

Мощность одного калорифера равна

, (1.13)

где n – количество электрокалориферных установок.

кВт.

м³/ч

Принимаем 2 электрокалориферные установки для обогрева воздуха внутри помещения.