Расчетная часть

3. Санитарно-гигиеническая оценка теплового баланса 1 секции конюшни хгзва на 11 лошадей

Область Харьковская, наружная температура воздуха -17°С, температура внутри помещения +12°С, относительная влажность воздуха 73%, барометрическое давление 755мм. рт. ст.

В этой секции размещено 11 лошадей с живой массой: 6 лошадей – 800кг, 5 лошадей – 620кг. Длина конюшни 19,35 м, ширина 11,45, высота 4 м (размеры внутренние). Фундамент сплошной, железобетонный, стены из обычного. Перекрытия чердачное для хранения зерна, потолок деревянный. Денники 11шт., пол бетонный с опилочной подстилкой, в проходах полы тоже бетонные. Окна двойные – 11шт., размеры 1,52 х 0,81 м. Искусственное освещение – 7 ламп по 100 Вт. Имеет 1 ворота деревянные 3 х 2,5 м, двое дверей деревянных, двойных 2 х 1,6 м.

Навозоудаление ручное. Система вентиляции естественная. Вытяжные шахты 2 шт. – высота 4 м, размер 47 х 33 см, приточных каналов нет – приток через окна, двери, ворота.

3. Расчеты:

Расчет теплового баланса на конюшне

Q_тв. = ∆t х (G x 0,24 + ƩKF)+ W_исп. , где

Q_тв – поступление свободного тепла в помещении от животных на протяжении 1 часа;

∆t - разница между нормативной температурой воздуха в помещении и фактической температуры наружного воздуха;

G – количество воздуха, которое поступает в помещение и удаляется из него за 1 час;

0,24 – количество тепла, необходимого для нагревания 1 кг воздуха на 1°С;

K – коэффициент теплоотдачи через ограждающие конструкции;

F – площадь ограждающих конструкций;

W_исп.–затраты тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждающих конструкций.

1) Определяем поступление свободного тепла от всех животных, находящихся в помещении

Одна лошадь выделяет 799ккал свободного тепла, а 6 таких лошадей: 799 х 6 = 4794ккал/час.

Для того, что бы посчитать количество тепла, которое выделяет одна лошадь, используем формулу интерполяции:

С = 547 + = 559 г/час.

5 таких лошадей выделяют: 559 х 5 = 2795ккал/час.

Всего 11 лошадей выделяют: 2795 + 4794 = 7589ккал/час.

2) Определяем затраты тепла из помещения:

а) Рассчитываем затраты тепла на нагрев вентиляционного воздуха (G х 0,24)

Объем воздухообмена за 1 час, рассчитанный по влажности равен 1562,1м³/час. Что бы посчитать затраты тепла на нагревание 1562,11м³/час воздуха, необходимо определить его массу. 1м³ воздуха при температуре -17°С и барометрическом давлении 755мм рт. ст. (по табл. 7) имеет массу 1,371кг, таким образом:

1562,1 х 1,385 = 2163,5ккал/час

б) Определяем затраты тепла через ограждающие конструкции

Считаем площади поверхностей:

S_пола = 19,35 х 11,45 = 221,6м²

S_{перекр.} = S_пола = 2163,5м²

S_окон = 1,52 х 0,81 = 1,23м²

S_ворот = 3 х 2,5 = 7,5м²

S_дверей = 2 х 1,6 = 3,2м²

S_стен = (2 х 19,35 х 4) + (2 х 11,45 х 4) = 246,4м²

Огр. конструкции	F, м2	K, ккал/м2/час/с	FxK
1. Пол	221,6	1,4	310,24
2. Перекрытие	221,6	1,25	277
3. Окна	13,53	2,5	338,25
4. Ворота	7,5	4	30
5. Двери	6,2	2	12,4
6. Стены (без окон)	222,17	1,6	235
Всего затрат тепла:			1202,83

В зависимости от расположения здания по направлению ветров по сторонам мира и рельефа местности помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще где-то 13% от затрат тепла ограждающих конструкций, контактирующих с наружным воздухом, то есть:

(338,25ккал/час + 30ккал/час + 235ккал/час + 12,4ккал/час) х 0,13 = 52,4ккал/час.

Все теплозатраты ограждающих конструкций на 1°С:

1202 + 52,4 = 1254,6 ккал/час.

в) Определяем затраты тепла на испарение влаги с поверхности пола, других ограждающих конструкций и инвентаря. Количество этой влаги в конюшне равно 10% от ее общего количества.

Известно, что на 1г влаги тратится 0,595ккал тепла, отсюда:

W_исп. = 501,1 х 0,595 = 298,15ккал/час

Суммируем все теплозатраты: на нагревание вентиляционного воздуха – 2163,5, теплозатраты ограждающих конструкций – 1264,6; на испарение влаги – 298,15 ккал/час. Подставляем эти данные в формулу определения теплового баланса:

7589ккал/час = 29°С х (2163,5 + 1202,83) + 298,15

7589ккал/час ≠ 97921,72ккал/час

Поступление тепла составляет 7589ккал/час, а затраты тепла - 97921,72ккал/час. Расчеты показывают, что затраты тепла превышают поступление на 90332,72ккал/час, что свидетельствует о отрицательном теплобалансе конюшни.

В соответствии с зоогигиеническими нормами теплового баланса допускается колебание от нулевого теплового баланса ± 10%.

В конюшне недостаток тепла составляет:

7589 – 100%

90332,72 – Х Х = 1190%

Расчет ∆t нулевого теплового баланса.

∆t нулевого теплового баланса определяется по формуле, выводится из основной формулы теплового баланса:

∆t_{нул.т.б.} =

∆t_{нул.т.б.} = = = 2,2°С

В связи с тем, что в конюшне предусмотрена нормативная температура +6°С, максимально минимальной температурой внешнего воздуха, при которой еще возможна бесперебойная работа системы вентиляции, будет:

∆t_{нул.т.б.} = t_нар. – t_внут.: отсюда

2,2°С = +6°С– (-Х) Х = +6°С - 2,2°С = - 3,8°С

Вывод: Таким образом, расчетный воздухообмен может поддерживаться в помещении только до максимально минимальной температуры наружного воздуха, которая будет равна - 3,8°С. При ее понижении, соответственно будет понижаться и температура в помещении.