5 Снижение расхода энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений за счет регенерации тепла отработавшего воздуха

Животноводческие фермы в большинстве случаях имеют производ­ственные помещения с воздушным отоплением, при этом вентиляция совмещается с системой отопления за счет подогрева приточного воз­духа в калориферных установках. Воздух из помещения удаляется че­рез вытяжные шахты или магистрали вытяжной вентиляции.

Экономия тепловой энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений может быть достигнута за счет утилизации физического тепла воздуха, удаляемого из помещения, в рекуперативном теплообменнике, через который в обратном направ­лении проходит атмосферный воздух к калориферной установке. При этом очевидно, что экономия тепла будет пропорциональна расчетно­му перепаду температур между внутренним и наружным воздухом. Чем ниже температура окружающей среды, тем большую часть сбросного тепла можно утилизировать.

При расчете эффекта от применения утилизации тепла изначально определяют удельную величину экономии тепловой энергии (q, кДж/кг)

(5.1)

=1015,6кДж/кг

где h₁ – энтальпия влажного воздуха, удаляемого из помещения в кДж/кг;

h₂ - энтальпия удаляемого влажного воздуха за теплообменни­ком кДж/кг

Величины h₁ и h₂ рассчитываются с помощью формул

, (5.2)

=189249 кДж/кг

, (5.3)

=188233,4 кДж/кг

где – массовая изобарная теплоемкость сухого воздуха, кДж/кг^.К (при расчетах принимаем =1 кДж/кг^.К);

- средняя массовая теплоемкость перегретого пара при постоянном давлении, кДж/кг^.К (при расчетах принимаем =1,93 кДж/кг^.К);

- температура воздуха соответственно внутри помещения и на выходе из теплообменника, °С (таблица 9);

r - теплота парообразования, кДж/кг (принимаем r =2500 кДж/кг);

- влагосодержание влажного воздуха соответственно внутри помещения и на выходе из тепло­обменника, кг/кг_св;

Примечание:

При отсутствии конденсации в теплообменнике ( ) экономия мощности калориферной установки (N, кВт) составит:

, (5.4)

=7170,136 кВт

где Q_в – расход удаляемого из помещения воз­духа, кг/с.

Величину Q_в в формуле (5.4) можно рассчитать из выражения

, (5.5)

=7,06 кг/с

где V_п – внутренний объем животноводческого помещения, м³ (таблица 9);

К_в – кратность воздухообмена (таблица 9);

_в - плотность воздуха (кг/м³) внутри помещения при его температуре t_в, определяемая по формуле

, (5.6)

=1,21 кг/м3

Исходные данные для расчета представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Варианты заданий для расчета снижения расхода энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений за счет регенерации тепла отработавшего воздуха

№ варианта	Наименование производственного помещения	Внут­ренний объем помещения, Vп, м3	Крат­ность воздухообмена, К	Параметры воздуха внутри по­мещения		Температу­ра воздуха за теплооб­менником, t/в, оС
				tв, оС	в, %
1	2	3	4	5	6	7
6	Телятник на 300 гол.	6000	3,5	12	75	5