книги / Отопление и вентиляция. Отопление-1

на — при ней в приборе происходит незначительный теплообмен, что практически всегда допустимо.

Для полного отключения прибора и лучшего регулирования теп­ лоотдачи кран предпочтительнее устанавливать на обратной под­ водке. Однако кран двойной регулировки на обратной подводке может служить причинами засора и недостаточного прогрева при­ бора. Заметим также, что кран двойной регулировки целесообраз­ нее устанавливать на горизонтальной трубе шпинделем горизон­ тально. В этом случае из подводки легче удаляется воздух, задерживаемй перед краном вследствие особенностей его конструкции.

Автоматизация систем отопления. Анализ работы систем отоп­ ления показал, что. качественная эксплуатация их практически не­ осуществима без широкого внедрения во все ее звенья надежной автоматики.

От принципа стабилизации температурного режима отапливае­ мых помещений целесообразен переход на программное регулиро­ вание отпуска тепла, что дает возможность изменять температуру воздуха в течение суток по заданной программе с учетом требуе­ мых условий теплового комфорта.

В связи с ожидаемым широким внедрением в практику эксплу­ атации отопительных систем программного регулирования тепла следует критически пересмотреть принципиальные схемы отопи­ тельных устройств с целью перевода их на автоматическое регули­ рование с минимальными затратами. В этом плане целесообразно применять пофасадное количественно-качественное регулирование. Индивидуальные комнатные терморегуляторы при этом, могут до­ полнить пофасадное регулирование температуры в перманентно перегреваемых помещениях.

Опыт эксплуатации Мосэнерго по регулированию отпуска тепла на отопление путем применения на абонентских вводах регулято­ ров местных пропусков с датчиками внутренней температуры в трех специальных помещениях отапливаемого здания подтвердил принципиальную возможность использования такого метода регу­ лирования при определенных условиях. При внедрении этого мето­ да встретились трудности, связанные с выбором эталонных поме­ щений для установки датчиков внутренней температуры, свобод­ ных от случайных факторов (открытые форточки, внутренние тепловыделения).

Одной из схем автоматического регулирования отпуска тепла на отопление, не имеющей отмеченных недостатков, может служить схема с использованием модели здания. При создании такой моде­ ли требуется обеспечить равенство коэффициентов аккумуляции модели и здания, а также постоянство соотношения между расхо­ дами тепла модели здания и здания при установившемся режиме. При этих условиях температура воздуха внутри модели будет из­ меняться по такому же закону, как и температура воздуха внутри помещения. Электрическая мощность нагревателя, установленного в модели, изменяется пропорционально только разности темпера­ тур воды.в подающей й обратной линиях.

Опыт показывает, что автоматическое управление системами отопления, кроме обеспечения лучшего комфорта, дает экономию тепловой энергии. Так, по исследованиям «Челябинскгражданпроекта» и Челябинского политехнического института, в результате применения автоматического регулирования пофасадными систе­ мами отопления с количественно-качественным регулированием была получена экономия тепловой энергии на 25—30%' по сравне­ нию с расходом ее в домах с неавтоматизированными системами отопления. Существенно экономится топливо за счет полезного ис­ пользования солнечной энергии в помещениях, расположенных на южных и западных фасадах.

ГЛАВА XIII

ОТОПЛЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Системы отопления сельскохозяйственных зданий и сооружений принципиально не отличаются от системы отопления промышлен­ ных и общественных зданий. Однако вследствие архитектурно-стро­ ительных особенностей, а также требований к микроклимату сель­ скохозяйственных зданий требуется специальное рассмотрение воп­ росов, связанных с выявлением рациональных отопительных уст­ ройств этих зданий.

§ 51. ОТОПЛЕНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

Для поддержания нормальных физиологических процессов, про­ исходящих в организме животных, в помещениях нужно поддержи­ вать определенную температуру и влажность. Кроме того, объемное содержание С02 в животноводческих помещениях должно быть не более 0,25%.

Подвижность воздуха в зимнее время должна находиться в.пре­ делах 0,3—0,5 м/с, летом же она может быть намного больше (до 1,5 м/с).

При проектировании отопления в животноводческих помещениях расчетную наружную температуру следует принимать по парамет­ рам Б, т. е. по средней температуре самой холодной пятидневки.

Тепловой баланс животноводческого помещения выражают в виде алгебраической суммы поступающего и теряемого тепла:

Количество вентиляционного воздуха определяют как наиболь­ шее из трех значений, полученных при расчете поглощения теплоизбытков, доведении относительной влажности до нормируемой и растворении выделяемых вредных газов до допустимой концентра­ ции (углекислоты и аммиака).

Количество вредных выделений животными зависит от целого ряда факторов: породы, веса, возраста, физиологического состояния (табл. XIII.1).

Разность температуры воздуха в помещении и внутренней по­ верхности стены не должна превышать 3°, а температуры воздуха и поверхности покрытия — 2,5° Полы должны быть теплыми, с этой целью пристенные зоны пола дополнительно утепляют.

Разность температуры зоны пребывания животных и поверхно­ сти пола не должна быть более 1,5°.

Для искусственного обогрева животноводческих помещений можно применять печное, водяное, воздушное и паровое отопление низкого давления.

Нагретый воздух нужно подавать через воздуховоды равномер­ ной раздачи. При этом систему воздушного отопления удобно оов-

мещать с приточной вентиляцией, воздух в этом случае соответст­ венно перегревается.

Максимальная температура воздуха, подаваемого системой воз­ душного отопления, не должна превышать 70° С, а максимальная температура поверхности нагревательных приборов — 95° С.

Для отопления животноводческих помещений нужно применять локальные системы отопления. Так, в помещениях для содержания свиней, особенно молодняка, целесообразно обогревать полы с по­ мощью змеевиков центрального водяного отопления или способом электрообогрева.

Для обеспечения в животноводческих помещениях необходимого микроклимата рекомендуется программное автоматическое управ­ ление системами отопления и вентиляции € помощью приборов и

времени, скорости движения воздуха и др.).

Температуру внутреннего воздуха в птичниках принимают со­ гласно норм в зависимости от места нахождения птиц в помещении: на полу или в‘ местах локального обогрева, под брудерами или при содержании их в клетках. Кроме того, внутренняя температура воздуха зависит от возраста птиц и их .вида.

В птичниках полуоткрытого и открытого типа параметры внут­ реннего воздуха помещения для содержания птиц не нормируются.

При расчете теплопроизводительности системы отопления сле­ дует учитывать тепловыделения от птиц и расход тепла на испаре­ ние влаги из помета и глубокой подстилки.

Количество тепла, выделяемое птицами QnT, определяют по фор­

где п — расчетное число голов птиц (по видам и возрасту) ; Р — масса одной головы птицы, кг; q — выделение тепла (для расчета отопления — явного тепла) птиц на I кг живого веса в зависимости от вида и возраста птицы, ккал/ч-кг; К\ — поправочный коэффици­ ент на тепловыделение в ночное время, принимается равным 0,6 (выделение углекислоты, тепла и водяных паров в период сна — ночное время составляет 60% от выделений, обычно указываемых, в таблицах); к2— поправочный коэффициент на изменение внут­ ренней температуры птичника по отношению к оптимальной (в пре­ делах 1,15—0,8 в зависимости от возраста птицы и значения опти­ мальной температуры); к3 — коэффициент, учитывающий степень фактического заполнения номинальных мест в птичнике, равный 0,85-0,9.

Тепло, расходуемое на испарение влаги QHCn из помета и глубо­ кой подстилки, определяют по формуле

Q „c„= 585«^-Z , (ХШ.З)

где п — число голов птиц; Р — примерный выход Помета от одной птицы, в среднем за сутки, кг/сутки (в зависимости от вида и воз­ раста птицы); Z — степень усушки помета, принимаемая равной 0,7 от первоначального веса помета.

Следовательно, расчетную теплопроизводитедьность Q0T систе­ мы отопления можно представить следующим уравнением теплово­

Отопительные устройства. Систему отопления выбирают исходя из теплопроизводительности èe, продолжительности отопительного периода, технологических условий и экономической эффективности принимаемого решения.

В практике применяют воздушное отопление, совмещенное с вен­ тиляцией. Температуру перегрева в этой системе Воздуха следует

Температурный режим теплицы, зависящий от поступления теп­ ла и теплопотерь' сооружения, определяют из уравненид.теплового баланса

Qcp+ Qo+ QrP+ QT+ Qr.rp+ QT.B= о, (Xiii.5) где Qcp — количество тепла, поступающего от солнечной радиации;

Q T.rp— количество тепла, теряемого через грунт; QT.B— то же, на нагрев вентиляционного воздуха.

Системы отопления теплиц должны обеспечивать заданные тем­ пературные условия как в грунте, так и воздухе помещений. С этой целью устраивают самостоятельные системы подпочвенного обогре­ ва и отопления наземной части сооружения.

Как показала практика, для отопления теплиц и Парников более эффективно водяное отопление с температурой теплоносителя 95—

теплицы и парника (рис. XIII.2).

Известны также и другие устройства систем отопления теплиц. Применяется, например, способ обогрева стеклянного покрова кры­ ши низкотемпературной водой (22-7-35° С), являющейся отходом промышленных предприятий. Слой воды изолирует теплицу от внешней среды, сокращая тепловые потери через остекление теп­

лицы на 80—90%.

При рассмотрении вопроса о теплоснабжении теплиц и парников нельзя упускать из виду возможности использования для этого от­

бросного тепла промышленных предприятий.

В парниках трубы водяного обогрева прокладывают вдоль на­ ружных стенок (парубней). Нагревательные элементы электриче­

ского обогрева следует размещать равномерно под почвой в слое песка толщиной 100—150 мм.

Характеристика температурного режима помещения, созданного

Этот критерий показывает взаимосвязь температуры рабочего объема /р .0, средневзвешенной температуры воздуха у внутренних поверхностей наружных ограждений /вогр и .наружной температу­ ры tu.

Наиболее совершенная система обогрева теплицы при оптималь­ ном рабочем объеме ее характеризуется критерием Л£= 1.

Основные положения по расчету отопительных устройств грун­ товых теплиц и парников. Для обеспечения надлежащего микро­ климата в теплицах и парниках требуется подавать через грунт не менее 50—60% общего количества тепла для обогрева грунтовых теплиц или парников.

Количество тепла, поступающего от поверхности одиночного теплопровода (рис. XIII.3), расположенного в грунте, в воздушное пространство теплицы или парника определяют по формуле

где q — тепловые потери 1 м теплопровода, ккал/ч-м; т — темпера­ тура теплоносителя; t — температура воздуха в теплице (парнике); 'ZR — общее сопротивление теплопередаче от теплоносителя к воз­ душному пространству, м*ч*град/ккал.

Общее термическое сопротивление определяют из выражения

где RB — термическое сопротивление теплопереходу от теплоноси­ теля; Ягл — термическое сопротивление стенки; Rtр — термическое сопротивление грунта; Ru — сопротивление переходу тепла от по­ верхности грунта к воздуху теплицы (парника).

Термическое сопротивление грунта /?гр определяют по формуле

где ho — глубина заложения оси греющей трубы в грунт, м; £>т — наружный диаметр теплопровода, м; Я,гр— коэффициент теплопро­ водности грунта, ккал/м-ч-град.

Температуру t в любой точке грунта с координатами х и у оди­ ночного теплопровода определяют по формуле

где х — расстояние от точки до вертикальной оси, м; у — расстоя­ ние от точки до поверхности грунта, м; t0— температур'а грунта на глубине /г0.

Потери тепла двухтрубным теплопроводом (рис. XIII.4) опреде­ ляют по формулам:

тепловые потери q\ первой трубой

где RyCn — условное сопротивление, которым учитывается взаимное влияние двухтрубного теплопровода; и т2 — температуры тепло­ носители в первой и второй трубах; 2/?| и 2/?2 — суммарные терми­ ческие сопротивления для первой и второй труб, определяемые по формуле (XIII.8).

Условное сопротивление Яусл определяютпо формуле

<Х11из>

где b — расстояние между осями труб, м.

Температуру t в любой точке можно определить но формуле

где х, у и h0 указаны на рис. ХШ.З и XIII.4; qx и q2 — удельные по­ тери тепла первой и второй трубами.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П р и л о ж е н и е 1

Объемная масса воды у в кг/м3 при температуре от 40 до 99° С

Прибор установлен в стенной нише, углубленной более 130 мм

Прибор установлен у стены без ниши и закрыт деревян­ ным шкафом со щелями в верхней доске и в передней стенке у пола