
- •1. Определение теплопоступлений и теплопотерь при расчете вентиляции.
- •2. Определение влагопоступлений в помещение
- •3. Построение процесса тепло-влагообмена в h,d – диаграмме
- •4. Определение воздухообмена при условии удаления из животноводческого помещения углекислого газа и избыточной влаги.
- •5. Подбор калориферной установки.
1. Определение теплопоступлений и теплопотерь при расчете вентиляции.
Алгебраическую сумму теплопоступлений и теплопотерь в животноводческом помещении в зимний период при расчете вентиляции:
Зимний период:
где:
– общая
теплота, выделяемая животными,
кДж/ч
При расчете теплообмена необходимо брать общую (а не явную) теплоту животных, т.е. учитывать энтальпию водяных паров, выделяемых животных.
- теплота,
выделяемая источниками освещения,
кДж/ч
Теплота, выделяемая источниками освещения, учитываются в безоконных животноводческих помещениях, и рассчитывается согласно санитарным нормам (по мощности ламп, приходящейся на 1м2 пола и принимаемой 5Вт/м)
- теплопоступление
от технологического оборудования,
кДж/ч
- дополнительное
теплопоступление от отопительных
приборов, размещенных в животноводческом
помещении,
кДж/ч
В коровниках для содержания скота на откорме, в коровниках для привязного содержания молочных коров и телят, а также в свинарниках отопительные приборы обычно не устанавливают, поэтому в этих случаях следует принять равным 0.
- потери
теплоты через ограждающие поверхности
помещения,
кДж/ч
Потери теплоты через ограждающие поверхности помещения в переходный и летний периоды учитываются только при разности температур внутреннего и наружного воздуха не менее 50 С.В этом случае теплопотери, рассчитанные для холодного периода должна быть уменьшены прямо пропорционально отношению разностей температур внутреннего и наружного воздуха в холодный и переходный/или теплый/ периоды.
Тепловыделение от животных составляет:
где:
– количество животных, шт.
-
количество общей теплоты, выделяемой
одним животным кДж/ч (см. Приложение 5)
-
коэффициент изменения тепловыделений,
зависящих от температуры внутреннего
воздуха. (см. Приложение 7)
- коэффициент, учитывающий фактическое
заполнение помещения животными.
≈
0,8…1,1
- коэффициент, учитывающий изменение
тепловыделения в состояния покоя
≈
0,80…0,85
- в зимний период
336*577*1*0,9*0,825 =144 кВт
Теплопоступления от технологического оборудования
196*(1-
0,75)*0,9*0,7*0,7 = 21,6 кВт
где:
- установленная мощность данного типа
электродвигателей, кВт
- КПД электродвигателей;
– коэффициент использования установленной
мощности электродвигателей
≈
0,75…0,90
- коэффициент суточной загрузки, равный
≈
0,5… 0,8
- коэффициент одновременности работы
электродвигателей
≈
0,6… 0,95
Теплопоступление
от осветительных приборов
Можно не учитывать, в виду наличия в животноводческом помещении окон.
=
0 кВт
- в холодный период
Определяем теплопотери в зимний период:
где
-
теплопотери, соответственно, через
стены, покрытие, двери, окна, пол
Подсчитываем коэффициент теплопередачи стен
где:
- толщина i–го
слоя материала, покрытий, м;
-
коэффициент теплопроводности i-го
слоя,м;
-коэффициент
теплопередачи от внутреннего воздуха
к поверхности стены; в большинстве
случаев αвн
принимают равным 8,75 Bт/(м2*К),
а если помещение заполнено животными
более 80 кг живой массы на 1 м2,
то αвн=12
Вт/(м2*К)
-
коэффициент теплоотдачи от наружной
поверхности стены к наружному воздуху,
Вт/(м2*К)
Коэффициент теплоотдачи зависит от скорости ветра и может быть подсчитан по экспериментальным формулам:
- для наружных стен
, Вт/(м2*К)
где
- скорость ветра, м/с
=13,77 Вт/(м2*К)
=
==1,18Bт/(м2*К)
Расчетная
зимняя температура наружного воздуха
для зоны Тюменской области, принимаемая
по Приложению 2, составляет =233
К, температура внутреннего воздуха,
согласно данным Приложения 1, может быть
принята
288
К. Среднюю скорость ветра за январь для
Тюменской области принимаем равной
=6
м/с, следовательно, коэффициент
=1,05
Примем, что продольные стороны здания ориентированы, соответственно: одна – на юг, другая – на север; торцевые стороны, следовательно, ориентированы на запад и восток.
Площадь каждой из продольных стен с учетом размещения на них окон и дверей составляет:
=
222,6 м2
Площадь каждой из торцевых стен:
=
1404 м2
При определении потерь теплоты через ограждения необходимо учитывать основные и добавочные потери. В общем виде теплопотери через ограждения (стены, окна, двери, покрытия, пол) подсчитываются по формуле:
где:
-
коэффициент теплопередачи, соответственно,
стен, окон, дверей, покрытий, пола.
(Вт/(м2*К))
Значения коэффициента теплопередачи для окон и дверей приведены в Приложении 4, а для стен и покрытий были рассчитаны ранее.
- площадь ограждающей конструкции (м2)
Площадь
находят следующим образцом. Площади
пола и потолка вычисляют по размерам,
соответственно, между осями внутренних
стен и внутренними поверхностями
наружных стен. Площади наружных стен
определяют по размерам в плане внешнего
периметра, а по высоте – от поверхности
пола до верхнего уровня утеплителя
чердачного перекрытия. Площади дверей
и окон принимают по наименьшим размерам,
строительных стен.
- значения поправочного коэффициента
к расчетной разности температур может
быть принята равной для бесчердачных
покрытий, полов, наружных стен ψ = 1; для
торцевых стен, имеющих тамбуры ψ = 0,7.
-
влияние скорости ветра. Величина
коэффициента
при расчетной зимней скорости ветра до
6 м/с составляет 1,05; при скоростях ветра
до 10 м/с,
=1,2
(для ограждений, обращенных на север,
восток, северо-восток и северо-запад) и
=1,1
(для ограждений, обращенных на запад и
юго-восток).
Кссв – коэффициент, учитывающий расположение поверхностей ограждения относительно сторон света для продольной стены, окон, дверей и ската крыши, обращенных на юг, равен Кссв =1,0 ; на север, восток, северо-восток и северо-запад Кссв= 1,1; для торцевых стен, обращенных на запад и юго-запад Кссв=1,05.
Теплопотери через стены составляют:
=0,77*195,3*(283
- 248)*1*1,05*1,1= 6 079 Вт =6 кВт
=0,77*195,3*
(283 - 248)*1*1,05*1= 5 526 Вт = 5,5 кВт
+
=2*0,77*42,8*(283
- 248)*0,7*1,05*1,05 = 1780 Вт = 1,8 кВт
Суммарные теплопотери через стены : 35,1 кВт
Теплопотери через окна:
3,1*20*(0,6+0,8)*(288
- 233)*1*1,05*1,1 = 1,8кВт
3,1*20*(0,6+0,8)*(283
- 248)*1*1,05*1 = 1,64 кВт
где
=
3,1 Вт/(м2*К)
принят по Приложению 4
Суммарные теплопотери через окна: 3,44 кВт
Теплопотери через двери и ворота
4,64(*0,9*1*(288
- 233))*2*0,7*1,05*1,05 =2,1 кВт
где
=4,64
Вт/(м2*К)
принят по Приложению 4. В расчетах также
принято, что двери в торцовой части
имеют тамбуры, поэтому для них ψ = 0,7
4,64*2,4*2*(283
- 248)*1,1*1,1*1,05 = 1,35 кВт
4,64*2,4*2*(283
- 248)*1*1*1,1=1,2 кВт
где
=4,64
Вт/(м2*К)
принят по Приложению 4.
Суммарные теплопотери через двери и ворота: 4,65 кВт
Коэффициент
теплопередачи покрытия
и площадь покрытия
определены выше. Теплопотери через
покрытие составляют:
=
=
=
=
0,58 Bт/(м2*К)
1
=0,58*1404*(288
- 233)*1*0,7=49,3кВт
Найдем теплопотери через пол.
Разбиваем всю площадь пола на четыре зоны шириной 2 м каждая, считая от наружных стен
71,5*2*2
+ 18*2*2 = 358 м2
67,5*2*2
+ 10*2*2 = 360м2
63,5*2*2
+ 6*2*2 = 278 м2
59,5*6
= 357 м2
,
для второй зоны
,
для третьей
,
для четвертой
.
=
+
кВт
Сумма теплопотерь через ограждения в зимний период:
=
35,1+1,64+1,35+4,65+14,8+4,9,3=106,9 кВт
Расход
теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха
в зимний период определяем при условии,
что помещение расположено боковой
стороной относительно господствующего
направления ветра. Ворота и двери на
торцевой стене здания закрыты. В связи
с этим считаем, что инфильтрация воздуха
в помещение коровника происходит только
через окна и двери, расположенные на
продольной его стене.
Массовая
теплоемкость воздуха
Определяем массу инфильтрующегося воздуха:
где
- длина (периметр) притворов дверей,
ворот, окон, (м)
- коэффициент, принимаемый в зависимости
от характера притвора.
Для
окон с одинарных с металлическими
переплетами
; для дверей и ворот
- масса воздуха, поступающего через щель
длиной l
м,
зависящая от скорости ветра.
При
скорости ветра 5 м/с
следует принимать, соответственно 17,6.
Определяем теплоизбыток в зимний период
=
165,6- 106,9 - 15,5 =43,2 кВт