3.2. Расчеты системы отопления теплицы

Расчет тепловых потерь через наружные ограждения помещения здания

Максимально допустимая плотность теплового потока через наружное ограждение,

где - средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности ограждающей конструкции;

-нормируемая (по санитарно-гигиеническим требованиям) разность температур воздуха внутри помещения и внутренней поверхности ограждения.

Для наружной стены .

Тогда максимально допустимая плотность теплового потока через пол:

Максимально допустимый коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции,

где- поправочный коэффициент на расчетную разность температур, учитывает положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

, тогда для наружных стен:

.

Тогда максимально допустимый коэффициент теплопередачи для пола:

Требуемое минимальное по санитарно-гигиеническим условиям термическое сопротивление в процессе теплопередачи для каждой ограждающей конструкции,

Для наружных стен:

Для пола:

Расчетный коэффициент теплопередачи для наружных стен,

Подставив необходимые данные получим:

Расчетное термическое сопротивление теплопередаче,

,

тогда расчетное термическое сопротивление теплопередаче:

Основные теплопотери через каждое наружное ограждение находят по уравнению теплопередачи:

где -площадь поверхности соответствующего наружного ограждения,

Площадь наружной стены, выходящей на запад:

,

,

Теплопотери через почву

,

Полные теплопотери через наружные ограждения

Удельная тепловая характеристика здания,

,

где - полные теплопотери через наружные ограждения для здания в целом,

-объем здания по наружному обмеру, .

Найдем объем здания по наружному обмеру:

Просуммировав, все теплопотери в каждом помещении здания получим

тогда

Расчетная тепловая мощность системы отопления здания,

,

где – поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла с инфильтрацией.

Годовой расход тепла на отопление,

,

где -относительная отопительная нагрузка, средняя за отопительный период;

-число часов работы системы отопления в сутки;

- число суток отопительного периода, ,для г. Смоленска;

, для Смоленской обл.

3.3. Расчет тепловой энергии на горячее водоснабжение в теплице

По СНиП 2-04-01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» годовой расход горячей воды на хозяйственно-бытовые нужды по количеству потребителей проводится по формуле:

где - норма расхода горячей воды потребителями, л/сутки,;

- количество потребителей, ед.;

- количество рабочих дней в году.

Расход тепловой энергии для нагрева воды в водозаборной точке определяется по формуле:

где - расход горячей воды,;

- удельная теплоемкость воды, ;

- плотность воды, ;

- среднегодовая температура горячей и исходной воды, °С.

3.4. Расход тепла на нагрев воды для полива растений

По ВНТП-Н-97 «Нормы расходов воды потребителей систем сельскохозяйственного водоснабжения» расход воды на полив культур определяется как:

где - средневзвешенные поливные нормы сельскохозяйственных культур при поливе дождевальным методом,;

- площадь полива, га;

- количество дней полива.

Количество тепла на нагрев воды до температуры 25°С:

3.5. Расход тепла в целом по теплице СПК «Дружба»

Полное значение:

где 1,13 – коэффициент, учитывающий потери на собственные нужды котельной.

Мощность котельной:

3.6. Годовой расход топлива на отопление

,

где - низшая теплота сгорания топлива,

-КПД теплогенерирующей установки

-коэффициент, учитывающий потери тепла в тепловых сетях

для центральных котельных, работающих на жидком и газообразном топливе

Рассчитаем годовой расход условного топлива , тогда:

Для пересчета расхода условного топлива в натуральное используют тепловой эквивалент

, тогда ,

При использовании в качестве топлива природного газа :,

тогда расход топлива

4. Определение тепловых потерь коровника.

4.1. Расчет приточного воздуха для животноводческих помещений

Коровник рассчитан на 100 голов, размер 120×15×3 м, окон 80 размером 1.2×0.8.

Стены из двухслойного кирпича

-масса коровы (молочного направления) 400кг,

-количество коров 100 .,

-влажность φ_н=0.8 и φ_вн=0.7,

-температура t_н=-26⁰С и t_вн=10⁰С,

-объем помещения V=120×15×3=5400 м³

Одна корова выделяет:

-свободного тепла 1618,5 Вт,

-углекислоты 126 л/ч,

-водяных паров 404г /ч.

1)Выделение СО₂:

L_CO2=(n·m·C_п)/(С₁-С₂)=(100·400·1)/(2-0.3)=23530 м³/ч

n-количество коров,

С_n-количество СО₂ выделяемая коровой на 1кг, л/ч·кг

С₁-предельно-допустимая концентрация СО₂ в помещении равна 2 л/ч

С₂-предельно-допустимая концентрация СО₂ в атмосфере равна 0.3 л/ч.

m-масса 1-ой коровы, кг

С_жив- содержание углекислоты на одну голову, л/ч.

2)Расход воздуха:

L_w=W/(ρ(d_вн – d_н))=256875/(1.2(8,3-0.4))=20386 м³/ч

W-влаговыделение, г/ч

ρ-плотность воздуха равна 1.4 кг/м³

d_вн- внутреннее влагосодержание воздуха равно 9.4 г/кг сух.возд.

d_н- наружное влагосодержание воздуха равно 0.4 г/кг сух.возд.

W=W_жив+W_исп=40400+6060=46460 г/ч

W_жив =Σw_i·n_i·α=404·100·1=40400 г/ч

w_i- количество выпускаемого на 1-ну голову водяных паров 404 л/ч

n_i-число коров

Альфа - поправочный коэффициент =1

W_исп=ξ·W_пт=0.15·40400=6060 г/ч

Выбор вентилятора производится по расходу и по напору. Вентилятор выбираем с запасом в 15-20%.

n=L_co2/V=23530/5400=4,3≈5

берем L_со2 , т.к. max.

3) Расчет шахты:

Принимаем высоту h=3м

Скорость в шахте

V_ш=2.2 √h(t_вн-t_н)/273=2.2√3(10+26)/273=1.34 м/с

Принимаем шахту размером 0.5×0.5=0.25 м²

Суммарная площадь шахт

F_ш=L_со2/(3600·V_ш)=23530/(3600·1.34)=4,9 м²

Число шахт

N=F_ш/0.25=4,9/0,25=6,4≈19,6 шахт.