4.2.Определение тепловых потерь ограждения

Исходные данные для определения тепловых потерь таблица 2

Поверхности	Материалы	δ,мм	λ,Вт/м∙к
Стены	Сплошной кирпич Кирпич пустотелый	160 120	0.12 0.44
Утеплитель стен	Пенопласт ПС-1	50	0.037
Пол	Бетон на гравии	150	2.04
Окна	Стекло	5	1.15
Потолок	Хвойная доска Энергофол Опилки	40 4 100	0.17 0.038 0.095
Двери	Доска тверд. пород Энергофол	50 4	0.2 0.038

Определяем площади поверхностей:

-стены F_ст= (120+15)∙3·2=10800 м²

-окна F_ок =80·1.2·0.8=76,8 м²

-двери F_дв =4·3·2=24 м²

-пол F_пол =120·15=1800 м²

-потолок F_пот =120·15=1800 м²

-стены без окон и дверей F_ст=10800-(76,8+24)=10699,2 м²

Масса животного на 1 м² пола 100·400/700=57.14 кг/м². Так как масса приходится на 1 м² меньше 80 кг/м², то R_вн=0.115 м²К/Вт.

1) Стены:

Термическое сопротивление стен

R_ст=R_вн+ δ_к./ λ_к.+ δ_к.п./ λ_к.п.+ δ_у/ λ_у +R_н= 0.115+0.16/0.12+0.12/0.44+ 0,05_./ 0,037+0,043=3,035 м²К/Вт

λ-коэффициент теплопроводности, Вт/м·К

δ-ширина материала, м

Тепловые потери стен

Q_ст=(t_вн-t_н)/R_ст·F_ст=(10-(-26)/3,035)·10699,2 =126,9 кВт

Добавляем 15% к потерям, т.к. наружные вертикальные и наклонные стены, обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, тогда

Q_ст=126909,8 +19036,5=145,95 кВт

2) Окна:

Термическое сопротивление окон с двойным остеклением

R_ок=0,345 м²К/Вт

Тепловые потери окон:

Q_ок=(t_вн-t_н)/R_ок·F_ок=(10+26)/0.345·76,8 =8,0 кВт

Добавляем 15% к потерям, т.к. окна обращены на север, восток, северо-восток и

северо-запад, тогда

Q_ок=8013,9 +1202=9,2 кВт

3) Двери:

Термическое сопротивление дверей

R_дв=R_вн+δ_д./ λ_д.+ δ_эн./ λ_эн.+R_н=0.115+0.6/0.23+0.004/0.038+0.046=2,75 м²К/Вт

Тепловые потери дверей

Q_дв.=(t_вн-t_н)/R_дв·F_дв=(10+26)/2,75·24=0,3 кВт

4) Потолок с чердаком:

Термическое сопротивление потолка

R_пот=R_вн+δ_д./ λ_д.+ δ_руб./ λ_руб.+ δ_опил./ λ_опил.+R_н = =0.115+0.025/0.17+0.0015/0.17+0.15/0.095+0.086=1.935 м²К/Вт

Тепловые потери потолка

Q_пот..=(t_вн-t_н)/R_пот.·F_пот.=(10+26)/1.935·1800=33,5 кВт

5) пол:

Разобьем площадь пола на три зоны F₁ F₂ F₃

F₁=(119·2)·2+(10·2·2)=516 м²

F₂=(115·2·2)+(6·2·2)=484 м²

F₃=(111·2·2)+(2·2·2)=452 м²

F₄=F_общ-(F₁+F₂+F₃)=1800-1452=348 м²

Термическое сопротивление пола

R^у= R^у+Σδ/λ, м² К/Вт

R^у₁=2.15, R^у₂=4.3, R^у₃=8.6 м²К/Вт

R^у₁=2.15+0.15/0,76=2.15+0.197=2.34 м²К/Вт

R^у₂=4.3+0.197=4.49 м²К/Вт

R^у₃=8.6+0.197=8,79 м²К/Вт

Q_пол.=(t_вн-t_н)/R_пол.·F_пол.,Вт

Q_пол.1=36/2.34·516=7938,5 Вт

Q_пол.2=36/4.49·484=3880,6 Вт

Q_пол.3=36/8.79·452=1851,2 Вт

Q_пол.= 7938,5 +3880,6 +1851,2 =13,67 кВт

Тепловые потери ограждения составляют:

Q_огр=Q_ст +Q_ок +Q_дв +Q_пот +Q_пол=145,95 +9,2+0,3+33,5 +13,67 =202635,2 Вт

Общие тепловые потери коровника:

Q_{коровника}=Q_огр.+Q_в.+Q_исп.-Q_ж.= 202,6 +44 +4,2-70,4=88,7кВт

Q_в=0.278·L·ρ·C_p·(t_вн-t_н)=0.278·23530·1,4·1·36=44 кВт

Q_исп=0.692·W_исп=0.692·6060=4,2 кВт

Q_ж=Σq_i·n_i=100·1618,5=161,85 кBт

Проверим расчет по укрупнённым показателям:

Q=q·V·(t_вн-t_н)·α/3600=(1.53·6480·(16+26)·1.08)/3600=89,2 кВт

Мы получили расход энергии на одну ферму, поскольку таких типовых ферм у нас 5. Умножим данный показатель на 5 и получим 443,5кВт