9.2 Расчет отопления

Для расчета теплового режима необходимо определить площадь всех ограждений, которые могут быть определены по паспорту помещения или по его плану.

Площадь окон F_ок= 1,920,966=114 м².

Площадь стен, выходящих в не отапливаемые помещения F_ст.вн= 60 м².

Площадь стен, выходящих наружу F_ст.нар = 330 м².

Площадь перекрытия F_пер = 2280 м².

Сопротивление теплопередаче наружных стен

Термическое сопротивление перекрытия

Определяются тепловые потери через наружные стены

Определяются тепловые потери через внутренние стены

Определяются тепловые потери через перекрытие

Термическое сопротивление для двойных окон равно 0,345 , для одинарных окон – 0,170 , для двойных раздельных окон - 0,345 .

Тепловые потери через окна равны

Тепловые потери через двери составят

Тепловые потери через полы определяются по участкам вдоль осевой линии. Ширина пола 21,4 м, соответственно расстояние от осевой линии до наружной стены будет 21,4/2= 10,7 м. Т.к. площадь пола необходимо разделить на 2-х метровые зоны, начиная от наружных стен, то получится 3 зоны по 2 м и одна зона шириной 4,7 м по обе стороны от осевой линии. Площадь зон F₁=F₂=F₃=100,622=402,4 м², F₄=4,7100,62=945,6 м².

Сопротивление теплопередаче для каждой зоны определяется по формуле

^{Отсюда,}

_{Таким образом тепловые потери через все ограждения будут равны}

Потери на вентиляцию будут равны,

Случайные и дополнительные потери будут равны

Р_сп= 0,1(Р_огр+Р_в)=41418 Вт, Р_доп= 0,1Р_огр/2 = 3086 Вт.

Тепловой поток, выделяемый животными

Тепловой поток, необходимый для отопления животноводческого помещения составит,

3. Расчет электрического калорифера

В качестве источника тепловой энергии в данном примере используется электрокалориферная установка. Расчету калорифера предшествует выбор принципиальной схемы отопительно-вентиляционной системы. Т. к. потребная подача вентиляторов должна составлять 35072 м³/час, а мощность нагревателей 228425 Вт и с учетом того обстоятельства, что в коровнике имеется две вентиляционных камеры, то выбираем 4 отопительно-вентиляционных системы. Расположение отопительно-вентиляционных систем представлено на рис.9.2.

Рис. 9.2

Таким образом мощность нагревателей одного калорифера составит

,

где



к.п.д. калорифера.

В соответствии с рекомендациями количество ТЭНов должно быть кратным трём, а его мощность в пределах 1,5…3 кВт. Для данного случая количество ТЭНов может быть в пределах 20…40 шт., выбираем 27 ТЭНов (3 ряда по 7 шт.,в 4 ряду 6Тэнов) и коридорное расположение. Таким образом мощность одного ТЭНа составит .

Задается действительная рабочая температура равная 1100 ⁰С. Расчетная температура, по которой выбирается сечение проволоки будет равно:

⁰С.

Здесь k_м - коэффициент монтажа для спирали, помещенной в оребренную трубку равен 0,5…0,6, k_c - коэффициент среды, для спирали в воздушном потоке принимается в пределах 1,2…1,5, таблица 4.1 и 4.2.

Определяется рабочий ток:

.

По расчетной температуре и рабочему току, таблица 4.3, выбирается диаметр и сечение нагревательного провода, d_пр = 0,45 мм, сечение 0,159 мм².

Удельное сопротивление проводника из нихрома при рабочей температуре 1000⁰С будет равно:

.

Вследствие очень малого температурного коэффициента удельного электрического сопротивления нихрома удельное сопротивление практически не изменилось.

Требуемая длина проволоки нагревательного элемента ТЭНа будет равна:

.