Расчет объема вентиляции и теплового баланса

Объем вентиляции рассчитывают по формуле:

L мin. = 0,01 *? * n * m,.

где L мin.-минимальный объем вентиляции, мі/ч;

?- минимальный воздухообмен на 1ц живой массой, мі/ч;

nколичество животных в помещении, гол.;

mсредняя живая масса 1 головы, кг. Принимаем 500 кг.

L мin. зима = 0,01*17*180*350=10 710 мі/ч.

L мin. лето = 0,01*70*180*350=44 100 мі/ч.

L мin. переходный период = 0,01*35*180*350=22 050 мі/ч.

Расчет потребляемого объема вентиляции на зимний период:

L=Q + Qисп. / q1 — q2.

где Lобъем вентиляции (мі/ч) или количество воздуха, которое необходимо удалять из помещения за 1 час, чтобы поддерживать в нем относительную влажность в доступных пределах;

QКоличество водяных паров, выделяемое животными, размещенными в помещении, г/ч. Это число суммарное и определяется так:

Q= (n1*Q1+n2*Q2+n3*Q3…)*K,.

где n1, n2,n3-число животных половозрастной группе с одинаковой живой массой и продуктивностью;

Q1, Q2, Q3- количество водяных паров в граммах, выделяемое одним животным в половозрастной группе с определенной массой и продуктивностью;

К — поправочный коэффициент, показывающий изменение количества выделяемых водяных паров в зависимости от температуры воздуха помещения;

Qисп. — количество водяных паров (в г), испаряющихся с пола и ограждений помещения;

q1 — абсолютная влажность воздуха помещения (г/мі), при которой относительная влажность остается в пределах допустимой нормы;

q2 — абсолютная влажность наружного воздуха (г/мі) с учетом климатической зоны, района и месяца год.

Q=180* 308*1,00= 55 440 г/ч.

L=55 440+5544 / 7,3−2,0=11 506,42 мі/ч.

Из расчетов видно, что L min <. L Исходя, из этого делаем вывод о том, что вентиляция с естественным побуждением воздухообмена не в состоянии обеспечить потребности животных в свежем воздухе, и поэтому необходимо использовать систему вентиляции с искусственным побуждением. Дальнейший расчет ведем по L .

Расчет кратности воздухообмена:

Квоз. = L/ V,.

где Квоз.- кратность воздухообмена;

Lобъем вентиляции, мі/ч;

Vвнутренняя кубатура помещения.

Квоз. = 11 506,42 / 3412,8 = 3,37? 3 раз в час.

Расчет объем вентиляции на 1 животное:

Vвен. = L / n;

где Vвен.- объем вентиляции на 1 животное, мі/ч;

Lобъем вентиляции, мі/ч;

nколичество животных, гол.

Vвен. = 11 506,42 / 180= 63,9 мі/ч При сравнении уровня вентиляции на 1 животное с нормативными величинами, которое составляет для КРС 20−50 мі/ч, видно, что вентиляция в помещении выше нормы.

Расчет воздухообмена на 1ц живой массы:

L жив. массы = Vвен.*100 / m,.

где L жив. массы. — воздухообмен на 1ц живой массы, мі/ч;

Vвен. — объем вентиляции на 1 животное, мі/ч;

mсредняя живая масса животного, кг.

L жив. массы. =63,9*100 / 350=18,26 мі/ч.

Расчет площади и количества вытяжного канала:

S1= L / х * 3600,.

где S1- площадь вытяжного канала, мІ;

L — минимальный объем вентиляции, мі/ч;

хскорость воздуха в вентиляционном канале, м/с. Высота вытяжных каналов 4 м, размером 0,9*0,9 м.

S1 = 11 506,42 / 0,93*3600= 3,44 мІ.

Количество вытяжных каналов будет = 3,44 / 0,81= 4,25? 4 шт.

Расчет площади и количества приточных шахт.

Площадь приточных каналов составляет 80% от площади вытяжных каналов.

S2 = S1 * 80% / 100%.

где S2 — площадь приточного канала;

S1 — площадь вытяжного канала.

S2 = 3,44*80 / 100 = 2,75 мІ.

Количество приточных каналов будет = 2,75 / 0,4*0,4 = 17,19? 17 шт.

Расчет теплового баланса:

Qж = Дt * (µ * 0.31 + УKF) + Wзд. ,.

где Qж — свободное тепло, поступающее от животных в помещение, ккал/ч.

Это число суммарное и определяется так:

Qж = (n1*Q1+n2*Q2+n3*Q3…)*K,.

где n1, n2,n3 — число животных в одной половозрастной группе с одинаковой живой массой и продуктивностью;

Q1,Q2,Q3 — количество свободного тепла в ккал/ч, выделяемого одним животным в половозрастной группе;

К — поправочный коэффициент, показывающий изменение количество выделяемого свободного тепла в зависимости от температуры воздуха помещения;

Дt — разность (°С) между нормативной температурой воздуха помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца климатической зоны (Дt= 24,0 °С);

µ - количество (кг) чистого воздуха, поступающего в помещение через вентиляцию в течение 1 часа. Определяется по формуле:

µ= L * m,.

где L — объем вентиляции, мі/ч;

m — масса 1мі воздуха в кг при определенных температуре и давлении (берем нормальное давление 760 мм. рт. ст.) ;

0,31-количество ккал тепла, необходимое для нагрева 1 кг воздуха на 1 °C;

К-коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции, ккал/ч. * мІ * град.;

F-площадь ограждающих конструкций, мІ;

?-показатель суммирования произведений K * F;

Wзд.- расход тепла на испарение влаги с пола и других ограждений.

Определяют по формуле:

Wзд. =Qисп.*0,595,.

где Qисп.- количество водяных паров, испаряющихся с пола и ограждений помещения, г/ч;

0,595- количество ккал тепла, расходуемое на испарение 1 г влаги.

Qж = 180*463*1,00= 83 340 ккал/ч. µ= 11 506,42 *1,239= 14 256,45 кг Таблица площадей, коэффициента общей теплопередачи ограждающих конструкции.

Таблица 7.

Примечание: дальнейший расчеты по стенам будет вестись без учета площадей окон и ворот. Тогда, Sстен = 356,4-(32,4+80,46)= 243,54 мІ.

F*Kстен = 243,54*1,06= 258,2.

F*Kпол = 288*0,15 + 360*1,25=493,2.

F*Kпокрытие =873,6*1,4= 1223,04.

F*Kокон = 32,4*2,3= 74,52.

F*Kворота = 80,46*2,0= 160,92.

?F*K= 2209,88.

Wзд = 5544*0,595= 3298,7 ккал/ч Тогда тепловой баланс будет равен:

• 83 340= 24,0 * (14 256,45 * 0,31 + 2209,88) + 3298,7,
• 83 340= 162 403,8

Тепловой дефицит:

Д= 83 340−162 403,8= -79 063,8 ккал.

Этот дефицит компенсируем одним теплогенераторами марки ТГ — 1А.

Расчет нулевого теплового баланса:

Дtн.б = (Qж — Wзд.) / µ*0,31 + ?KF,.

Дtн.б = (83 340 — 3298,7) / 14 256,45 *0,31 + 2209,88= 12 °C.

При разности температуры 12 °C с нормативной надо менять вентиляцию.

Вывод: 12 — 12= 0 °C. До 0 °C система вентиляции будет работать бесперебойно, а система отопления не работает. После 0 °C начинает работать система отопления и постепенно сокращается объём вентиляции.