Расчёт теплового баланса в холодный период года
Нулевой — если приход тепла равен расходу тепла (температура и влажность воздуха в помещении будет на уровне нормативной); Тепловой баланс — это соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении. Отрицательный — если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы); 31- теплоемкость воздуха, т. е… Читать ещё >
Расчёт теплового баланса в холодный период года (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Тепловой баланс — это соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.
Тепловой баланс бывает:
- — нулевой — если приход тепла равен расходу тепла (температура и влажность воздуха в помещении будет на уровне нормативной);
- — отрицательный — если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы);
- — положительный — если приход тепла больше расхода тепла (температура выше нормы, влажность ниже нормы).
Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.
Расчет прихода тепла в помещение
Определение количества тепла, выделяемого животными.
Группы животных. | Масса, кг. | Количество, Голов. | Выделение свободного тепла, Ккал/г. | |
1 голова. | Всего. | |||
Бройлеры. |
Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла.
Q ж =111 960 ккал/ч.
Расчет расхода тепла в помещении.
Qвен. = 0,31 х L х t, где.
0,31- теплоемкость воздуха, т. е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на 1 °C, ккал/кг/град;
L — часовой объем вентиляции на холодный период года, г/м3;
t — разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха, °С.
Разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха будет равна:
t =16°С — (-12°С) = 24 °C.
Расход тепла на обогревание поступающего воздуха будет равен.
Q вен. = 0,31×360×24 = 2678,4 ккал/ч.
Расчет расхода тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (Qисп.) производят путем умножения количества испаряющейся с пола и других ограждений влаги на 0,585 ккал, т. е. на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г влаги.
Количество влаги, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций здания, определяем в виде процентной надбавки (10%) от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении. Эта величина составляет 3375 г/ч.
Qисп.= 1040,4×0,585 = 608,6 ккал/ч.
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания проводится по формуле:
Qогр. =, где.
— показатель того, что все произведения k x F суммируются;
k — коэффициент общей теплопередачи материала (в ккал/ч/м2/град);
F — площадь ограждающей конструкции, м2;
t — разность между температурой внутреннего и наружного воздуха, °С.
Площадь ограждающих конструкций рассчитывается следующим образом:
- 1. Площадь потолка (покрытия) — путем умножения внутренних размеров длины и ширины помещения: 21×54 = 1134 м² ;
- 2. Площадь дверей — путем умножения ширины и высоты: 1,8×0,9 =1,62×2 = 3,24 м²;
- 3. Площадь ворот — 3×2,5 = 7,5 м²
- 4. Площадь окон — 222 м².
- 5. Площадь наружных стен — путем умножения наружного периметра помещения на высоту стен (2,5м) за минусом площади дверей, ворот (окон нет):
- (21 +54)х2×2,9=435−3,24−7,5−222=202,26.
Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания:
Ограждения конструкции. | F, м2. | К. | F*К. | Разность температур t= tвн.-tнар | Теплопотери, Q= F*К*t. |
Стены наружные (однослойные панели из пербитона; покрытие сборное на железобетонных прогонах;). | 0,78. | 884,52. | 22 997,52. | ||
Двери наружные (деревянные одинарные) 2шт ширина 0,9 м, высота 1.8 м. | 3,24. | 0,28. | 0,9072. | 23,5872. | |
Ворота деревянные 2 шт. 3 м х 2,5. | 7,5. | 4,0. | |||
Полы (полы из керамзито — асфальта). | 0,65. | 737,1. | 19 164,6. | ||
Покрытие (сборные железобетонные плиты, кровля асбестоцементный лист. | 0,28. | 317,52. | 8225,52. | ||
Площадь окон. | 2,5. | ||||
Всего. | 1323,0072. | 65 621,2272. | |||
При подсчете теплопотерь через вертикальные конструкции следует ввести поправочный коэффициент 1,13. Таким образом, потери через ограждения примут вид: Qогр.=1,13 х (Q стен + Q дверей) + Q покрытий + Q пола. Qогр.=1,13 х (22 997,52 + 23,5872 + 780 + 19 164,6 + 14 430) + 8225,52 + 19 164,6 = 92 247,7. |
При расчете теплового баланса в помещении очень важно определить, какая же температура воздуха будет внутри помещения при найденном балансе. Поэтому нужно определить разницу между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, при которой приход тепла в помещении будет равен его расходу, т. е. определить t нулевого баланса по следующей формуле:
Подставляем ранее полученные данные в формулу:
Следовательно, разность между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения равна 10,9°С, так как средняя январская температура равна -17°С, то температура воздуха в помещении будет равна (17°С -10,9°С) = 6,1°С, что не соответствует зоогигиеническим требованиям (16 0С). Т. е. необходимо предусмотреть дополнительную систему отопления.
Подставляя полученные данные в формулу определяем дефицит тепла:
Дт = [(Qжив.-Qисп.)]-[t x (0,31x L)+(K x F)].
Дт =[(111 960 — 608,6)]-[39,9х (0,31×4729,09)+(1323,0072)]= 54 180,293 ккал/ч Расчет показывает, что расход тепла превышает теплопоступления накоровник. Рассчитав дефицит тепла можно рассчитать мощность и количество отопительных агрегатов:
54 180,293/860=63,0003 кВт/ч Исходят из того что 1кВт электроэнергии дает возможность получить 860 ккал тепла. И получаю что для возмещения полученного дефицита тепла потребуется 63,0003 кВт/ч. Промышленностью выпускаются электрокалориферы мощностью 60 кВт/ч и др.
63,0003/60= 1,05? 2 электрокалорифера Таким образом, поставив в систему приточной вентиляции 2 электрокалорифера мощностью 60 кВт/ч можно перекрыть дефицит тепла.
Дефицит тепла можно также прекратить путем применения теплогенераторов, работающих на дизельном топливе. Теплотворная способность 1 кг топлива составляет 12 000 ккал. Для покрытия имеющего дефицита тепла нам необходимо затратить:
54 180,293 /12 000= 4,5? 5 кг/час дизельного топлива, сжигая его в теплогенераторе.
Расчёт освещенности (ОПСП, искусственная освещенность)
Расчёт естественной освещенности.
ОПСП=Fост/Fпола*100=222/1134*100=19,6%.
Расчёт искусственной освещенности.
По табличным данным искусственная освещённость 50 лк/м2 лампами люминисцентными, коэффициент е=6,5.
- 50×1134= 56 700 лк
- 56 700/6,5 = 8723,08 Вт
- 8723,08/ 100 = 872,3= 873 ламп
Расчёт площади навозохранилища
F нав.хр.=? М сут.нав. х Д / h х y.
? М сут.нав. = (m+q+p) х n.
m — выход фекалий за сут. от одного животного, кг.
q — количество мочи, кг.
p — сут. расход подстилки на одно животное, кг.
n — количество животных;.
n=360.
Мсут = (m + g + p) x n=19 980.
? М сут.нав.=19 980кг Д (кол-во дней хранения)=180.
h (глубина навозохранилища)=3 м.
y (объем массы твердого навоза)=650кг/м3.
F нав. бурта=? М сут. нав х Д/y х h.
? М сут. нав =2055,09 кг Д=180 дней.
y=650 кг/м3.
h=3×0.5=1,5 м.
0.5 -коэф., учитывающий конфигурацию бурта.
F нав. бурта =? М сут. нав х Д/y х0,5 h =3688,6 м².