Расчёт теплового баланса и дефицита тепла

Тепловой баланс помещений — это между приходом и расходом тепла в помещении.

Поступление тепла в неотапливаемых животноводческих помещениях определяется количеством тепла, выделяемого всеми животными, содержащимися в нём.

Потери тепла в животноводческих помещениях слагаются:

• 1) Из расхода тепла, затрачиваемого на обогрев вводимого наружного вентиляционного атмосферного воздуха при расчётном воздухообмене.
• 2) Тепла, которое теряется через ограждающие конструкции в наружную атмосферу.
• 3) Расхода тепла на испарение влаги с мокрых поверхностей, ограждающих конструкций.

Тепловыделения животными.

Qж = (Ф1 · n1) + (Ф2 · n2) + … + (Фx · nx).

где Q_ж — тепло, выделяемое животными за 1 час, ккал;

Q_вен — количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха;

Q_ok — количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

Q_охл — количество тепла, ккал-ч, теряемого через вертикальные ограждающие конструкции, граничащие с наружным воздухом (продольные стены, окна, двери, ворота) за счет охлаждения их господствующими ветрами;

Q_исп — количество тепла, ккал-ч, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

Основной источник тепла в животноводческих помещениях — это тепловыделения животными, Q_ж, величина которого зависит от количества животных, их физиологического состояния, продуктивности и определяется по следующей формуле:

Qж= Ф1 · n1+ Ф2 · n2 + … + Фx · nx.

где Q_ж — количество тепла, ккал-ч, выделяемое всеми животными, содержащимися в животноводческом помещении;

Q_ж=(2· 720)+(10·651)+(30·682)+(38·760,5)+(20·780)=72 909 ккал/ч;

1. На обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха.

Qвен = G · 0,24t;

Где Qвен — количество тепла, ккал-ч, расходуемого на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего атмосферного воздуха.

G-количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающее в него в течение 1 часа, кг/ч, рассчитываемое умножением результата вычисления часового объёма вентелируемого воздуха на величину объёмной массы воздуха, м³ /кг, при соответствующих показателях температуры и давления.

0,24- теплоёмкость воздуха, ккал/кг/град;

t — разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца годаянваря.

G = 12 405 · 1,247 = 15 469;

Qвен = 15 469 · 0,24 · 388= 111 377 ккал/ч;

2. На нагрев ограждающих конструкций.

Qок = (K · F) t;

Где Qок- количество тепла, ккал-ч, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций;

K- коэффициент теплоотдачи через ограждающие конструкции, ккал/ м² /град;

F — площадь ограждающие конструкции здания, м²

?t — разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца года — января.

Таблица 3 Расчёт тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций здания для содержания животных

Qок =32 440ккал-ч.

3. Потери тепла.

Qохл = (18 340 · 13):100 = 2384 ккал? ч;

4. На испарение влаги с мокрых поверхностей пола и других ограждений животноводческого помещения.

Qисп = Д · h;

Qисп =4736 · 0,595 =2818 ккал? ч;

5. Общий расход тепла.

Qор = Qвен + Qок + Qохл + Qисп;

Qор = 111 377 + 32 440+ 2384+ 2818= 149 019 ккал? ч;

6. Дефицит тепла.

Дт = Qж — Qор;

Дт = 72 909 — 148 646 = -76 110 ккал? ч;

Расчёт мощности механических систем отопления

Обеспечить оптимальный микроклимат в животноводческом помещении с естественной приточно-вытяжной системой вентиляции, особенно в холодных зонах страны, не всегда представляется возможным. Устранить дефицит тепла в помещениях для животных можно применением механических систем вентиляции и отопления.

В качестве вентиляционно-отопительного оборудования часто используют комплекты «Климат — 2», «Климат — 3» и «Климат — 4», а для отопления — теплогенераторы и электрокалориферы различных марок.

При определении необходимой мощности механических систем отопления необходимо исходить:

• 1. из установленного дефицита тепла в животноводческом помещении.
• 2. Из количества тепла, которое дает 1 кВт электроэнергии.
• 3. Из общего количества необходимой электроэнергии, требуемой для покрытия дефицита в животноводческом помещении.
• 4. Мощности одного теплогенераторы или электрокалориферы.

Для покрытия дефицита тепла в свинарнике потребуется 76 110? 860 = 88.5 кВт? ч.

Мощность одного калорифера 10 кВт? ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 88.5/10 = 8.85шт (9 штук) калориферов мощностью 10 кВт? ч.

Мощность одного калорифера 15 кВт? ч. Для воспаления недостатка тепла в коровнике необходимо установить 88.5/15 =5.9 шт (6 штук) калориферов мощностью 15 кВт? ч.