Расчет теплопотерь. 
Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов

2.2.1 Расчет теплопотерь на обогрев вентиляционного воздуха

Qвен. = 0,24 х L_янв х t (2.3.),.

где 0,24 — тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 кг воздуха 1⁰С, ккал/кг/градус;

L_янв — часовой объем вентиляции, рассчитываемый по январю, м³/ч;

t — разница температур внутреннего и наружного воздуха, ⁰С.

Необходимо провести корректировку расчета объема вентиляции на самый холодный месяц (январь).

Часовой объем вентиляции в январе составит:

Значение q₂ для расчета воздухообмена в зимний период (по показаниям самомо холодного месяца) определяют по табл. 22 «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь» — влагосодержание в январе равно 2,55 г/м³

Также необходимо величину часового объема вентиляции из объемных единиц (м³/ч) перевести в весовые (кг/ч).

Пользуясь табл. 24 «Объемная масса воздуха (м³/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении» находят, что 1 м³ воздуха при температуре 16 ⁰С (нормативная температура для свинарника-откормочника) и барометрическом давлении 760 мм. рт. ст. весит 1,222 кг.

L_янв= 13 555,24×1,222 = 16 564,5 кг/ч Для расчета t внутреннюю температуру свинарника принимаем за 16 ⁰С (норматив), наружняя температура в январе для Витебска составит -7,8 ⁰С (см. табл. 22 «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь»).

t =16°С — (-7,8°С) = 23,8 °С.

Расход тепла на обогревание поступающего воздуха будет равен:

Q вен. = 0,24×16 564,5×23,8 = 94 616,42 ккал/ч.

2.2.2 Расчет теплопотерь на испарения

Расчет теплопотери на испарение влаги с пола, кормушек, поилок производиться по формуле:

Q исп. = а х 0,595 (2.4.),.

где 0,595 — количество тепла, затраченное на испарение 1 г. влаги, ккал, а — поступление влаги, испарившейся с пола, кормушек, поилок и т. д., принимаемой в размере 12% от влаги, выделяемой животными.

Q исп. = 11 037,84×0,595 = 6567,51 ккал/ч.

2.2.3 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Рассчитывают по формуле:

Qо.зд.= (2.5.),.

где К — коэффициент теплопередачи материала в ккал/ч/м³/градус;

S — площадь ограждающих конструкций, м²;

t — разница температур внутреннего и наружного воздуха, ⁰С;

? — показатель, что все произведения К•S суммируются.

Коэффициенты теплопередачи (К) отдельных конструкций приведены в табл. 25−28.

Площадь ограждающих конструкций рассчитывают следующим образом:

1. Площадь потолка (помещение с чердачным перекрытием) — путем умножения внутренних размеров длины и ширины помещения.

Площадь совмещенного (бесчердачного) перекрытия — путем умножения ширины покрытия на его длину и на количество сторон покрытия.

• 2. Площадь стен — путем умножения наружного периметра помещения на высоту стен с учетом толщины потолка (совмещенного покрытия) за минусом площади окон и ворот.
• 3. Площадь окон, ворот, дверей — путем умножения площади одного окна (одних ворот, дверей) на их количество.
• 4. Площадь пола — по зонам:
• 1 зона — до 2 метров от стен;
• 2 зона — от 2 метров до 4 метров;
• 3 зона — от 4 метров.

При этом, в первой двухметровой зоне площадь пола, примыкающая к углам наружных стен, учитывается дважды, т. е. при определении площади этой зоны берут полностью длину обеих наружных стен, образующих углы (по внутреннему периметру).

Для удобства проведения расчетов цифровой материал целесообразно представить в виде таблицы.

Пример расчета: свинарник для откормочного поголовья на 600 голов. Внутренние размеры свинарника:

длина — 45 м,.

ширина — 15 м,.

высота стены — 3 м.

Стены свинарника из обыкновенного кирпича на легком растворе в 2 кирпича толщиной 0,525 м. Окна раздельные с двойным остеклением размером 2,0×1,2 м, количество их 16.

Ворота деревянные двойные размером 2,8×3 м, их 4.

Потолок — по балкам, настил из деревянных пластин толщиной 5 см, глинопесчаная смазка 2 см, слой опилок 15 см и сверху слой земли 5 см без штукатурки.

Таблица 8.1.

Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания.

Теплопотери здания складываются из основных теплопотерь (через все ограждающие конструкции) и дополнительных.

Основные теплопотери в приведенном примере составили — 25 990,56 ккал/ч.

Дополнительные потери тепла зависят от расположения здания по отношению к сторонам света, продуваемости помещений и т. д.

Для упрощения расчетов дополнительные теплопотери принимают в размере 13% основных потерь тепла через стены, окна, ворота и двери, т. е.

(8031,79+2102,02+1599,36) х 0,13 = 1525,31 ккал/ч.

Таким образом, Qо.зд.= 25 990,56 + 1525,31 = 27 515,87 ккал/ч.

Приход тепла в помещение — Q жив.- составляет 105 264 ккал/ч.

Расход тепла тепла в помещении находят суммируя все теплопотери.

Q вен. + Q исп. + Qо.зд.,.

т.е. 94 616,42 + 6567,51 + 27 515,87 = 128 699,8 ккал/ч.

Сравнив теплопотери и теплопоступление следует, что расход тепла в помещении больше, чем его поступление: 128 699,8 — 105 264 = 23 435,8 ккал/ч.

Дефицит тепла составляет 23 435,8 ккал/ч, следовательно в помещении отрицательный тепловой баланс.

Далее следует определить t нулевого баланса т. е. разность между температурой наружного воздуха в январе и температурой внутри помещения.

Расчет проводят по формуле:

(2.6).

Подставляем ранее полученные данные в формулу:

⁰С Следовательно, при найденном тепловом балансе разность между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения равна 19,4 ⁰С, так как средняя январская температура в районе Витебска составляет -7,8°С, то температура воздуха в помещении будет равна (19,4 — 7,8) = 11,6 ⁰С, что не соответствует микроклиматическим нормативам.

Поэтому в свинарнике следует установить механическую приточную вентиляцию с подогревом приточного воздуха.

Промышленность выпускает электрокалориферы различной мощности (см. табл. 29), 1 кВт/ч работы которых дает 860 ккал тепла.

Учитывая дефицит тепла в 23 435,8 ккал для свинарника потребуется:

23 435,8: 860 = 27,3 кВт дополнительного тепла.

Таким образам в помещении необходимо установить 1 электрокалорифер типа СФО-40/1Т с номинальной мощностью 40 кВт (период работы 41 минута в час).