Расчет теплового баланса коровника

Расчеты по тепловому балансу ведутся по формуле:

- свободная теплота, которая выделяется животными за 1 час, ккал/ч;

- разница температур на улице и внутри коровника, ⁰С;

G – вес вентиляционного воздуха за 1 час, кг/ч;

0,24 – коэффициент теплоемкости воздуха (затраты тепла на обогрев 1 кг воздуха на 10С);

показатель суммы;

К – коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции помещения (стены, пол, окна, двери, потолок), ккал/м2/ч/град;

F – площадь ограждающих конструкций (стен, окон, дверей, пола, потолка), м2;

W_исп. – потери теплоты на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений помещения, ккал/ч;

1.Рассчитываем свободную теплоту, которая выделяется животными за 1 час, ккал/ч [2,табл.11];

(ккал/ч)

(ккал/ч)

(ккал/ч)

Общее количество:

(ккал/ч)

2.Определяем расход тепла из помещения

А) рассчитываем теплопотери на обогрев вентиляционного воздуха (G x 0,24). Объем воздухообмена в час составляет 18700 м³ (см. расчет объема вентиляции по влажности). Чтоб рассчитать теплопотери на нагревание 18700 м3/ч воздуха, необходимо определить его массу. 1 м³ воздуха при температуре (-26⁰С) и барометрическом давлении 746 мм.рт.ст. имеет массу 1,401 кг, следовательно, 18700 м³ будет весить:

кг

Для нагревания 1кг воздуха на 1°С расходуется 0,24 ккал. То есть на нагревание 26198,7 кг будет потеряно тепла:

(ккал/ч)

Рассчитываем количество тепла, которое затрачивается на обогрев
поступающего воздуха при разности температур в 35° С.

6287,7 35 = 220069,1 ккал/час

Б) Определяем теплопотери через ограждающие конструкции(F×K, ккал/ч/°С):

F – Площадь ограждающих конструкций, м²

K – Коэффициент теплопередач, ккал/м²/ч/⁰С [Табл.1]

Таблица 1

В зависимости от расположения здания к направлению ветров, по сторонам света и рельефа местности, помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще приблизительно 13% тепла от теплопотерь ограждающих конструкций, контактирующих с внешним воздухом, то есть:

(ккал/ч)

Все тепло потери через ограждающую конструкцию на 1 °С равняется:

(ккал/ч)

Находим расход тепла через ограждающие конструкции при разности температуры воздуха в 35⁰С:

3697,5 35 = 129412,5 ккал/час

В) Рассчитываем количество влаги, которое испаряется с пола, поилок и кормушек. Она составляет 10%, от влаги, выделенной животными. Все животные выделяют влаги 101128г/час

Q_исп = 101128 × 0,1 = 10112,8 г/час.

Определяем количество тепла, которое будет затрачено на испарение влаги в количестве 10112,8 г.

На испарение 1 г влаги уходит 0,595 ккал;

На испарение 10112,8 г уйдет х ккал.

(ккал/ч)

Суммируем все теплопотери в помещении: на обогрев вентиляционного воздуха, потери через ограждающие конструкции, на испарение влаги с поверхности пола, поилок и кормушек:

(ккал/ч)

Приходная часть теплового баланса – ккал/ч

Расходная часть теплового баланса – 355498,7 ккал/ч

Расчеты доводят, что расходы теплового баланса превышают приходы на: ккал/ч, что свидетельствует про отрицательный теплобаланс в коровнике.

3.Расчет дельта t нулевого баланса

Определение нулевого теплового баланса животноводческих помещений необходимо для расчета максимально минимальной температуры наружного воздуха, при которой ещё возможна беспрерывная эксплуатация системы вентиляции с расчетным объемом подачи наружного воздуха и сохранения нормативной температуры воздуха в помещении без дополнительных источников тепла. Дельта t нулевого баланса определяется по формуле, вытекающей из основной формулы теплового баланса:

Q_ж – W_исп - ккал/ч

Δt = –––––––––– = ––––––––––––––––––––––––––– = 14,2⁰С

G x 0,24 + ккал/ч + ккал/ч

В связи с тем, что в коровнике предусмотрена нормативная температура +9⁰С, минимальной температурой наружного воздуха, при которой еще возможна беспрерывная работа системы вентиляции будет:

; отсюда ⁰С

Таким образом, расчетный воздухообмен будет соблюдаться в помещении до минимальной температуры окружающей среды в ⁰С.