Расчет тепловоздушного режима помещения для содержания птицы

температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневке. Но для наружных ограждений животноводческих помещений с тепловой инерцией меньше 1,5 рекомендуется использовать в качестве расчетной среднюю температуру наиболее холодных суток. В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимаем среднюю температуру наиболее холодных пяти суток. t_Н = -22 ºC.

Нормальный температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ограждающей конструкции:

ºC,

 м²·К/Вт.

Исходя из того, что расчётное сопротивление теплопередаче должно быть не меньше чем требуемое, проверяем соблюдение санитарно-гигиенических норм:

-  для наружных стен: 1,15 > 0,77 –  удовлетворяет нормам;

-  для покрытий и перекрытий: 1,81 > 1,01 –  удовлетворяет;

-  для наружных дверей 0,69 > 0,44 = 60% от 0,73 

Делаем вывод о том, что расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций  удовлетворяют санитарно-гигиеническим нормам.

Расчет площадей отдельных зон пола

S_I=24·58+2·2·4-552-248-280=328м²;

S_II=20·54-552-248=280м²;

S_III=16·50-552=248м²;

S_IV=12·46=552м².

Рисунок 11. Правила обмера наружных ограждений (пола)

Теплопотери через полы рассчитывают, разбивая пол на зоны-полосы, параллельные наружным стенам. Первые три полосы имеют ширину 2м, а вся остальная часть составляет четвертую зону. Площадь участков пола примыкающих к углам наружных стен, учитывают в первой зоне дважды (рис. 11).

Тепловые потоки теплопотерь через ограждающие конструкции определяют отдельно для каждой конструкции, а затем суммируют полученные значения.

Тепловой поток Φ_ТП  теплопотерь рассчитывают с округлением до 10 Вт, по формуле:

, (83) где A – площадь ограждающей конструкции, м²;

R₀ – термическое сопротивление теплопередаче, м²·К/Вт;

t_В – расчетная температура внутреннего воздуха, ºC;

t_Н.0. – расчетная температура наружного воздуха (средняя температура                 наиболее холодных пятидневок), ºC;

β_i – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n – коэффициент учета положения наружной поверхности по                  отношению к наружному воздуху;

Рассчитываем тепловые потоки теплопотерь:

-  через наружные стены (НС)

Согласно правилам обмера, рассчитываем площади наружных стен. Площадь одной стены: A_с = А_нс – А_о где А_нс = a×b – геометрическая площадь стенки (a, b – высота и длина                                   стенки);

А_о = A_1о×n_о – площадь окон  (A_1о, n_о – площадь одного окна,                           количество окон);

Так как окна отсутствуют, то соответственно в формуле будет присутствовать только площадь стен.

Далее, А_нс = 60×3,6 = 216 м²;

Принимаем добавочные потери:

-  для стен обращенных на север – 0,1;

-  для стен обращенных на восток – 0,1;

-  для стен обращенных на запад – 0,05;

Расчеты сводим в таблицу 20;

Таблица 20. Расчет теплопотерь через наружные ограждения.                                        

Номер помещения	Наименование помещения	tв, ˚С	Характеристики ограждений					(tв-tн.о)n, ˚С	Доли добавочных теплопотерь на ориентацию	1+åb	Фтп, Вт
			Наименование	Ориентация	a´в, м	А, м2	Rо, Вт/м2К
1	Помещение для птицы	16	НС	С	58х3,6	208,8	1,15	38	0,1	1,1	7724
			НС	Ю	58х3,6	208,8	1,15	38	—	1	6899
			НС	З	15х3,6+1,2х12	68,4	1,15	38	0,05	1,05	2136
			НС	В	24х3,6+1,2х12	100,8	1,15	38	0,1	1,1	3297
			ПТ	—	(12,06х58)·2	1399	1,81	38	—	1	29371
			ПЛ 1	—	—	328	2,25	38	—	1	5540
			ПЛ 2	—	—	280	4,45	38	—	1	2391
			ПЛ 3	—	—	248	8,75	38	—	1	1077
			ПЛ 4	—	—	552	14,35	38	—	1	1462
										å Фтп	59762

Для расчета тепловоздушного режима определяем нормы выделения теплоты, влаги, CO₂ в таблицу 21.

Таблица 21. Нормы выделения теплоты, влаги, CO₂                       

Группы животных	Живая масса, кг	Тепловой поток тепловыделений, Вт		Влаговыделения, г/ч	Выделения CO2, л/ч
		полных	явных
Куры мясных пород	3	25,47	17,73	11,25	4,32

Выписываем температурные коэффициенты и  в таблицу 22 для внутренней температуры помещения (периоды: холодный, переходной, теплый).

Таблица 22.  Температурные коэффициенты

Период	t, ºC	Температурные коэффициенты
		Тепловыделений		Влаговыделений	Выделений CO2
		полных	явных
Холодный	16	1	1	1	1
Переходный	16	1	1	1	1
Теплый	31,4	1,24	1,15	1,32	1,32

Холодный период года

Производим расчет теплового режима животноводческого помещения для холодного периода года.

Тепловой поток явных тепловыделений, кВт:

, (84) где K_t` – температурный коэффициент явных тепловыделений;

q – тепловой поток явных тепловыделений одним животным;

n – число голов.

 кВт,          

Влаговыделения животными, г/ч:

, (85) где K_t`` – температурный коэффициент влаговыделений;

W – влаговыделения одним животным, г/ч.

г/ч,

Влаговыделения с открытых поверхностей:

 г/ч.

Суммарные влаговыделения:

W = W_Ж+W_ИСП = 46,8+4,68 = 51,48 кг/ч.

Количество углекислого газа, выделяемого животными, л/ч:

, (86) где K_t``` – температурный коэффициент выделений углекислого газа и                       полных тепловыделений;

 – количество углекислого газа, выделяемого одним животным,                        л/ч;

 л/ч.

Тепловой поток полных тепловыделений, кВт:

, (87) где q₀ – тепловой поток полных тепловыделений одним животным, Вт;

 кВт.

Тепловой поток теплоизбытков в холодный период Ф, кВт:

                                                (88) Тепловой поток от электроосвещения:

 (89) где α – коэффициент, учитывающий вид и арматуру осветительных                   приборов α=0,9 т.к. люминесцентные открытые лампы;

N_осв– мощность установленных осветительных приборов, кВт;

кВт

 кВт.

Угловой коэффициент ε для холодного периода, кДж/кг, равен:

, (90) где W – суммарные влаговыделения в помещении, кг/ч:

 кДж/кг.

Переходный период

Рассчитываем тепловой поток теплоизбытков Ф_П, кВт для переходного периода года:

, (91) где Ф₀^П – тепловой поток полных тепловыделений животными в                         переходный период, кВт;

Ф_П^Т.П. – тепловой поток теплопотерь через ограждающие                                 конструкции в переходный период, кВт:

, (92) где t_В^П и t_Н^П – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха в                          переходный период года, ºC;

Суммарные влаговыделения:

W = W_Ж+W_ИСП = 46,8+4,68 = 51,48 кг/ч.

 л/ч.

 кВт,

 кВт.

Рассчитываем угловой коэффициент ε, кДж/кг:

, (93) где W – сумма влаговыделений в помещении, кг/ч:

 кДж/кг.

Теплый период

Аналогичным образом рассчитываем теплый период.

 кВт

 (94)  кг/ч

 кг/ч.

 л/ч.

Тепловой поток теплоизбытков:

, (95) где Ф_с.р. – тепловой поток от солнечной радиации, Вт:

, (96) где Ф`_с.р. –  тепловой поток через покрытие, Вт;

Ф``_с.р. – тепловой поток через остекление, Вт;

Ф```_с.р. – тепловой поток через наружную стену, Вт;

, (97) где А_n – площадь покрытия, м²;

R`₀ – термическое сопротивление покрытия, м² K/Вт;

Δt`_c – избыточная разность температур, ºC;

Для кровли из светлого материала принимаем: Δt`_c = 14,9 ºC;

 кВт;

Так как остекления нет, то =0.

, (98) где А_с – площадь стены, м²;

R`₀ – термическое сопротивление стены, м² K/Вт;

Δt`_c – избыточная разность температур, ºC;

Исходя из ориентации стен принимаем:

Δt``_c (Ю) = 8,9 ºC;

 кВт.

     Получаем:

 кВт.

 кВт.

Рассчитываем угловой коэффициент ε, кДж/кг:

, (99) где W – сумма влаговыделений в помещении, кг/ч:

 кДж/кг.

Расчет воздухообмена

Холодный период

Расчет вентиляционного воздуха L_в, м³/ч, в холодный период года