Отопрление и вентиляция свинарника на 300 голов

    Общая площадь поверхности 33 оконных блоков с двойным раздельным остеклением  [1]

    

 м² 

    Значение  сопротивления теплопередачи окон [2] 

    R₀=0.34 м²

°С/Вт 

    Потери  тепла через ограждение вычисляются  по формуле [2] 

                                                  

,                                                  (3.2) 

где R=R₀ – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м²*°С/Вт;

    F=F_ОГ – площадь поверхности ограждения, м²;

    t_В и t_Н – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха,°С;

    n – коэффициент, зависящий от  положения наружного ограждения  по отношению к наружному воздуху.

    _{Основные  потери теплоты через  окна}

    

 Вт 

    Т.к. половина окон расположена с северо-восточной стороны, то принимаются добавочные потери, равные 10% от потерь через окна. Тогда потери через окна с учетом дополнительных потерь 

    

 Вт 

    Общая поверхность одинарных дверей  F_Д=5,4 м², толщина которых d_Д=0.1 м, R₀=0.215 м²°С/Вт [2]. Площадь ворот F_В =15,34 толщина - d_Д=0.1 м, R₀=0.215 м²°С/Вт  [2].   Потери тепла через двери  составят 

    

 Вт 

      Т.к. часть дверей обращены  на северо-восток и северо-запад,  добавочные потери через них  составят  10% от основных через  данное заграждение, также 65% составят дополнительные потери теплоты при открывании дверей на короткое время [2] 

    

 Вт 

     Полные  потери через двери составят   

 Вт 

    Площадь поверхности наружных стен свинарника 

    

 м² 

    Значение  сопротивления теплопередачи наружных ограждений  определяется по формуле 

     ,                                         (3.3) 

где   R_B=0.086 м²⋅°С/Вт [2] – сопротивление тепловосприятию, т.к заполнение помещения составляет 98 кг/м²;

– сопротивление  теплопроводности отдельных слоев m-слойного ограждения;

    R_Н=0.043 м– сопротивление теплоотдаче. 

    Для стен свинарника сопротивление теплопередаче 

    

  м²°С/Вт 

    Основные  теплопотери через стены свинарника составят 

    

 Вт 

    Т.к. имеется две наружные стены, то дополнительные потери составят 10% через северо-восточную  и северо-западную стены, дополнительные потери 5% составят через юго-восточную стену [2]. Все дополнительные потери составят 

    

 Вт 

    Полные  потери тепла через наружные стены 

    

 Вт

     

    Сопротивление покрытия свинарника   

       м²°С/Вт 

    Площадь потолка  м² 

    Общие потери через кровлю составят 

    

 Вт, 

    Потери  теплоты через неутепленные полы вычисляются по зонам – полосам  шириной 2 м, параллельных наружным стенам.

      

    Сопротивление теплопередаче считается как  для неутепленных полов, поскольку  теплопроводность бетона менее 1,16 Вт/(м^оC) [2] 
 
 
 

    

    а=2 

    

• для первой зоны  R_I=2.15 м²°С/Вт;
• для второй зоны  R_II=4,3 м²°С/Вт;
• для третьей зоны R_III=8,6 м²°С/Вт.

 

     Площади зон пола:

• первой зоны  F_I=66⋅а⋅2+(12-2⋅а)⋅4=264+32=296 м²;
• второй зоны  F_II=(66-2⋅а)⋅а⋅2+(12-4⋅а)⋅а⋅2=248+16=264 м²;
• третьей зоны F_III=(66-4⋅а)⋅(12-4⋅а)=232 м².

 
 

Суммарные теплопотери  по всем зонам пола

  

 Вт 

      Общие теплопотери через все  ограждения 

    

 Вт

                                                                                                     

    Определение теплоты, расходуемой на нагрев приточного воздуха, производится по формуле 

     ,                                                (3.4) 

где  Q=Q_РАСЧ= 12886.3 м³/ч – расчетный воздухообмен помещения;

    r=1.85 кг/м³ – плотность воздуха при расчетной температуре t_B=18°С внутри помещения;

    с=1 кДж/(кг°С) – удельная изобарная теплоемкость воздуха;

    t_H= -25°С – температура наружного воздуха.

    Значение  теплоты, расходуемой на нагрев приточного воздуха 

    

 Вт  

                               

    Определение расхода теплоты на испарение  влаги. 

    Поток теплоты, расходуемой на испарение  влаги с мокрых поверхностей помещения 

     ,                                              (3.5) 

где 2.49 – скрытая  теплота испарения, кДж/г;

    W_ИСП= 9090 г/ч – объем испаряющейся влаги. 

    Расход  теплоты на испарение влаги 

    

 Вт 

    Теплопотери на нагрев инфильтрирующегося воздуха  равны 30% от  потерь теплоты через  все наружные ограждения 

    

 Вт 

    Поток свободной теплоты, выделяемой животными 

     ,                                                              (3.6) 

где n – количество животных;

    q Вт [2] – поток свободной теплоты,  выделяемой одним животным;

    k_t [2] – коэффициент, учитывающий изменение количества выделенной животным теплоты в зависимости от температуры воздуха внутри помещения. 

    Поток свободной теплоты, выделенной животными, составит: 

    для свиней на откорме

    

  Вт; 

    q = 351 Вт; k_t=0.67 
 

    Так как QОГР >QЖ , теплоизбытков нет.

    _{Тепловая мощность системы отопления и вентиляции} 

    

     

    

Вт

    _{4. Выбор калорифера.} 

    _{Т.к. в свинарнике установлено одна система вентиляции, то расчет калорифера можно вести по расчетному воздухообмену. Предварительная массовая скорость воздуха в калорифере берется равной} vr=12 _{м/с и определяется расчетная площадь живого сечения для калорифера [2]}

      ,                                            (4.1) 

    

 м² 
 

    По  конструктивным нуждам принимаем калорифер КВБ№8 

    – площадь поверхности нагрева F=35.7 м²;

    – площадь живого сечения по воздуху f=0.416 м²;

• площадь живого сечения по теплоносителю f_ТР=0.0092 м².

 

    Действительная  массовая скорость воздуха для данного  калорифера уточняется по формуле [2]

                                                                (4.2) 

    

кг/(м²с) 
 
 
 

    Действительный  поток теплоты, передаваемый калорифером нагреваемому воздуху [2] 

     ,                                                        (4.3) 

где k=40 Вт/(м²°С) [2] – коэффициент теплопередачи;

    F=35.7 м² – площадь нагрева калорифера;

    t’_CP=100 °С

    t_СР=(t_К+t_Н)/2=(18 -25)/2= -7 °С – средняя температура нагреваемого пара. 

    Поток теплоты, выделяемой калорифером равен 

    

 Вт 

    Ввиду того что один калорифер не обеспечивает необходимой теплоотдачи, прибегаем к последовательной установке двух калориферов того же номера 

    

    _{Запас по теплоотдаче составляет 9%, значит калориферы выбраны правильно.}

    5. Аэродинамический расчет воздуховода  и выбор вентилятора. 

    Подача  вентилятора принимается по значению расчетного воздухообмена с учетом подсосов воздуха в воздуховодах. Т.к. подача воздуха в помещение будет осуществляться по одной ветви воздуховода, то будем рассчитывать одну ветвь, приняв в ней объем воздуха равный расчетному [2]