Методические указания к лабораторным занятиям по теме: «Расчет вентиляции и теплового баланса животноводческих помещений» (стр. 5 )

1	2	3	4	5	6
Свиньи
Хряки-производители	100	1239	890	142	44,2
200	1701	1226	194	60,8
300	2171	1567	250	77,6
Матки холостые супоросные	100	1021	735	117	36,4
150	1180	848	135	42,2
200	1357	979	156	48,4
Матки тяжелосупоросные (за 7-10 суток до опороса)	100	1210	874	139	48,2
150	1484	1025	164	50,8
200	1613	1159	180	57,6
Матки подсосные с поросятами	100	2453	1764	282	87,5
150	2790	2016	320	99,8
200	3226	2331	370	115
Поросята до 2-месячного возраста	7	262	189	30	9,4
10	364	262	41	14
15	462	332	53	16,5
Поросята-отъемыши	20	506	364	59	18,1
30	607	437	69	21,7
40	709	512	81	25,3
Ремонтный и откормочный молодняк	50	777	559	89	27,8
60	932	676	107	33,3
80	1084	777	124	38,7
90	1147	823	132	41
100	1205	865	138	43
110	1268	911	145	45,3
120	1319	949	151	47,6
Взрослые свиньи на откорме	100	1331	958	153	63
200	1764	1268	202	89
300	2323	1672	267	117

Продолжение таблицы 2

Группа животных	Живая масса, кг.	Теплота, кДж/ч	Водяные пары, г/ч	Углекислый газ, м3/ч
Общая	Свободная
1	2	3	4	5	6
Овцы
Бараны-производители и пробники	50	710	512	79	30
80	932	672	104	39
100	1042	748	116	44
Матки холостые	40	525	378	59	22
50	609	437	69	26
60	693	500	77	30
Матки суягные	40	622	449	69	26
50	710	517	79	30
60	77	559	87	33
Матки подсосные	40	655	470	74	27
50	77	559	87	33
60	865	621	97	37
Ягнята	50	168	122	18	7
10	252	181	28	10
20	403	290	45	16
30	512	370	57	21

Qжсв = (2541Ч100)+(3457Ч60)+(3079Ч40)=254100+207420+123160=

=584 680 кДж/ч.

Определение расхода тепла.

В начале расчета нужно произвести расчет часового объема вентиляции на самый холодный месяц года (январь), (L),м3:

  W  92900 + 23225  116125

L = ----------- = ------------------- = ---------- = 19 918 м3/ч

  Ав - Ан  6,88 – 1,05  5,83

НАХОДИМ QB

Расход тепла на подогрев вентиляционного воздуха, находят по формуле:

QB=ДtЧLЧpЧc, где:

QB - тепло необходимое для подогрева вентиляционного наружного воздуха;

Дt - разность между температурой наружного воздуха и воздуха внутри помещения (в январе для Омска, -29,60С (табл. 1) при температуре внутри помещения +100С);

L - часовой объем воздуха в помещении в январе, м3/ч,

р(ро) - масса 1 м3 воздуха при температуре +10°С и среднем барометрическом давлении 755 мм. рт. ст., равна 1,239 кг;

с - теплоемкость воздуха в кДж, или количество тепла для нагрева 1кг воздуха на 1 градус, 1кДж/кг.

QB=ДtЧLЧpЧc =29,6Ч19918Ч1,239Ч1=730 481 кДж/ч.

Следовательно, теплопотери на нагрев вентиляционного наружного воздуха до нормативной температуры воздуха внутри помещения (для коровника +10°С), составляет 730 481 кДж/ч.

НАХОДИМ Qогр

Расход тепла через ограждающие конструкции находят по формуле:

Qогр = ДtЧУKF

Для этого надо найти сумму произведений KF:

Ограждающие конструкции	F, m2	К, кДж/(ч. м2,0С)	KF, кДж/ч
Пол	120Ч12=1440,0	1,0	1440
Перекрытие	120Ч15=1800,0	2,3	4140
Окна (двойные)	1,2Ч1,0Ч36Ч2=86,4	10,6	916
Ворота	3,0Ч2,7Ч2=16,2	8,4	136
Стены (без учета площ. окон и ворот)	792-59,4=732,6	3,1	2271

  Итого: УKF 8903 кДж/ч

Итого сумма теплопотерь (УKF) равна 8903 кДж/ч. Следовательно, теплопотери через ограждающие конструкции с учетом перепада температур (Дt) будут равняться:

Qoгp=ДtЧУ KF=29,6Ч8903=263 529 кДж/ч.

НАХОДИМ Qисп

Расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций (стен, пола, кормушек, навозных лотков, каналов) рассчитывают по формуле:

Qисп =2,5ЧWзд, где:

Qисп - тепло, израсходовано на испарения с влажных поверхностей ограждений, кДж/ч;

2,5- коэффициент теплопотерь на испарение 1 г влаги с поверхностей, кДж/г;

Wзд - количество водяных паров (г), поступающее со всех поверхностей, г/ч.

Qисп =2,5Ч23225=58062 кДж/ч

Суммируя все три статьи расхода, получим сумму всех расходов тепла в час:

Qв+Qогр+Qисп = 730 481+263 529+58 062= расход 1 052 072 кДж/ч.

Таким образом, приход тепла составляет 584 680 кДж/ч,

а расход 1 052 072 кДж/ч.

Зная приход тепла и все статьи расхода, можно определить, существует ли дефицит тепла в данном коровнике, и как оценить его тепловой баланс:

Qдф = Qприх – Qрасх = 584 680 – 1 052 072 = - 467 392 кДж/ч.

Выводы:

Таким образом, тепловой баланс данного коровника резко отрицательный.

Дефицит тепла в январе составит 467 392  кДж/ч.

Необходимы меры по нормализации теплового баланса.

3. Анализ и нормализация теплового баланса конкретного

животноводческого помещения

Цель занятия - ознакомить студентов с методикой анализа теплового баланса, причиной его нарушения и методами нормализации.

Содержание занятия.

При анализе теплового баланса животноводческого помещения определяют:

1) Возможную температуру воздуха в помещении в январе при расчетном приходе тепла.

2) При какой самой низкой температуре наружного воздуха можно осуществлять расчетную вентиляцию не опасаясь понижения температуры в помещении ниже нормативной (для коровника ниже +100С).

3) Какой реальный часовой объем (Lреал.) вентиляции можно осуществить в январе при расчетном дефиците тепла?

4) Сколько и какого топлива или электроэнергии понадобится для восполнения дефицита тепла?

ХОД РАСЧЕТОВ:

1. Возможную максимальную температуру в помещении в январе можно рассчитать, если найти Дt нулевого баланса (Дtн. б.), т. е. условия, когда приход тепла в помещении будет равен его расходу.

Формула, по которой рассчитывают Дtн. б. - выводится из развернутой формулы теплового баланса:

Qж. св = Дt н. б.(LЧpЧc+УKF)+0,25ЧWзд., где

Qж. св. - свободное тепло, выделенное в окружающую среду всеми животными;

с - теплоемкость воздуха в кДж, или количество тепла для нагрева 1кг

воздуха на 1 градус, кДж/кг (оно равно 1 кДж/(кгЧ0С));

L - часовой объем вентиляции, рассчитанный для января, м3/ч;