р - удельная масса 1м3 воздуха. В нашем примере при +100С и 755 мм. рт. ст. барометрического давленя составляет 1,239 кг, а часовой объем вентиляции для января L = 19918 м3/ч;
Преобразуем формулу теплового баланса в формулу Дt нулевого баланса:
Qж. св. – Qисп.
Дt н. б. = -----------------------
LЧpЧc+УKF
Подставим исходные данные:
584680-58062 526618 526618
Дtн. б. = ------------------------------ = ----------------- = ----------- = 15,70С
19918Ч1,239Ч1,0 + 8903 24678 + 8903 33581
Исходя из формулы Дtн.6.=tвн-tнap, находим возможную температуру внутри помещения: tвн = Дtн.6. + tнap = 15,70+(-19,60)=-3,90C
Таким образом, при сохранении расчетного часового объема вентиляции (L=19918м3/ч) и тепла от животных (Qж. св.=584680 кДж/ч), в помещении зимой температура опустится до -3,90С.
2. Далее находим температуру наружного воздуха (tнap), при котором возможен расчетный воздухообмен (19918 м3/ч) без риска снижения нормативной температуры в коровнике (+100С), по формуле:
tнap = tвн - Дtн.6. = 100-15,70)=-5,70C
А это значит, что поддержать расчетный воздухообмен (19918 м3/ч) возможно лишь при температуре наружного воздуха -5,70С. Для Сибири в январе такая среднемесячная температура не реальна.
3. Решаем вопрос: какой возможен воздухообмен в коровнике в январе при расчетном дефиците тепла?
Для этого в начале считаем сумму неизбежных потерь тепла
Qoгр+Qисп=352559 кДж/ч+58062 кДж/ч=410621 кДж/ч.
Затем определяем количество тепла, оставшееся для обогрева приточного воздуха
Реальный объем вентиляции в январе можно определить следующим уравнением.
Для обогрева полного часового объема вентиляции (19918 м3/ч) требуется 977264 кДж, а оставшееся тепло 392684 кДж может обогреть воздух-Х объема, т. е.
977264 19918 392684 Ч 19918 7821479912
----------- - --------- = Х = ---------------------- = --------------- = 8003 м3/ч
392684 X 977264 977264
Следовательно, в январе реальный часовой объем вентиляции будет меньше расчетного в 2,5 раза (19918 м3/ч : 8003 м3/ч)
Кратность воздухообмена составит: 8003:(120x12x3) =1,8раза.
4. Какое количество топлива или энергии необходимо для ликвидации дефицита тепла во взятом для примера коровнике?
В качестве топлива возьмем каменный уголь. Средняя теплотворная способность каменного угля составляет 25000 кДж/кг (табл. 6). Дефицит тепла в нашем примере 803205 кДж/ч.
Таблица 6
Теплотворная способность топлива, Дж/кг (в среднем).
Топливо | Удельная теплота сгорания |
Торф | 11 000 |
Сланцы | 6 300 |
Бурый уголь | 17 600 |
Каменный уголь | 25 000 |
Природный газ | 35 000 |
Примечание. 1. Для природного газа удельная теплота сгорания дана в кДж/м3;
2. 1 кДж = 0,278 Вт/ч.
Следовательно, на преодоление дефицита тепла потребуется:
803205/25000 = 32,13 кг каменного угля в час и, соответственно, 32,13Ч24ч = 771,12 кг в сутки, 239 тонн в месяц.
4. Мероприятия по нормализации теплового баланса в
животноводческого помещения
Для нормализации теплового баланса еще в период проектирования и строительства учитывают следующий комплекс условий, которые будут способствовать сохранению тепла в будущих помещениях:
Рациональные объемно-планировочные и архитектурные решения заданий;
Улучшение теплоизоляции ограждающих конструкций и использование строительных материалов с высокими теплотехническими показателями;
Применение эффективных систем обеспечения микроклимата (вентиляционно-отопительных, кондиционирования и отчистки воздуха, ионизации);
Применение эффективных по теплосбережению систем навозоудаления, автопоения, раздачи корма.
На существующих фермах имеется много помещений устаревших конструкций, не приспособленных для новой технологии содержания животных, наконец, построенных некачественно, с отступлениями от проектов. В этом случае для улучшения теплового баланса применяют такие меры:
1. Утепление стен, тщательно заделывание трещин, щелей;
2.Утепление потолка за счет стекловаты, опилок, перегноя, шлака и т. д.;
3.Устройство окон с двойным остеклением, для герметизации окон между рамами натягивают полиэтиленовую пленку;
4.Герметизация ворот (обивка кошмой или другими материалами), при необходимости установка воздушных завес;
5.Утепление пола, при необходимости покрытие пола стойл материалом из резинокорда, из резины, полимеров или полная замена пола малотеплопроводным материалом, например эмульбитом;
6.Сведение к минимуму расхода воды при уборке помещений, удалении навоза и др., с тем чтобы уменьшить площадь смоченной поверхности, применение влагоадсорбирующих средств.
Если перечисленные меры не обеспечивают покрытие дефицита тепла, применяют дополнительные источники тепла (устройство печей, водяного отопления, установка электрокалариферов, ПВУ, газовых горелок, электрообогревательных ламп и т. д. (табл. 7)). Таблица 7
Отопительно-вентиляционные устройства для животноводческих ферм.
Название агрегатов | Марка | Тепловая мощность, кВ/т | Производительность по подаче воздуха, м3/час |
Электрокалориферы | СФОА – 5 СФОА – 9,6 СФОА – 15,0 СФОА – 25 СФОА – 40 СФОА – 60 СФОА - 100 | 4,8 9,6 15,0 22,5 45,0 67,5 90,0 | 600 600 100 1400 2500 3600 6000 |
Теплогенераторы | ТГ – 75 А ТГ – 150 ТГ – 1 ТГ – 2,5 ТГ - 500 | 87,5 116 174 290 580 | 5000 5700 8000 15000 25000 |
Приточно-вытяжные установки | ПВУ – 4 ПВУ – 6 ПВУ - 9 | 15 15 19 | 4000 6000 9000 |
Выбор способа отопления определяется величиной дефицита тепла, наличием топлива (электроэнергии, угля, нефтепродуктов).
Для нормализации теплового баланса животноводческих помещений необходимо знать приход тепла, дефицит тепла, теплотворную способность топлива и технические характеристики средств отопления.
4.1. Контрольные вопросы
1. Теплопроводность, что это?
2. Что такое тепловой баланс?
3. Зачем рассчитывают тепловой баланс?
4. Какие бывают тепловые балансы?
5. Из каких частей состоит тепловой баланс?
6. Напишите упрощенную формулу теплового баланса.
7. Напишите и расшифруйте полную формулу теплового баланса.
8. Как рассчитать приход тепла? Дать формулу.
9. Как рассчитать расход тепла на подогрев воздуха? Дать формулу.
10. Как рассчитать расход тепла через ограждения? Дать формулу.
11. Как рассчитать расход тепла на испарение? Дать формулу.
12. Как рассчитать дефицит тепла?
13. Как рассчитать количество топлива или электроэнергии, необходимое для устранения дефицита тепла в тепловом балансе помещения?
5. Библиографический список:
1. , Практикум по зоогигиене // и др.: Под ред. .- М.: Колос, 1999.-208с.
2:, Методические указания по расчету вентиляции помещений для сельскохозяйственных животных.// ГФ Шахмин, С. Я, Бутаков, . - Омск, ОГВИ, 1985-14 с.
3., Методические указания по расчету и анализу теплового баланса помещений для сельскохозяйственных животных. //, , - Омск, ОГВИ, 1985- 19 с.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
