Расчет отопления. 
Электрификация коровника на 240 голов с разработкой схемы управления микроклиматом

Отопление воздушное, совмещенное с вентиляцией.

Тепловую мощность (Вт) системы отопления и вентиляции определяют на основании уравнения теплового балланса :

Ф_ОТ. = Ф_ОГР. + Ф_В. + Ф_ИСП. + Ф_ИНФ. — Ф_Ж. (2.11).

где: Ф_ОГР., Ф_В., Ф_ИСП., Ф_ИНФ. — тепловые потоки, теряемые помещением соответственно через наружные ограждения, на нагрев приточного воздуха, испарение в помещении, на инфильтрацию воздуха, Вт.;

Ф_Ж. — тепловой поток, поступающий в помещение от животных, Вт.

Поток теплоты, теряемый помещением через наружные ограждения:

Ф_ОГР. = Ф + Ф_ДОБ, (2.12).

где: Ф — основные потери теплоты через отдельные ограждения, Вт.;

Ф_ДОБ. — добавочные потери теплоты, Вт.

(2.13).

где: R_O — общее сопротивление теплопередаче ограждения, м²· ^ОС/ Вт.;

F — площадь поверхности ограждения, м²;

t_В. и t_Н. — расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ^ОС;

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

(2.14).

где R_В — термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м² · ^ОС/ Вт.;

_i / _i — сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m-слойного ограждения толщиной _i (м), выполненных из материалов с теплопроводностью _i (Вт/ м²· ^ОС);

R_Н — термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м²· ^ОС/ Вт.

Потери теплоты через пол: пол бетонный _б = 1,8 Вт/м²· ^ОС. 1]. Полы неутепленные, так как _б > _у.п., (1,8 > 1,16) [1].

Разделив площадь пола на двухметровые зоны, параллельные наружной стене, получим три зоны шириной по два метра и одну шириной 11 м. Потерями теплоты через внутренние торцовые стены пренебрегаем.

Рис 2.1. Разбивка пола на зоны.

Площади зон: F1 = 396 м². F2 = 348 м². F3 = 316 м². F4 = 594 м².

Сопротивление теплопередаче для каждой зоны неутепленных полов :

R_O1 = 2,15 м²· ^ОС/ Вт, R_O2 = 4,3 м²· ^ОС/ Вт, R_O3 = 8,6 м²· ^ОС/ Вт,.

R_O4 = 14,2 м²· ^ОС/ Вт.

По формуле (2.13):

Вт.

Потери теплоты через наружные стены: материал стен — силикатный кирпич = 0,64 м, = 0,81 Вт/ м²· ^ОС, R_В = 0,115 м²· ^ОС/ Вт, R_Н = 0,043 м²· ^ОС/ Вт [1].

По формуле (2.14):

м²· ^ОС/ Вт.

Площадь стен без учета площадей дверей и окон :

м.

По формуле (2.13):

Вт.

Потери теплоты через двери.

Ворота ВР1: м², м²· ^ОС/ Вт, [1].

По формуле (2.13):

Вт.

Дверной блок Д1: м², м²· ^ОС/ Вт, [1].

Вт.

Дверной блок Д3: м², м²· ^ОС/ Вт, [1].

Вт.

Вт .

Потери теплоты через окна:

м², м²· ^ОС/ Вт, [1].

По формуле (2.13).

Вт.

Потери теплоты через перекрытие: перекрытие состоит из железобетонных плит = 0,08 м., = 1,98 Вт/ м²· ^ОС, [1]; битуумного покрытия = 0,008 м., = 0,27 Вт/ м²· ^ОС,[1]; утеплителя из минеральной ваты = 0,08 м., = 0,07 Вт/ м²· ^ОС,[1]; R_В = 0,115 м²· ^ОС/ Вт, R_Н = 0,043 м²· ^ОС/ Вт,[1].

Площадь перекрытия: F = (12 90) 2 = 2160 м².

По формуле (2.14):

м²· ^ОС/ Вт.

По формуле.

Вт.

Общие потери через ограждения:

Ф_ОГР = Ф_ПОЛА + Ф_С + Ф_Д + Ф_О + Ф_П = 12 373,8 + 34 167,5 +6883,4+2984,8+66 687=123096,5 Вт.

Добавочные теплопотери:

1. Добавочные потери через двери при их кратковременном открывании составляют 80% от основных потерь через двери, [1]. Ворота В1 и дверной блок Д3 не являются дверьми для тамбуров.

Ф_ДОБ.= 0,8 1512 = 1209,6 Вт.

2. Добавочные потери через стены, окна и двери, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад составляют 10% от основных потерь через эти ограждения, на юго-восток и запад — 5%.

Север: По формуле (2.13) :

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 235.3+242,4 = 477,7 Вт.

Восток: По формуле (2.13) :

Вт.

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 1374,9+90,7+157 = 1622,6 Вт.

Юг: По формуле (2.13) :

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 117,65+121,2=238,6 Вт.

Запад: По формуле (2.13):

Вт.

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 697,5+30,24+70,7=798,5 Вт.

3. Добавочные потери на инфильтрацию наружного воздуха, инфильтрирующегося через притворы окон, дверей и ворот для животноводческих помещений принимаем равными 30% основных потерь через все ограждения.

(2.15).

Вт.

Находим общие добавочные потери:

Ф_ДОБ.= 1209,6+477,7 +1622,6 + 238,6+798,5+ 36 928,95= 41 275,95 Вт.

Суммарные потери через ограждения :

Ф_ОГР = Ф_ОГР + Ф_ДОП = =123 096,5+41 275,95=164 372,45 Вт.

Теплота, расходуемая на нагрев приточного воздуха, определяется по формуле :

(2.16).

где: Q — расчетный воздухообмен помещения, м³/ ч.;

— плотность воздуха при расчетной температуре t_В внутри помещения, кг / м³.;

с — удельная теплоемкость воздуха, кДж / кг · ^ОС.

t_В = t_к — расчетная температура внутри помещения после калорифера, ^ОС;

t_Н.В. -расчетная температура наружного воздуха, ^ОС.

Вт.

Расход теплоты на испарение влаги:

(2.17).

Вт.

Определение свободной теплоты, выделяемой животными:

(2.18).

где: n — количество животных ;

q — поток свободной теплоты, выделяемой одним животным, Вт;

k_t — коэффициент, учитывающий изменение количества выделенной животными теплоты в зависимости от температуры воздуха внутри помещения.

n = 240, q = 793 Вт,[1], k_t = 1,[1].

Вт.

Подставляя найденные значения в формулу (3.3.1), находим :

Вт Для данного помещения выбираем два электрокалорифера марки СФО — 90/0,5. Мощность одного электрокалорифера 90 кВт. Подача вентилятора 1,25…2,5 м³/ с,[3], что будет обеспечивать необходимый воздухообмен.