Расчёт теплового баланса в холодный период года.

Расчёт теплового баланса в холодный период:

Тепловой баланс - это соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.

Qжив. св + Qотоп. = Qвент  + Qисп+ ∑Qогр;

Qжив – количество тепла в ккал, выделяемое всеми животными в данном помещении за 1 час (приход тепла),

Qотоп – количество тепла в ккал, поступающее в помещение от системы отопления, ккал/час.

Qвент – количество ккал, затрачиваемое на обогрев вентилируемого воздуха,

Qисп – количество ккал, которое затрачивается на испарение влаги со смоченных поверхностей.

 Qогр – потери тепла через ограждения здания, ккал/час.

Qжив. св = q жив. св × n

q жив. св – количество свободной теплоты, выделяемое одним животным.

n – количество животных

Расчет количества тепла, выделяемого животными:

Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла

Q жив = 31748 ккал/ч.

Расчет количества тепла, идущего на обогревание вентиляционного

(наружного) воздуха:

Qвен = L × (∆t) × 0,31

L – часовой объем вентиляции, м3

∆t – разница между температурой наружного воздуха и температурой воздуха внутри помещения.

0,31 – теплоемкость воздуха (затраты тепла на подогревание 1 м3 воздуха на 1 оС, ккал).

Qвен = 3,089 × 28 × 0,31 = 27.

Теплопотери от испарения влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, ккал/час; рассчитывается по формуле:

Qисп =Wисп × 0,585

Wисп – количество испаряющейся влаги (граммов в час) с открытых водоёмов и смоченных поверхностей (77010г/час)

Qисп = 77010 × 0,585=6441 ккал/ч.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания проводится по формуле:

Qогр = ∑K × F × (tвн – tнар)

К – коэффициент теплопередачи через конкретные ограждающие конструкции, ккал/м2×час×оС

F – площадь конкретного конструктивного элемента, м2;

tвн – температура внутреннего воздуха в холодный период года, оС;

∑ - сумма теплопотерь через все ограждения помещения (здания), ккал.

Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания:

Площадь ограждающих конструкций рассчитывается следующим образом:

Площадь потолка (покрытия) - путем умножения внутренних размеров длины и ширины помещения: 12×72 = 864 м2;

Площадь пола – находила также путем умножения длины и ширины помещения:

 12×72 = 864 м2;

Площадь дверей – путем умножения ширины и высоты: (1,0×1,8) ×2= 3,6 м2  

Площадь  наружных стен - путем умножения наружного периметра помещения на высоту стен (2,75 м)  за минусом площади дверей и окон:

(12+72) ×2×2,75=462;               462-104-3,6=354 м2

При подсчёте теплопотерь через вертикальные ограждения вводится поправочный коэффициент 1,13, учитывающий инфильтрацию воздуха (8%) и воздействия ветра (5%) через вертикальные ограждения.

Таким образом, общие потери тепла через ограждения ∑Qогр примут следующий вид:

∑Qогр = 1,13×(Qстен+Qокон+Qдверей)+Qпокрытий+Qпола.

∑Qогр = 1,13×(7728+7280+252)+20076+120960= 150822

При расчете теплового баланса в помещении очень важно определить, какая же температура воздуха будет внутри помещения при найденном балансе. Поэтому нужно определить разницу между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, при которой приход тепла в помещении будет равен его расходу.

∆t0н.б  = −−−−−−−−−−−−−−−−− ;

∆t0н.б  = −−−−−−−−−−−−−−−−−−− = 80C

Вычитаем из ∆t0н.б  температуру наружного воздуха и получаем расчетную температуру воздуха в помещении.  

80C -130C =-50C

Полученная температура в помещении ниже нормативных значений. Значит нам требуется установить отопление. Для того чтобы рассчитать мощность и количество отопительных агрегатов, нужно рассчитать дефицит тепла.

Дефицит тепла (ДТ) рассчитывается по формуле:

ДТ = -

ДТ = - = - 125542 ккал/ч

Расчет показывает, что расход тепла превышает теплопоступления на
 - 125542 ккал/ч, что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе помещения. Рассчитав дефицит тепла можно рассчитать мощность и количество отопительных агрегатов:

Исходя из того что 1кВт электроэнергии дает возможность получить 860 ккал тепла.

125542 /860= 145 кВт/ч

Получаю что для возмещения  полученного дефицита тепла потребуется 145 кВт/ч. Промышленностью выпускаются электрокалориферы мощностью 67,5 и 5 кВт/ч. Т.е. потребуется  2 эл. калорифера мощностью 67,5 кВт/ч и 2 эл. калорифера мощностью 5 кВт/ч.