Расчет тепловой мощности систем отопления

Тепловой баланс коровника

 

Животноводческие помещения в холодный период года необходимо отапливать. В производственных помещениях преимущественное применение получило воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией.

Тепловой поток системы отопления и вентиляции определяют из уравнения теплового баланса

(1.8)

 

Где Ф_огр, Ф_в, Ф_исп, Ф_инф - тепловые потоки Вт, теряемые помещением соответственно через наружные ограждения, на нагрев приточного воздуха, испарение влаги в помещении, нагрев инфильтрирующегося воздуха и поступающих извне кормов; - тепловые потоки, Вт, поступающие в помещение соответственно от животных, электрооборудования, средств местного электрического обогрева и глубокой подстилки.

 

Поток теплоты теряемой через наружные ограждения

складывается из основных потерь теплоты , через все ограждающие конструкции (стены, потолок, пол, окна, двери) и добавочных теплопотерь

(1.9)

 

 

Основные потери теплоты через отдельные ограждения определяют (1.10)

,

где F_i - площадь ограждения, которую вычисляют с точностью до 0,1 м²; t_в и t_н - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ^оC; R_оi - общее термическое сопротивление i – го ограждения, м²×^оС/Вт; n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

Определяем общую площадь окон, м²

(1.11)

Определяем общую площадь ворот, м²

(1.12)

Определяем общую площадь пола, м²

(1.13)

Определяем общую площадь стен, м²

(1.14)

Определяем площадь перекрытия, м²

(1.15)

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

(1.16)

где R_в - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м²×^оС/Вт; - сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m -слойного ограждения толщиной d _i, м, выполненных из материалов с теплопроводностью l_i Вт/(м×^оС); R_н - термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м²×^оС/Вт.

Потери теплоты через полы рассчитывают ориентировочно. Неутепленными считаются полы, расположенные непосредственно на грунте, если они состоят из нескольких слоев материалов теплопроводностью каждого l ³ 1,2 Вт/(м²×^оС). Утепленными считаются полы, утепляющий слой которых имеет l_у.с < 1,2 Вт/(м²×^оС).

Потери теплоты через неутепленные полы вычисляют по зонам - полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам. Сопротивление теплопередаче R_о для первой зоны составляет 2,15, для второй - 4,3, для третьей - 8,6, для остальной площади пола - 14,2 м²×^оС/Вт. Площадь участков пола, примыкающих к углам в первой двухметровой зоне, вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих наружных стен, образующих угол.

 

Сопротивление утепленных полов теплопередаче

(1.17)

где R_п - сопротивление теплопередаче неутепленного пола, м²×^оС/Вт; d_у.с и l_у.с - толщина утепляющего слоя, м, и теплопроводность утепляющего слоя, Вт/(м×^оС).

Определяем основные теплопотери через окна, Вт

Определяем основные теплопотери через пол, Вт

Определяем основные теплопотери через ворота, Вт

Определяем основные теплопотери через стены, Вт

Определяем основные теплопотери через перекрытие, Вт

Определяем теплопотери через наружные ограждения, Вт

(1.18)

Поток теплоты расходуемый на нагрев приточного воздуха Ф_в, определяют по выражению:

(1.19)

где L - расчетный воздухообмен помещения, м³/ч; r - плотность воздуха при расчетной температуре t_в, кг/м³.

Для климатических зон с расчетной зимней температурой воздуха -10 ^оС и выше t_н принимают равной расчетной зимней вентиляционной температуре t_н.в, для остальных районов - расчетной отопительной температуре.

Поток теплоты, расходуемой на испарение влаги, Ф_исп, с мокрых поверхностей животноводческого помещения

(1.20)

Поток свободной теплоты, выделяемой животными, Ф_ж определяется

(1.21)

где n - число животных с одинаковым выделением свободной теплоты; q - поток свободной теплоты, выделяемой одним животным, Вт; k_t - коэффициент, учитывающий изменение количества выделенной животными теплоты в зависимости от температуры воздуха внутри помещения.

Потеря теплоты на нагрев воздуха, инфильтируещего через окна, двери, ворота

(1.22)

Тепловой поток системы отопления и вентиляции определяют из уравнения теплового баланса