Снижение расхода энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений за счет регенерации тепла отработавшего воздуха

Животноводческие фермы в большинстве случаях имеют производственные помещения с воздушным отоплением, при этом вентиляция совмещается с системой отопления за счет подогрева приточного воздуха в калориферных установках. Воздух из помещения удаляется через вытяжные шахты или магистрали вытяжной вентиляции.

Экономия тепловой энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений может быть достигнута за счет утилизации физического тепла воздуха, удаляемого из помещения, в рекуперативном теплообменнике, через который в обратном направлении проходит атмосферный воздух к калориферной установке. При этом очевидно, что экономия тепла будет пропорциональна расчетному перепаду температур между внутренним и наружным воздухом. Чем ниже температура окружающей среды, тем большую часть отбросного тепла можно утилизировать.

Табл. 5.1 – Исходные данные для расчета снижения расхода энергии на воздушное отопление и вентиляцию животноводческих помещений за счет регенерации тепла отработавшего воздуха

Наименование производственного помещения	Внутренний объем помещения Vп, м^3	Кратность воздухообмена, К	Параметры воздуха внутри помещения	Температура воздуха за теплообменником, t’в
tв, ˚С	φв, %
Птицефабрика на 8000 гол.		10,2

 

При расчете эффекта от применения утилизации тепла изначально определяют удельную величину экономии тепловой энергии (Δq, кДж/кг):

где h₁ – энтальпия влажного воздуха, удаляемого из помещения, кДж/кг;

h₂ – энтальпия удаляемого влажного воздуха за теплообменником, кДж/кг.

Величины h₁иh₂ рассчитываются по формулам:

где – массовая изобарная теплоемкость сухого воздуха, кДж/кг·К (при расчетах принимаем );

– средняя массовая теплоемкость перегретого пара при постоянном давлении, кДж/кг·К (при расчетах принимаем );

и – температура воздуха соответственно внутри помещения и на выходе из теплообменника, ˚С (табл. 5.1);

r – теплота парообразования, кДж/кг (принимаем r=2500 кДж/кг);

и – влагосодержание влажного воздуха соответственно внутри помещения и на выходе из теплообменника, кг/кг_св.

 

Примечание:

При отсутствии конденсации в теплообменнике () экономия мощности калориферной установки (ΔN, кВт) составит:

где – расход удаляемого из помещения воздуха, кг/с.

Величину можно рассчитать из выражения

где – внутренний объем животноводческого помещения, м³ (табл. 5.1);

– кратность воздухообмена (табл. 5.1);

– плотность воздуха (кг/м³) внутри помещения при его температуре t_в, определяемая по формуле