Задача№1. Расчет  Определяем количество водяных паров, выделяемых животными.

Объем вентиляции по содержанию влаги определяется

 по формуле:       

 

1.Корова живой массой 500 кг и удоем 10 литров выделяет за 1 час 455 г водяных паров в час их 20 голов, корова живой массой 400 кг и удоем 15 литров выделяет за 1 час 458г, 160 голов. Одна сухостойная корова массой 400 кг выделяет 380г/час. 20 голов. Таким образом, все животные (200 коров) каждый час выделяют в помещение 71660  г/ч водяных паров. Влага поступает в помещение также за счет испарения с конструкций (примерно 10% количество влаги, выделяемой животными).

71660+10749=82409г/ч.

q¹- абсолютная влажность воздуха в помещении при оптимальной относительной влажности 

q¹ при температуре +10°С и расчетной относительной влажности 70%

Максимальная влажность при температуре +10°С равна 9.17 г/м³,

Тогда,

                            

q² -абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха

находим по табл.5.1. для Луганска? 

Подставив полученные данные в формулу определения объема вентиляции,              получим    

2. Находим кратность воздухообмена:

Кр=L:V;         Кр=22891/5145= 4.4 раза в час.

где: L- объем вентиляции;

V- объем помещения.

3. Определяем общую площадь сечения вытяжных труб, обеспечивающих расчетный   воздухообмен:     

   S =      L

         3600 Vx

t=10°С-(-6.6)=16.6°С                                        16°С=1.09м/сек.

где: L - объем вентиляции;

  V - скорость движения воздуха в вентиляционной трубе (таблица 5.5).

     4.Определяем общую площадь сечения приточных каналов:

5. Определяем количество вытяжных труб, при условии, что сечение одной трубы равно 0,81 м²:

5.8/0.81= 7 труб

6. Определяем количество приточных каналов, при условии, что

       сечение одного канала равно 0,04 м²:

5.8/0,04 = 102 каналов.

Задача№2. Расчет теплового баланса помещения для сельскохозяйственных животных.

 

I.Основные физические факторы, влияющие на тепловое равновесие в организме сельскохозяйственных животных.

     Физическая теплорегуляция обеспечивает отдачу животной теплоты в окружающую среду и состоит в усилении или ослаблении этого процесса. Известны 4 пути отдачи тепла из организма в окружающую среду: радиация, конвекция, кондукция и испарение.

Конвекция представляет путь передачи тепла с поверхности тела животного непосредственно соприкасающемуся с ней слою воздуха.

Кондукция – это путь отдачи тепла холодным поверхностям и средам при непосредственном соприкосновении с ними тела животных: полу и земле при лежании.

Испарение влаги с поверхности кожи путем потоотделения и из дыхательных путей охлаждает организм животных.

2. Санитарно-гигиеническое значение избытка или недостатка тепла в помещении.

При избытке тепла животное обильно потеет, тем самым уменьшает количество воды в организме, уменьшается и ее продуктивность, уменьшается физиологическая активность. При понижении температуры животное охлаждается путем отдачи тепла из тела в окружающую среду. Снижается продуктивность, увеличивается вероятность заболевания.

3. Источники поступления тепла в помещение  для животных.

Основной источник поступления тепла в помещения, летом является солнце, зимой источником являются животные, которые там расположены, если они полностью не способны обогревать помещения, пользуются радиаторы и другие теплообразующие конструкции.  

4. Значение тепла выделяемого   животными и тепла полученного от отопительной системы, в формировании микроклимата помещений.

Большинство теплоты, которая сосредоточена в помещении выделяется животными, только при необходимости помещение отапливают если количество вырабатываемого тепла не способны полностью обогреть помещения. Однако животные способны полностью формировать микроклимат, при нормальном содержании и хорошо изолированном помещении.

      5. Факторы,влияющие на охлаждение воздуха   помещений.

     На охлаждение воздуха в помещении влияет много факторов. К ним относят: скорость вентиляции в помещении, конструкция здание, площадь ограждающих конструкций, свойства материала к теплоизоляции, площадь окон, ворот, пола, крыши.

           Для расчета теплового баланса пользуются формулой:

 

Qж = ∆t (L x 0.24 + ∑KS) + Wздания

 

Qж - поступление тепла в помещение от животных, кКал/ч;

∆t  разность между температурой воздуха внутри помещения и температурою  наружного воздуха, °С;

 L - Количество воздуха, удаляемого из помещения или поступающего в него в течение 1 часа,кг; 

0, 24 - количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воздуха на 1°, кКал /кг х град.

K- Коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции.

 S –площадь ограждающих конструкций, м²;

W - расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждающих конструкции, кКал/ч (15% влаги, выделяемой  животными).

Температура воздуха в коровнике +10°С, наружного -6.6°С. Длина помещения 70 м. Ширина помещения 21м. Высота здания 3.5м, стены оштукатурены со стороны помещения, кубатура помещения 5145м³, площадь пола и потолка 1470м², площадь окон 32 х (1.5 х 1.2) = 57.6 м², площадь ворот 4 х (3 х 2.5) =30 м². В коровнике содержится 200 коров, из них-170 лактирующих с удоем 10 литров, (20гол.) и 15 литров (160гол.)) и 20 сухостойных, средняя живая масса одной коровы 400 кг.

       Расчет.

1.Определяем поступление тепла в помещение.

 Одна корова с живой массой. 500 кг и удоем 10л выделяет свободного тепла 682 кКал/ч., корова с живой массой. 400 кг и удоем 15л выделяет свободного тепла 687 кКал/ч., одна сухостойная корова с живой массой 400 кг выделяет в помещении 596 кКал/ч.

Таким образом,- от всех животных в помещение поступит свободного тепла (Qж)13640+109920+11380=124690 кКал/ч.

2. Определяем расход тепла в помещении:

а). Рассчитываем теплопотери на обогрев вентиляционного воздуха ∆t (L x 0.24), Объем воздухообмена в 1 час составляет 22891 м³.  Переводим  объемные единицы перевести в весовые: 1 м³ воздуха при температуре +10°С и при  среднем барометрическом давлении 715 мм рт, ст. (см. табл. П.5.11) весит 1,174 кг,  следовательно, 22891 м³ будут весить 26874 кг. Для нагрева 1 кг воздуха на 1°С затрачивается 0,24 кКал,

б). Определяем теплопотери на обогрев ограждающих конструкций (S х К на І°С).

Площадь ограждающих конструкций

S=70x21=1470 м²

Площадь стен с окнами

70x3.5x2=490 м²

Площадь окон

(1.5x1.2)x32=57.6 м²

Площадь стены без окон

490-57.6=432.4 м²

 

Площадь ограждающих конструкций	S, м^2	К	SК, кКал/ч х градус
Пол (бетон)	1470	1.25	1837.5
Потолок	1470	0.11	161.7
Окна (двойные)	57.6	0,5	28.8
Ворота (двойные)	30	0.08	2.4
Стены (без учета площади окон и ворот)	432.4	0.45	194.6
Всего теплопотерь:			2225

 

На испарение 1г влаги затрачивается 0,595 кКал тепла

W= 10749x0.595=6073, кКал/гр.

 

Qж = ∆t (L x 0.24 + ∑KS) + W здания

 

124698=16.6(26874x0.24+2225)+6073=150074

 

124698=150074

Разница (-25376 кКал/ч)

Выводы: Причиной отрицательного теплового баланса является констукция пола (бетонный). Следовательно необходимо провести реконструкцию пола, применяя материалы с низкой теплопроводностью.