Отопление и вентиляция животноводческих зданий
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
на тему: «Отопление и вентиляция животноводческих зданий»
Введение
Теплоснабжение является составной частью инженерного обеспечения сельского хозяйства. Повышение продуктивности в животноводстве и растениеводстве, укрепление кормовой базы, повышение сохранности сельскохозяйственной продукции, улучшение условий жизни сельского населения неразрывно связано с теплоснабжением. 8% от всех работающих в сельскохозяйственной отрасли заняты в теплоснабжении.
Специализация производства в животноводстве повышает требования к микроклимату. Содержание животных в холодных и плохо вентилируемых помещениях приводит к снижению продуктивности на 15–40%, расход кормов увеличивается на 10–30%, заболевания молодняка увеличиваются в 2–3 раза. Продуктивность в животноводстве по 1/3 определяется условиями содержания.
Большую роль играет поддержание микроклимата в современных коровниках. Он способствует максимальной продуктивности, наилучшей сохранности и интенсивному росту молодняка.
Для поддержания микроклимата на животноводческих фермах и комплексах принимают ОВС, посредством которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения, предусматривая дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни. Удаляют воздух из помещения либо при помощи вентбашень, либо через окна и вытяжные шахты. В холодный и переходной периоды воздух удаляют из помещения через вентбашни при неработающих осевых вентиляторах. В теплый период требуемое количество воздуха подают вентбашнями, при этом удаляют воздух из помещения через фрамуги окон и из навозных каналов.
1. Составление исходных данных
Из приложения Г /1/ выписываем расчетные параметры наружного воздуха в таблицу 1.
Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха
|
Область |
Температура наиболее холодных суток, 0C |
Холодный период (параметры Б) |
Теплый период (параметры А) |
||
|
н.о., |
, |
, |
, |
||
|
Витебская |
-31 |
-25 |
-24,4 |
21,6 |
49,4 |
Примечание: tн.о.-средняя температура наиболее холодной пятидневки;
t – средняя температура наиболее теплой пятидневки.
Для переходного периода принимаем температуру наружного воздуха и энтальпию /1/.
В таблицу 2 записываем параметры внутреннего воздуха /2/.
Таблица 2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
|
Помещение |
Период года |
Параметры воздуха |
ПДК , |
|
|
, |
, % |
|||
|
Помещение для откорма свиней |
Холодный |
18 |
75 |
2 |
|
Переходный |
18 |
40–75 |
2 |
|
|
Теплый |
26,6 |
40–75 |
2 |
|
Примечание: – расчетная температура внутреннего воздуха, ;
– относительная влажность, %;
- предельно-допустимая концентрация (ПДК) углекислого газа в зоне содержания животных, (таблица 10.4 /2/).
В таблицу 3 записываем выделение вредности животными /2/.
Таблица 3 Выделение теплоты, влаги и углекислого газа свиньями
|
Группа животных |
Масса, кг |
Тепловой поток тепловыделений, |
Влаговыделения, |
Выделения, |
|
|
Полных |
Явных |
||||
|
Свиньи на откорме |
100 |
369 |
266 |
152 |
47,6 |
В таблицу 4 выписываем температурные коэффициенты /2/.
Таблица 4 Температурные коэффициенты для свиней
|
Периоды года |
Температура , |
Температурные коэффициенты |
||
|
Тепловыделений |
Влаговыделений Выделений |
|||
|
полных |
Явных |
|||
|
Холодный |
18 |
0,92 |
0,74 |
1,31 0,92 |
|
Переходный |
18 |
0,92 |
0,74 |
1,31 0,92 |
|
Теплый |
26,6 |
0,86 |
0,34 |
2,2 0,86 |
Для расчета термических сопротивлений теплопередаче для стен, перекрытий и дверей необходимо знать теплотехнические характеристики строительных материалов и конструкций. Из таблицы 1.12 /2/ выписываем необходимые данные в таблицу 5.
Таблица 5 Теплотехнические характеристики строительных материалов и конструкций
|
Наименование материала |
, |
Расчетные коэффициенты при условиях эксплуатации |
|
|
Теплопроводности, Б |
Теплоусвоения, Б |
||
|
Силикатный кирпич |
1800 |
0,87 |
10,9 |
|
Глиняный кирпич |
1800 |
0,81 |
10,12 |
|
Рубероид |
600 |
0,17 |
3,53 |
|
Известково-песчаный раствор |
1600 |
0,81 |
9,76 |
|
Сосна поперек волокон |
500 |
0,18 |
4,54 |
|
Плиты минераловатные |
50 |
0,06 |
0,48 |
|
Рубероид |
600 |
0,17 |
3,53 |
2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Определяем термическое сопротивление теплопередаче наружных стен, перекрытий, дверей и ворот, :
,
где – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограничиваю-
щей конструкции, ;
– толщина слоя материала, м;
- коэффициент теплопроводности материала (принимаем по таблице 5), ;
– термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (таблица 3.5 /2/),;
– коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ограничивающей конструкции (принимаем =23 .
Для перекрытий и дверей принимаем =8,7 /2/. Значение для наружных стен принимаем в зависимости от заполнения животными 1м2 пола.
Рассчитываем заполнение помещения животными, :
,
где – масса одного животного, ;
– количество животных;
– площадь помещения, ;
;
Так как заполнение животными помещения , то принимаем для стен и потолков /2/.
Тогда термическое сопротивление теплопередаче для:
– наружных стен
=;
– перекрытия
=1,99
– дверей и ворот
=.
Рассчитываем термическое сопротивление теплопередаче отдельных зон пола:
,
где – сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного
пола,;
– толщина утепляющего слоя,;
– теплопроводность утепляющего слоя,.
Сопротивление теплопередаче принимаем равной (стр. 39 /2/):
─ для I зоны:
─ для II зоны:
─ для III зоны:
─ для IV зоны:
;
;
;
.
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен и перекрытия,:
,
где – расчетная температура внутреннего воздуха в холодный период, ;
– расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,;
– нормативный температурный перепад (принимаем по таблице 3.6 /2/),;
