Площадь пола по зонам.

2м

2м

1м

2м

2м

1 S₁ = 2 × 2м × 35м = 140 м²

S₂ = 2 × 2м × 35м = 140 м²

2 S₃ = 1 × 35м = 35м²

3

2

1

Рис. 2

4 Расчет сопротивления теплопередачи

R₀ = Rв + R + Rн, где

Rв – сопротивление тепловосприятия (в среднем по заданию = 0,133 м² ч град/ккал)

R – термическое сопротивление ограждения

Rн – сопротивление теплопередачи (в среднем принимается равной 0,05 м² ч град/ккал)

Rн = , где

σ – толщина слоя (м)

λ – расчетный коэффициент теплопроводимости слоя

λ – расчетный коэффициент теплопроводности слоя;

R1 = 0,2/1,4 = 0,142(м² ч град/ккал)

R2= 0,003/0,15 = 0,02 (м² ч град/ккал)

R3 = 0,2/0,1 = 2(м² ч град/ккал)

R4 = 0,006/0,15 = 0,04(м² ч град/ккал)

R5 = 0,004/0,3 = 0,013(м² ч град/ккал)

R_{0 стен} = 0,133 + 0,4 + 0,05 =0,583 (м² ч град/ккал)

(норма R_{0 стен} = 1,6 – 2,4)

R_{0 пер} = 0,133 + 0,14 + 0,02 + 2 + 0,04 + 0,013 + 0,05 =2,4(м²чград/ккал)

(норма R_{0 пер} = 2,4 – 4,2)

∆t =10 ^о – ( -20 ^о) = 30^оС

Таблица 1 - Теплопотери через ограждающие конструкции

Вид ограждения	R0, м^2ч град/ккал	S, (м)	К = 1/R0, ккал/м^2ч град	SK	∆t, ^oC	Qогр, ккал/м^2ч	%
Пол по зонам
1 – до 2-х м	2,5	140	0,4	56	29	1624	10,7
2 – от 2 до 4-х м	5,0	140	0,2	28	29	812	5,34
3 – остальная S	10,0	35	0,1	3,5	29	101,5	0,6
Стены (без учета окон и ворот)	1,4	216,5	0,7	151,6	29	4396,4	28,9
Окна
Двойные	0,2	26,3	0,04	1,05	29	30,45	0,2
Ворота
Двойны	0,5	16,2	2	32,4	29	939,6	6,18
Перекрытия	1,3	315	0,8	252	29	7308	48,04
Всего потерь				524,55		15211,95	100

5. Qвен = С × L × ∆t, где

С – теплоемкость1 м³ воздуха при нагревании 1 кг = 0,24 ккал/кг град

L – часовой объем вентиляции (кг) выделяемого из помещения в час

∆t – разность температур

L = 4959,8 × 1,239 = 6145,2кг/ч

Qвен = 0,24ккал/кг × 6145,2кг/ч × 29^о = 42770,6ккал/ч

Qж = Qогр + Qвен

30800<15211,95+42770,6

(ккал/ч)

57982,55(ккал/ч)

6 Определение дефицита тепла

Д = Qж - Qогр – Qвен – Wзд , где

Qж – поступление тепла от животных (ккал/ч)

Qогр – потери тепла через наружные ограждения (ккал/ч)

Qвен – потери тепла через вентиляцию с уходящим воздухом (ккал/ч)

Wзд – расход тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений; 10% влаги от выделяемой животными (ккал/ч)

Wзд = 10% × 0,595 =2029 × 0,595 = 1207,3 (ккал/ч)

Д =30800 – 15211,95–42770,6 – 1207,3 = 28389,85 (ккал/ч)

Известно, что один кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. В таком случае дефицит тепла делим на эту величину и получаем мощность калорифера: 28389,85 / 860= 34,6.

Для устранения дефицита тепла, в помещение рекомендуем установить калорифер СФОА – 16 – 3 штуки на всю длину здания.

7 Определение нулевого баланса

Qж – Wзд

∆t_н.б. =

Lн₂о × 0,24 + ΣSK

30800 – 1207,3

∆t_н.б. = =14,8˚

6145,2 × 0,24 + 524,55

Твн = ∆t + tн = -4,2^о

8 Расчет конвекции, анализ расчета и предложения

Расчет ведем по средней массе животных. mср = 550 (кг).

– 100 голов. При оптимальной t^о (+10^оС)

Qконв = Lк × (τ_птж – t_ср) × S_ж, где

Lк – коэффициент теплоотдачи конвекцией

τ_птж – температура поверхности тела животного (град)

t_ср - температура внутренней среды (град)

S_ж – площадь поверхности тела животного (м²)

Тптж= Ттж- 2˚

Тптж= 38˚- 2˚= 36˚

Lк = 1,43 ×

Lк = 1,43 ×36-10 =4,2 (ккал/ч м²)

Qконв = 4,2 × (36^о – 10^о) × 7,5м² = 819 (ккал/ч)

За сутки 40 голов стоя теряют:

819 × 40 ×1 2 =393120 (ккал)

Q конв. лежа Lк (tп.т.ж. – tср.)×Sж.л.к. где

За сутки 40 голов стоя теряют:

819 × 40 ×1 2 =393120 (ккал)

Q конв. лежа Lк (tп.т.ж. – tср.)×Sж.л.к. где

Sж.л.к. = Sж.×S ж.л.- пложадь лежащего животного(м)

Sж.л.к. = Sж.× Sж.л.

Sж.л.=S ж./П = 7,5/3,14 = 2,4 (м )

Sж.л.к. = 7,5 – 2,4 = 5,1 (м )

Qконв = 4,2 × (36^о –10^о) ×5,1м² = 556,92 (ккал/ч)

За сутки 40 голов лежа теряют:

556,92ккал/ч ×40гол × 12 = 267321,6 (ккал)

Qконв.общ. 393120+ 267321,6 = 660441,6(ккал)

При t^о в помещении: - 4,2^оС

Lк = 1,43 × 36+4,2 = 4,9 (ккал/ч м²)

Qконв.стоя = 4,9 × 40,2 × 7,5 =1477,35 (ккал/ч)

За сутки 100 голов стоя теряют:

1477ккал/ч ×40×12=709128(ккал)

Qконв.лежа 4,9×40,2×5,1=1004,6(ккал/ч)

За сутки 40 голов лежа теряют:

1004,6×40×12=482208 (ккал)

Qконв.общ.709128+482208=1191336 (ккал)

9 Расчет проведения, анализ расчета и предложения

Расчет введем по средней ж.м. 550кг.- 100 голов.

При оптимальной температуре (10˚С)

Qпров =Y ×( Tп.т.ж. – Т п.п.) ×S п.ж.,где

Qпров. – потери проведением в пол (ккал/ч)

Y – показатель теплоусвоения (ккал/м ч. град)

Т п.п. – температура поверхности пола (град)

S п.ж. – площадь лежащего животного (м)

Y = λ × C×J , где

λ- коэффициент теплопроводимрсти материала, из которого изготовлен пол (ккал/м. ч./град)

С- удельная теплоемкость материала ( ккал/м. ч. град)

J – обьемная масса материала (кг/м)

S л.ж. = Sж./П

Sл.ж. = 2,4 (м)

Y = 0,15×0,6×550= 7,03 (ккал/м.ч. град.)

Qпров. = 7,03× (36- 8)×2,4м= 472,4( ккал/ч)

За сутки 40 голов теряют проведением:

Q пров = 472,4×40×12= 226752 ккал

При t˚ в помещении:- 4,2 ˚С

Qпров = 7,03×(36-(-4,2))×2,4=536,53 ккал/ч

За сутки 40 голов потеряют проведением

Qпров = 536,53 ×40×12=257534,4 ккал

Находим разницу тепло потерь конвекции между оптимальными и фактическими, пересчитываем разницу в обменную энергию:

Q =1448870,4-887193,6 =561676,8 (ккал)

Разница тепла конвекцией и проведением группы животных 800 кг – 40 голов – 561676,8 (ккал). Переводим разницу в обменную энергию (1 ЭКЕ = 2500 ккал)

1 ЭКЕ – 2500 ккал

Х ЭКЕ –561676,8 ккал

Х = 224,67 ЭКЕ

На одно животное дополнительно тратится 5,6 ЭКЕ