12. Тепловой баланс животноводческих зданий. Понятие о тепловом балансе, принципы расчета. Экономия и регулирование баланса тепла в зданиях с помощью экономичных тепловентиляционных систем

Под тепловым балансом следует понимать то количество тепла, которое поступает в помещение (теплопродукция), и то количество тепла, которое теряется из него (теплопотери). Поступление тепла в неотапливаемые помещения определяется количеством тепловой энергии, выделяемой животными, находящимися в помещении. Внешние ограждающие конструкции животноводческих зданий играют важную роль в поддержании требуемого микроклимата в помещениях, состояние которого оказывает значительное влияние на продуктивность животных, а также на долговечность строительных конструкций.

В холодное время года температура воздуха в зданиях чаще всего понижается за счет значительного увеличения потерь тепла через стены и покрытия вследствие их увлажнения конденсационной влагой. Поэтому в соответствии с требованиями норм технологического проектирования животноводческих, птицеводческих и звероводческих предприятий ограждающие конструкции и инженерное оборудование зданий должны обеспечить поддержание необходимых параметров микроклимата, установленных исходя из зоогигиенических условий содержания животных; при этом конденсация влаги на стенах и потолке помещений не допускается.

Создание требуемых условий воздушного режима в помещении возможно в том случае, если существует правильное сочетание необходимого воздухообмена и оптимального температурного режима. Причем температура в помещении главным образом должна поддерживаться за счет тепла, которое выделяется животными. Для определения количества тепла, требуемого для поддержания оптимальной температуры при найденном значении воздухообмена, необходимо рассчитать тепловой баланс помещения.

Для животноводческих помещений тепловой баланс целесообразно рассчитывать с учетом показателей температуры и относительной влажности атмосферного воздуха самого холодного периода года (январь).

При расчете теплового баланса решается ряд важных вопросов, связанных с созданием нормального температурно-влажностного режима в помещениях для животных, и, прежде всего, корректируется кратность обмена воздуха. Недостаток тепла для обогрева всего поступающего наружного воздуха, особенно в неотапливаемых помещениях, может привести к снижению температуры воздуха, образованию сырости, конденсации влаги на внутренней поверхности ограждений. Правильно рассчитанный тепловой баланс позволяет заранее предвидеть это и своевременно применять меры к утеплению помещения и регулированию вентиляции.

Расчеты теплового баланса помогают также выявить качество отдельных частей ограждающих конструкций (стен, потолков и т.д.) в отношении теплопередачи, с тем, чтобы уменьшить ее путем устройства тепловых тамбуров, а если это необходимо — двойных окон и дверей.

Тепловой баланс — это равновесие между приходом и расходом тепла в каждом помещении.

Поступление тепла — это тепловыделения животных, которые являются основным источником тепла в животноводческих неотапливаемых помещениях. Расчет количества тепла, выделяемого животными, проводят по таблицам тепловыделения, изложенных в НТП по каждому виду животных.

Теплопотери в помещениях для сельскохозяйственных животных слагаются в основном из двух частей. Первая часть — это тепло, которое затрачивается на обогрев вводимого наружного атмосферного (вентиляционного) воздуха при расчетной оптимальной кратности воздухообмена. Вторая часть - это тепло, которое теряется через наружные ограждающие (стены, потолки, окна, ворота, двери) конструкции. Теплопотери через каждую конструкцию ограждения в отдельности вычисляют умножением найденного коэффициента теплопередачи на площадь конструкции ограждения и на разность между внутренней и внешней температурой воздуха. Чем толще ограждение, тем больше сопротивление теплопередачи, меньше потери тепла, и соответственно сокращаются расходы на отопление. Однако при этом повышается расход строительных материалов и увеличивается стоимость здания. Поэтому результаты теплотехнического расчета уточняют для конкретных пунктов строительства, исходя из экономических условий.

После производственных расчетов суммируют расход тепла и сравнивают его с приходом. Для поддержания заданной нормативной температуры в помещении тепловой баланс должен быть нулевым, т.е. величина прихода тепла должна соответствовать величине его расхода. В противном случае температура воздуха в помещении будет повышаться (при положительном балансе) или снижаться (при отрицательном балансе). Дефицит тепла в помещении определяют вычитанием величины его фактического прихода из суммарного расхода. Для покрытия дефицита тепла в помещениях для животных молено использовать электрокалориферы, теплогенераторы, центральное отопление и др.

Органические теплоизоляционные материалы вырабатывают из растительного сырья и отходов, которые в процессе производства подвергают измельчению, пропитке синтетическими полимерами, прессованию и термической обработке. К ним относят древесноволокнистые, древесностружечные, торфяные и камышитовые плиты, а также изделия из пластмасс. Такие плиты используют для внутренней отделки помещений, утепления бесчердачных крыш животноводческих помещений, при строительстве малоэтажных зданий в качестве заполнителя наружных стен, каркасных перегородок.

В группу теплоизоляционных материалов из неорганического сырья входят минеральная вата (и изделия на ее основе (коэф.теплопроводности 0,35-0,5)), стеклянная вата (и изделия на ее основе), пеностекло и асбестосодержащие изделия (асбест, асбестовый картон).