- •Волков с.Н
- •Введение
- •Краткая характеристика помещения
- •Определение расчетного воздухообмена.
- •Расчет теплового баланса помещения
- •2.1 Определение тепловых потерь через наружные ограждения
- •2.2 Определение теплового потока, расходуемого на нагрев приточного воздуха
- •2.3 Определение теплового потока, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей помещения:
- •2.4 Определение теплового потока, выделяемого животными
- •3. Выбор систем вентиляции и отопления
- •Подбор калориферов воздушного отопления, совмещенного с приточной системой вентиляции
- •Определяем тепловой поток идущий на нагрев воздуха
- •Вычисляем площадь живого сечения (м2) калорифера для прохода воздуха:
- •Для выбранного калорифера вычисляем действительную массовую скорость воздуха:
- •Определяем фактический тепловой поток (Вт), передаваемый калориферной установкой нагреваемому воздуху по формуле:
- •5. Расчет воздуховодов и подбор вентилятора для приточной системы вентиляции.
- •6. Расчет вытяжной вентиляции
-
Расчет теплового баланса помещения
Тепловую мощность (Вт) системы отопления помещений для содержания животных определяют по уравнению теплового баланса:
Qот = Qогр + Qв + Qисп - Qж (2.1)
где: Qогр - поток теплоты, теряемой помещением через наружные ограждения;
Qв - поток теплоты , идущий на нагрев приточного воздуха ;
Qисп - поток теплоты , расходуемой на испарение влаги с мокрых поверхностей животноводческого помещения ;
Qж- поток свободной теплоты, выделяемой животными.
2.1 Определение тепловых потерь через наружные ограждения
помещения
При расчете тепловых потерь (Вт) помещением учитывают основные суммарные потери через все наружные ограждающие конструкции помещения и добавочные суммарные теплопотери:
Qогр =Q + Qдоб (2.2)
Основные потери теплоты через отдельные ограждения определяют по формуле:
Q = (2.3)
где: Ro - общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2∙ºС/Вт;
F - площадь ограждения, м2 ;
tв и tн – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ºС; ([1] Приложение 2)
n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху (n = 1).
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:
Ro = Rв++Rн (2.4)
где: Rв - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м2°С/Вт;
- сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m-слойного ограждения толщиной (м), выполненных из материалов с теплопроводностью , Вт/(м°С);
Rн – термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения (для наружных стен и бесчердачных покрытий Rн = 0,043 Вт/(м°С), для перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами
Rн = 0,086 Вт/( м°С).
Определяем термические сопротивления перекрытий
Несущие стены выполнены из двухслойных керамзитобетонных панелей [стр 7.,]
δст = 0,4м λст = 0,2 Вт/( м°С)
Rн = 0,043 м2°С/Вт
Rв = 0,086 м2°С/Вт
Определим Rо.ст для стены
Rо.ст = 0,086 + 0,4/0,2 + 0,043 = 2,129 м2°С/Вт
Окна с двойными переплетами раздельные (двойное остекление)
Rо.ок = 0,38 м2°С/Вт
Площадь окна равна Fокн. = 2,16 м2
Наружные ворота деревянные двойные
Rо.в=0,43 м2°С/Вт
Определяем основные теплопотери
Западная стена
Ворота
Площадь ворот с западной стороны: Fз.в = 22,72,4 = 12,96 м2
Теплопотери (n = 1): Qз.в = 12,96/0,43(20 – (-25))1 = 1356,27 Вт
Стены
Площадь западной стены:
Fз.ст. = 873- 37∙ Fокн = 261 – 79,92 = 181,08 м2
Теплопотери (n = 1): Qз.ст = 181,08/2,129451 = 3827,4 Вт
Окна
Площадь окон с западной стороны (37 шт.): Fз.ок = 2,16∙37 = 79,92 м2
Теплопотери (n = 1): Qз.ок = 79,92/0,38(20 – (-25))1 = 9464,21 Вт
Восточная стена
Ворота
Площадь ворот с восточной стороны: Fв.в =22,72,4 = 12,96 м2
Теплопотери: Qв.в = 12,96/0,43(20 – (-25))1 = 1356,27 Вт
Стены
Площадь восточной стены:
Fв.ст. = 873 -38∙ Fокн - Fв.в = 261 – 82,08 – 12,96 = 165,96 м2
Теплопотери: Qв.ст = 165,96/2,129451 = 3507,8 Вт
Окна
Площадь окон с восточной стороны (38 шт.): Fз.ок = 2,16∙38 = 82,08 м2
Теплопотери: Qв.ок = 82,08/0,38(20 – (-25))1 = 9720 Вт
Южная стена
Стены
Площадь западной стены:
Fю.ст. = 93 - 1∙ Fокн = 27 – 2,16 = 24,84 м2
Теплопотери (n = 1): Qю.ст = 24,84/2,129451 = 525,03 Вт
Окна
Площадь окон с западной стороны (1 шт.): Fю.ок = 2,16∙1 = 2,16 м2
Теплопотери (n = 1): Qю.ок = 2,16/0,38(20 – (-25))1 = 255,78 Вт
Северная сторона
Ворота
Площадь ворот с западной стороны: Fс.в = 3 2,7 = 8,1 м2
Теплопотери (n = 1): Qс.в = 8,1/0,43(20 – (-25))1 = 847,67 Вт
Стены
Площадь западной стены:
Fс.ст. = 93- 2∙ Fокн - Fз.в = 27 – 4,32 – 8,1 = 14,58 м2
Теплопотери (n = 1): Qс.ст =14,58 /2,129451 = 308,17 Вт
Окна
Площадь окон с западной стороны (2 шт.): Fс.ок = 2,16∙2 = 4,32 м2
Теплопотери (n = 1): Qс.ок =4,32 /0,38(20 – (-25))1 = 511,57 Вт
Крыша
Fкр = 873,35∙2 = 582,9 м2
Покрытие: Асбестоцементные волнистые листы λ = 0,49 Вт/(м°С) δ = 0,012 м
Утеплитель: Минераловатные плиты λ = 0,07 Вт/(м°С) δ = 0,04 м
Настил из досок: λ = 0,16 Вт/(м°С) δ = 0,06 м
Rн = 0,043 м2°С/Вт
Rв = 0,086 м2°С/Вт
Определим Rо.ст для крыши
Rо.ст = 0,086 + 0,012/0,49 + 0,04/0,07 + 0,06/0,16 +0,043 = 1,32 м2°С/Вт
Теплопотери (n = 1): Qкр = 582,9/1,32451 = 19871,59 Вт
Пол
Состав пола:
1) Бетон на гравии =0,08 м =1,8 Вт/(м°С)
2) крупнозернистый песок, утрамбованный со щебнем:
= 0,12 м = 0,23 Вт/(м°С)
Пол утепленный т.к. у.с<1,16 Вт/(м°С).
Сопротивление утепленных полов теплопередаче
Rу.п = Rн.п. + δу.с/λу.с (2.5)
где у.с и у.с - толщина утепляющего слоя (м) и теплопроводность утепляющего слоя ,Вт/(мС),
Rн.п. - сопротивление теплопередаче неутепленного пола (м2°С/Вт)
по зонам разбивки пола: Rн.п.I=2,15 м2°С/Вт , Rн.п.II=4,3 м2°С/Вт , Rн.п.III=8,6 м2°С/Вт, Rн.п.IV=14,2 м2°С/Вт
Разбиваем пол на зоны шириной по 2 м.
Рис.1 План разбивки пола
Находим площади зон
FI = 87∙4 + 9∙4 = 384 м2
FII = 83∙4 + 1∙4 = 336 м2
FIII = 79∙1= 79 м2
Вычисляем термические сопротивления для каждой зоны по формуле (2.4):
для I зоны Rу.п.I = 2,15 + 0,08/1,80 = 2,19 м2°С/Вт
для II зоны Rу.п.II = 4,3 + 0,12/0,23 = 4,82 м2°С/Вт
для III зоны Rу.п.III = 8,6 + 0,12/0,23 = 9,12 м2°С/Вт
Теплопотери через пол по формуле (2.3):
Qпол = (384/2,19 + 336/4,82 + 79/9,12 )∙ 451 = 11412 Вт
Основные Q через все строительные ограждающие конструкции помещения (двери, стены, окна, крыша , пол).
Q = Qз.в + Qв.в + Qс.в + Qз.ст + Qв.ст + Qю.ст + Qс.ст +
+ Qз.ок +Qв.ок + Qкр + Фпол
Q = 1356,27 + 1356,27 + 847,67 + 3827,4 + 3507,8 + 525,03+
+ 308,17 + 9464,21 + 9720 + 19871,59 + 11412 = 62196,4 Вт
Определяем добавочные теплопотери:
Потери по сторонам света:
Передняя сторона выходит на запад – 5%
Задняя сторона выходит на восток – 10%
Одна из боковых сторон выходит на север – 10%
Дополнительные теплопотери будут равны :
Qдоб.ст = Qз.ст∙0,05 + Qв.ст∙0,1 + Qс.ст∙0,1
Qдоб.ст = 3827,4∙0,05 + 3507,8∙0,1+308,17∙0,1 = 572,94 Вт
Qдоб.ок = Qз.ок∙0,05 + Qв.ок∙0,1
Qдоб.ок = 9464,21∙0,05 + 9720∙0,1 = 1445,2 Вт
Добавочные теплопотери через наружные ворота с тамбуром между ними принимают равными 80% от основных через них.
Qдоб.в = 0,8∙Qворот
Qдоб.в = 0,8∙3560,2 = 2848,16 Вт
Дополнительные потери теплоты на нагревание наружного воздуха, инфильтрующегося притворы окон, дверей и ворот принимаем 30% от основных теплопотерь через все ограждения.
Qинф = 0,3∙Q
Qинф = 0,3∙62196,4 = 18658,9 Вт
Таким образом добавочные теплопотери через ограждения
Qдоб = Qдоб.ст + Qдоб.ок + Qдоб.в + Qинф
Qдоб =572,94 +1445,2 + 2848,16 + 18658,9 = 23525,2 Вт
Qогр =62196,4 + 23525,2 = 85721,6 Вт