Обоснование и расчёт теплового баланса для неотапливаемого помещения

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

Правильно рассчитанный тепловой баланс позволяет своевременно принять меры к утеплению этого помещения, регуляции вентиляции, устранению сырости. Расчет теплового баланса в помещении помогает выявить качество отдельных ограждающих конституций и теплопотери через них. На данных теплового баланса основывается выбор обогревательных установок и расчет их качества.

Создание норм режима температуры и влажности для животных в помещении в различные периоды года решаются, главным образом, путем расчета теплового баланса помещения.

Формулу для расчёта теплового баланса неотапливаемого помещения можно представить в виде формулы:

где.

Q₁ — тепло, выделяемое животными; Q₂-теплопотери через ограждающие конструкции; Q₃ — теплопотери на обогрев приточного воздуха; Q₄ — теплопотери на испарение влаги.

Коровник 1.

Расчёт прихода свободного тепла:

(ккал/ч).

Расчёт теплопотерь:

а) Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции.

где.

S — площадь ограждающих конструкций, м²; К — коэффициент теплопередачи в ккал/ч/м²/град; - разница температур внутреннего и наружного воздуха, ^оС; Q_осн, Q_доп, Q_общ — потери тепла через ограждающие конструкции.

Расчёт площади продольных стен: S_{прод.стен}= 7832 — 153 = 315 (м²).

Расчёт площади окон: S_окон = 11 011,5 = 165 (м²).

Расчёт площади торцевых стен: S_{торц.стен}= 2133 — 811,5 — 2,6 3 2,6 = 189 — 12 — 20,28 = 156,72 (м²).

Расчёт площади ворот и дверей: S_ворот = 2,62,6 3 = 20,28 (м²).

Расчёт площади перекрытий: S_{потолка} = S_пола = 78 21 = 1638 (м²).

Расчёт тёплого пола: S_бокса кол-во голов = 1,2 1,9 200 = 456 (м²).

Расчёт холодного пола: 1638 — 456 = 1182 (м²).

= t_внутр. — t_янв. = 10 — (-11,7) = 21,7 ^оС.

Элементы здания.	S.	K.	KS.	Qосн	Qдоп	Qобщ	% от общих теплопотерь.
Продольные стены (за вычетом 102 окон).		0,69.	217,35.	21,7.	4716,5.	613,14.	5329,64.
Окна.				10 741,5.	1396,4.	12 137,9.
Торцевые стены (за вычетом ворот и 8 окон).	156,7.	0,89.	139,48.	3026,7.	393,48.	3420,21.
Ворота, двери.	20,28.		81,12.	1760,3.	228,84.	1989,14.
Перекрытия.		0,39.	638,82.	13 862,4.	;	13 862,4.
Холодные полы.		0,39.	460,98.	10 003,3.	;	10 003,3.
Тёплые полы.		0,16.	72,96.	1583,9.	;	1583,9.
Итого.	2105,7.	2631,9.	48 325,8.

б) Расчёт теплопотерь через вентиляцию.

,где.

0,31 — тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 м² воздуха на 1^оС; L-воздухообмен, рассчитанный по январю.

(ккал) в) Расчёт теплопотерь от испарений.

где.

0,595 — расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок, ккал; a — надбавка к испарению влаги в размере 7−10% от влаги, выделяемой всеми животными в течение 1 ч.

(ккал).

(ккал/ч).

Дефицит тепла:

(ккал).

Определение температуры наружного воздуха, при которой нет необходимости подогревать приточный воздух:

где.

— разница между температурой внутри помещения и наружного воздуха; -тепло, расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха; - тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительныхтеплопотерь через вертикальные конструкции, граничащие с внешним пространством.

^оС.

^оС.

Вентиляция в данном коровнике может работать без ограничений до 0,1 ^оС. С наступлением более низких температур для поддержания оптимальных условий нужно использовать калорифер. Учитывая дефицит тепла в 48 468,9 ккал, нам требуется:

48 468,9:860 = 56,4 т. е8 калориферов мощностью в 7 кВт.

Коровник 2.

Расчёт прихода свободного тепла:

(ккал/ч).

Расчёт теплопотерь:

• а) Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции (см. выше)
• б) Расчёт теплопотерь через вентиляцию

,где.

0,31 — тепло (ккал), затраченное на нагревание 1 м² воздуха на 1^оС; L-воздухообмен, рассчитанный по январю.

(ккал) в) Расчёт теплопотерь от испарений.

где.

0,595 — расход тепла на испарение 1 г влаги с поверхности ограждающих конструкций, кормушек, поилок, ккал; a — надбавка к испарению влаги в размере 7−10% от влаги, выделяемой всеми животными в течение 1 ч.

(ккал).

(ккал/ч).

Дефицит тепла:

(ккал).

Определение температуры наружного воздуха, при которой нет необходимости подогревать приточный воздух:

где.

— разница между температурой внутри помещения и наружного воздуха; -тепло, расходуемое на обогрев вентиляционного воздуха; - тепло, теряемое через ограждающие конструкции плюс 13% дополнительныхтеплопотерь через вертикальные конструкции, граничащие с внешним пространством.

^оС.

^оС.

Вентиляция в данном коровнике может работать без ограничений до -0,9^оС. С наступлением более низких температур для поддержания оптимальных условий нужно использовать калорифер. Учитывая дефицит тепла в ккал, нам требуется:

:860 = 56,4 т. е8 калориферов мощностью в 7 кВт.