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

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

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

В таблицу 4 выписываем температурные коэффициенты /2/.

Таблица 4 Температурные коэффициенты для свиней

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

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/),;

– коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по отношению к наружному воздуху (принимаем n=1 /2/).

Значение нормативного температурного перепада следующее:

– для наружных стен

=+=18–13,5=4,5;

– для перекрытия

=0,8*(+)=0,8*(18–13,5)=3,6;

где температуру точки росы принимаем из приложения /1/ при и – .

Значение расчетной температуры наружного воздуха принимают в зависимости от тепловой инерции наружного ограждения (стр. 33 /2/).

Тепловая инерция ограничивающей конструкции:

,

где – расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции (таблица 5), ;

– для наружных стен

;

– для перекрытия

.

Исходя из полученного выражения, в качестве расчетной температуры наружного воздуха принимаем:

– для наружных стен при 4<<7 среднюю температуру наиболее холодных трех суток равную

;

– для перекрытия при <4 среднюю температуру наиболее холодных суток равную

==-31.

Следовательно, находим требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен и перекрытия:

.

.

Аналогично определяем требуемое термическое сопротивление наружных дверей:

– ;

– =+=18–13,5=4,5