Определение мощности отопительных установок

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ И ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

1. Технологические требования и температуре воздуха в

животноводческих и птицеводческих помещениях

Микроклимат — совокупность физических и хими­ческих параметров окру­жающей воздушной среды (температура, влажность, подвижность воз­духа, содержание углекислоты, аммиака, сероводорода, запы­ленность, наличие микрофлоры, ионосодержание и др.), оказывающих комплексное влияние на организм животных и птицы. Температура окружающей сре­ды — один из основных параметров микроклимата. Ее влияние на продуктивность животных и птицы во многом зависит от их породы и индивидуальных особенностей.

Так, для крупного ро­гатого скота молочного направления оптимальной считают тем­пературу 8...15°С. У молочных коров при температуре возду­ха выше 20...22°С отдача молока снижается, а при более вы­сокой температуре уменьшается его жирность. С понижением температуры до — 5 °С потребление кормов коровами возрастает в 1,5... 2 раза.

При снижении температуры воздуха в свинарни­ках до 5°С уменьшаются среднесуточные привесы на 40... 60 г, а расход корма возрастает на 0,3...0,5 корм. ед. Создание оптимального микроклимата связано с обеспечением не только температурного режима, но и требуемых влажности, подвижно­сти и газового состава воздушной среды животноводческих и птицеводческих помещений. Научно обоснованные нормативные параметры температурно-влажностного режима для различных животных и птицы приведены в таблицах 10.2.

Оптимальные температурные параметры воздушной среды помещений для содержания животных и птицы создают при по­мощи отопительных средств и устройств вентиляции, объединяе­мых понятием «отопительно-вентиляционная система».

Оптимальная температура в помещениях для жи­вотных поддерживается системами- электроотопления, которые подразделяют на системы общего, местного (локального) и ком­бинированного обогрева. Системы общего отопления создают относительно равномерную температуру по всему объему поме­щения. В системах местного обогрева требуемая температура поддерживается только в зоне нахождения животных. Комбини­рованный обогрев обеспечивается совместной работой систем общего и местного обогрева. При этом температура в зоне на­хождения животных и птицы отличается от температуры в дру­гих местах помещения.

На крупных животноводческих комплексах и птицефабриках общее отопление обеспечивается, как правило, за счет тепло­снабжения от котельных, работающих на твердом, жидком и га­зообразном топливе. Системы местного обогрева выполняют, применяя электротермические установки и устройства. Для не­больших ферм используют системы общего электроотопления. Оно может осуществляться от электрокалориферов, а также от котельных с паровыми или водогрейными котлами, паровыми или водяными калориферами, батареями или трубами отоп­ления.

При комбинированном обогреве наряду с теплоснабжением от котельной на топливе или от электрокотельной для местного обогрева применяют специальные малоинерционные электро­обогреватели —доводчики, регулирующие с большой точностью температуру в зоне нахождения молодняка животных и птицы. Индивидуальное регулирование таких обогревательных уст­ройств позволяет экономно расходовать электрическую энергию.

Мощность системы электроотопления определяют из уравне­ния баланса тепловых потоков животноводческих помещений

Ф_ТО — общий тепловой поток источников теплоты, находящихся внутри помещения, Вт; Ф_ТП — суммарный тепловой поток потерь, Вт.

Тепловой поток внутри помещения создается в основном си­стемой электроотопления и животными:

Ф_О — тепловой поток системы электроотопления, Вт;

Ф_ж - тепловой по­ток животных, Вт.

Ф_М – тепловой поток от местного обогрева.

Тепловой поток, Вт, потерь

Ф_ОГ — тепловой поток потерь через ограждения. Вт;

Ф_В — тепловой по­ток потерь с вентиляцией, Вт;

Ф_И — тепловой поток потерь на испарение вла­ги с различных поверхностей, Вт.

Исходя из уравнения () и с учетом отношения () тепловой поток системы электроотопления

Общий поток тепловых потерь через строительные огражде­ния определяют, используя удельный тепловой поток потерь (удельную тепловую характеристику здания) — тепловой поток, теряемый 1 м³ объема здания при разности температур внутрен­него и наружного воздуха 1 °С.

Расчет выполняют по формуле

Ф_УД — удельный тепловой поток потерь, Вт/(м³-°С); V — строительный объем здания, м³; t_B и t_H — расчетные температуры внутри помещения и на­ружного воздуха, °С.

За расчетную температуру воздуха животноводческого поме­щения при определении мощности системы отопления для зим­него периода принимают минимально допустимую температуру. Расчетная температура наружного воздуха устанавливается в зависимости от климатического района, в котором находится животноводческое помещение. Удельный тепловой поток для современных животноводческих зданий составляет 0,6... 1,4Вт/(м³×°С),

Тепловой поток, идущий на нагрев приточного воздуха,

L_B — объемная подача воздуха на притоке, м³/с; r_в — плотность воздуха, кг/м³; с_В — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг-°С).

В холодный период объемную подачу приточного воздуха определяют по влаге и проверяют по предельной концентрации углекислого газа в воздухе помещения.

Тепловой поток, связанный с испарением влаги в помещении,

n — число животных в помещении; W_ИСП — количество влаги, испаряе­мой в помещении одним животным, г/ч; q_ИСП — теплота фазового преобразова­ния воды в пар, Дж/г.

Тепловой поток, выделяемый животными,

n — число животных (птиц) в помещении; Ф₁ — тепловой поток, выде­ляемый одним животным или птицей, Вт.

Мощность системы электроотопления

h_Т — тепловой КПД, учитывающий потери теплоты в системе отопления.

Тепловой КПД при использовании электрокалориферов, смонтированных в отдельных помещениях, принимают равным 0,95, а при использовании электрокотельных — 0,9... 0,92.

Все исходные данные для расчета объемной подачи приточ­ного воздуха и составляющих теплового баланса принимают в соответствии с нормативными и справочными материалами.