Курсовая работа: Отопление и вентиляция сельскохозяйственного здания

где - выделения углекислого газа одним животным, .

Предельно допустимая концентрация определяется по Приложению 1 “Отопление и вентиляция животноводческих комплексов и ферм” и составляет в наружном воздухе принимаем Следовательно расход воздуха на удаление углекислого газа по формуле (1) равен, и не меняется для трёх расчётных периодов:

Также определяем минимальный расход воздуха на 1 живой массы животных:

(5)

где - минимальный расход воздуха на 1 живой массы, ; - общая масса животных, .

За расчётный расход воздуха принимаем наибольший , он оказывается достаточным и для удаления из помещения других вредных выделений: сероводорода, аммиака и пыли.

2. Расчёт воздухообмена в переходный период

Расход вентиляционного воздуха , , определяется из условия удаления влаговыделений, углекислого газа, избыточной теплоты:

(6)

где - избыточные тепловыделения, ; - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, .

Тепловая мощность теплоизбытков определяется как:

(7)

где - тепловая мощность теплопоступлений от солнечной радиации, ;

-тепловая мощность выделений скрытой теплоты животными, ;

- тепловая мощность теплопотерь через наружные ограждения, ;

- тепловая мощность выделений свободной теплоты животными, ;

- тепловая мощность теплопоступлений от осветительных приборов, .

Расчёт теплопоступлений от солнечной радиации производим по формуле:

(8)

где - коэффициент зависящий от типа остекления и его особенностей - для одинарного остекления принимаем 1,45; - плотность теплового потока через остеклённую поверхность, , принимается по таблице 3.2 “Отопление и вентиляция животноводческих комплексов и ферм"; - площадь поверхности остекления, ; - коэффициент, зависящий от конструкции перекрытий - для бесчердачных покрытий принимаем 1; - площадь горизонтальной проекции перекрытия, ; -термическое сопротивление теплопередаче перекрытия, ; - эквивалентная разность температур, - для средней полосы России ; - эквивалентная разность температур в зависимости от конструкции и цвета наружной поверхности покрытия, , принимается по таблице 3.3 “Отопление и вентиляция животноводческих комплексов и ферм”.

Скрытая теплота является частью общей теплоты, выделяющейся животными, и зависит от их влаговыделений:

(9)

где - скрытая теплота парообразования водяных паров,, принимается .

Теплопотери через наружные ограждения определяются по выражению:

(10)

где - удельные потери, , для данного вида помещений принимается ; - объём помещения по внешнему обмеру, .

Тепловая мощность выделений свободной теплоты животными определяем:

(11)

где - выделения свободный теплоты одним животным, .

Теплота от осветительных приборов рассчитывается с использованием мощности ламп, приходящейся на единицу площади пола и принимаемой , определяется по формуле:

(12)

где - площадь пола, .

Тепловая мощность теплоизбытков определяем по формуле (7):

Явные теплоизбытки составляют:

При этом тепловлажностное отношение имеет вид:

Влаговыделения внутри помещения , , в переходный период составляют , равны влаговыделениям в холодный период, т.к не изменились параметры внутреннего воздуха.

По диаграмме, по параметрам внутреннего и наружного воздуха находим влагосодержание, соответственно равные .

Количество воздуха на удаление влаговыделений определяем по формуле (6):

Количество воздуха на ассимиляцию тепловыделений (6):

Также определяем минимальный расход воздуха на 1 живой массы животных:

3. Расчёт воздухообмена в тёплый период

Расход вентиляционного воздуха , , определяется из условия удаления влаговыделений, углекислого газа, избыточной теплоты. Расчёт теплопоступлений от солнечной радиации производим по формуле (8):

Скрытая теплота является частью общей теплоты, выделяющейся животными, и зависит от их влаговыделений:

Влаговыделения животными определяем по формуле (3):

Влаговыделения с мокрых полов определяем по формуле (4):

Дополнительные влаговыделения в животноводческих помещениях принимаем как от выделений всеми животными:

Таким образом по формуле (2) влаговыделения внутри помещения , , составляют:

Тепловую мощность выделений свободной теплоты животными определяем по выражению (11):

Теплопотери через наружные ограждения определяются по формуле (10):

Тепловая мощность теплоизбытков определяем по формуле (7):

Явные теплоизбытки составляют:

При этом тепловлажностное отношение имеет вид:

По диаграмме, по параметрам внутреннего и наружного воздуха находим влагосодержание, соответственно равные

Количество воздуха на удаление влаговыделений определяем по формуле (6):

Количество воздуха на ассимиляцию тепловыделений (6):

Также определяем минимальный расход воздуха на 1 живой массы животных:

3. Выбор схем приточной и вытяжной систем вентиляции

Для основных помещений животноводческих зданий организация вентиляции зависит от назначения помещения и вида животных. Телятники для привязного содержания молодых телят рекомендуется оборудовать системой вентиляции по следующей схеме:

в холодный и переходный периоды - подача подогретого воздуха в верхнюю зону рассредоточенными струями. Удаление воздуха из верхней зоны через шахты в перекрытии и из нижней зоны через навозные каналы в размере 30% притока.

в теплый период - естественный приток через оконные проёмы. Естественная вытяжка через оконные проёмы и механическая через навозные каналы в размере 30% зимнего притока.

В помещениях для содержания скота предусматривается создание подпора воздуха путём превышения притока над вытяжкой в размере 10-20%, осуществление естественной вентиляции как аварийной.

План приточной вентиляции представлен на формате 1. Система состоит из двух ветвей, расположенных на высоте 2,5м от уровня пола. Раздача воздуха происходит через решётки размером 100х100.

Для подачи воздуха с заданными параметрами приточный центр оборудуют фильтром и калорифером, расчёт которых приводится далее. Необходимый напор и расход в системе создаётся центробежным вентилятором. Предотвращение перетекания воздуха из помещения обеспечивает утеплённый клапан. Для уменьшения звуковой нагрузки используют звуко- и виброизоляцию. Расчёт всех составляющих частей приточного центра приведён в главе 4 данного проекта.

4. Определение мощности системы отопления

Тепловая мощность системы отопления рассчитывается на основании теплового баланса животноводческого помещения, составленного для холодного периода:

(13)

где - тепловая мощность, расходуемая на подогрев приточного воздуха, ; - тепловая мощность теплопотерь через наружные ограждения, ; - тепловая мощность, расходуемая на нагрев инфильтрируемого воздуха, ; - тепловая мощность, расходуемая на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, ; - тепловая мощность выделений свободной теплоты животными, ; - тепловая мощность теплопоступлений от осветительных приборов, .

Тепловая мощность, расходуемая на подогрев приточного воздуха , , включена в тепловой баланс помещения, т.к применяем воздушное отопление, совмещенное с общеобменной вентиляцией, определяется по формуле:

(14)

где - теплоёмкость воздуха, ; - плотность воздуха, ; - расход воздуха, идущего на вентиляцию животноводческого помещения, ; - температура внутреннего и наружного воздуха соответственно, .