Расчет системы естественной вентиляции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет системы естественной вентиляции



План

1. Исходные данные

2. Расчет системы естественной вентиляции на холодный период

3. Расчет системы естественной вентиляции на переходный период

4. Расчет системы естественной вентиляции на теплый период

5. Расчет теплового баланса

6. Расчет дефицита тепла

7. Расчет искусственной освещенности производственного здания

8. Расчет площади навозохранилища

9. Расчет площади бурта



1. Исходные данные

Четырехрядный коровник на 200 коров. Размеры в плане: 21х72 м. Содержание в стойлах. Удой на голову 20л в сутки, живая масса одного животного 500 кг. Доение в молокопровод. Стены - двухслойные панели с монолитной железобетонной оболочкой и фибролитом. Покрытие - железобетонное сборное с рулонной кровлей и утеплителем. Полы из бетона: верхний слой 4 см, бетонная подготовка 10 см. Расчетная температура наружного воздуха в холодный период года минус 23C (район г. Барнаула)

Кол-во голов	Живая масса, кг	Свободная теплота, ккал/ч	Всего, ккал /ч	Водяные пары, г/ч	Всего, г/ч	Диоксид углерода, л/ч	Всего, л/ч
200	500	758	15160	363	7260	121	2420

2. Расчет системы естественной вентиляции на холодный период

L_CO2= A / (C - C₁)

где L_CO2 - часовой объем вентиляции, А - количество СО₂ которое выделяют все животные в помещении в течении 1 часа С - концентрация СО₂ в данном помещении по нормативам, С₁ - количество СО₂, содержащееся в 1 м³ атмосферного воздуха.

Для определения выделения диоксида углерода крупным рогатым скотом вводится поправочный коэффициент, для данной температуры он равен 1.C=0,25% или 2,5 л.

С₁=0,03 % или 0,3 л.

L_CO2= 2420/ (2,5 - 0,3) = 1100 л/ч

Вытяжные каналы:

S₁ = L_CO2 / (V_* 3600)



?t = 10 - (-23) = 33

V = 1,64 м/с , т.к. труба высотой 4м.

S₁ = 1100 / (1,64_*3600) = 0,2 м².

Сечение трубы 0,5х0,5м.=0,25 м²

N₁= S₁ / a₁ = 0,2/0,25 = 1 канал

Приточные каналы:

S2 = 100 % от S₁

S2 = 0,2 м²

Сечение трубы 0,2х0,2м=0,04 м²

N2 = S₂ / a₂ = 0,2 / 0,04 = 5 каналов

3. Расчет системы естественной вентиляции на переходный период

L_Н2O= Wb /d-d1

где Wb - количество граммов водяного пара, выделяемого за час поголовьем данного помещения с учетом поправочного коэффициента на температуру воздуха помещения, с учетом процентной надбавки на испарение влаги с пола, кормушек, стен; d - выраженное в граммах количество водяного пара в одном кубометре воздуха помещения; d1 - выраженное в граммах количество водяного пара в одном кубометре наружного чистого воздуха за март по данной климатической зоне в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха.

Надбавка 10 %, поправочный коэффициент 1, температура в помещении по нормативу 10⁰С.

W_b=(363*20*1)+10%=7986 г/ч.

D(max.)=9,21; Ц=77 %

d=D(max.)_* Ц/100=9,21_*77/100=7,1г/см³

г. Барнаул, март=(-9,5) ⁰С, Ф=77%.

D(max.)=2,2, Ц=77%

d1=D(max.)_* Ц/100=2.2_*77/100 = 1,7 г/м³

L_Н2O=7986/(7,1-1,7)=1479 г/м³

Вытяжные каналы:

S₁ = L_Н2O / (V_* 3600)

?t = 10 - (-9,5) = 19,5

V = 1,23 м/с , т.к. труба высотой 4 м

S₁ = 1479 / (1,23_*3600) = 0,33 м²

Сечение трубы 0,5х0,5м.=0,25 м²

N₁= S₁ / a₁ = 0,33 / 0,25 = 1,32 - 1 канал.

Приточные каналы:

S2 = 100 % от S₁

S2 = 0,33 м²

Сечение трубы 0,2х0,2м=0,04 м²

N2 = S2 / a2 = 0,33 / 0,04 = 8,25 - 8 каналов.

4. Расчет системы естественной вентиляции на теплый период

L_т=Q_изб/((t_вн-t_нар) _*С)



где L_т - воздухообмен в теплый м³; Q_изб - избыточное тепло, t_вн - температура внутреннего помещения в теплый года, ⁰С; t_нар - температура воздуха в теплый года, ⁰С; С - теплоёмкость равная 0,31 ³.

t_нар = 23,9 ⁰С

t_вн = 23,9+4 = 27,9 ⁰С

С = 0,31 ккал/град.м³

Q_изб=Q+Q_р-Q_огр-Q_и

где Q_ж.св - свободная выделяемая животными с поправочного коэффициента на ккал/час; Q_р - тепло, от солнечной радиации покрытие и остекленные ккал/час; Q_огр - потери через строительные ккал/час; Q_и - теплопотери от влаги со смоченных ккал/час. вентиляция освещенность тепловой бурт

Q_ж.св. = 176129_*0,62 = 109200

Q_р = Q_{рад.покр}+Q_{рад.ост}

Q = K_{1 *} K_{2 *} F_n (?t₁+?t₃)

где K₁ - коэффициент теплопередачи ккал/м²_*час; K₂ - равный для бесчердачных 1; F_n - площадь покрытия, м²; ?t₁ - 2 ⁰С для средней тяжести; ?t₃ - разность температур для покрытий.

K₁ = 0,83

K₂ = 1

F_n = 1512 м²

?t₁ = 2 ⁰С

?t₃ = 27 ⁰С

Q_{рад.покр} = 0,83_*1_*1512(2+27) = 36394 ккал/час

Q = K_{ост *}q_ост*F_ост

где K_ост - коэффициент через остекление; q_ост - тепла, поступающего остекленные поверхности; F_ост - остекления восточной здания, м².

K_ост = 1,15

q_ост = 326

ОПСП - 10%

F_ост = 1512_* = 75,6 м²

Q_{рад.ост} = 1,15+326+75,6 = 28342

Q_р = 36394+28342=64736 ккал/час

Q_огр = ?K_*F(t_вн-t_нар)

где K - коэффициент теплопередачи через конструкции, ккал/м²_*час_*⁰С; F - ограждающих конструкций, м²; ? - произведений K на F; t_вн - температура воздуха помещения в период года, ⁰С; t_нар - наружного воздуха в период года, ⁰С.

Теплопотери через вертикальные принимаются с коэффициентом

Ограждения	S	K	K * S
Окна	151,2	2,3	347,76
Пол	1512	8,9	13456,8
Покрытие	1512	0,83	1254,96
Ворота	15	2	30
	1,62	2	3,24
	372	0,78	290,16



Q_огр = 4*15382,92=61531,68

Q_и = W_исп*0,585

где W_исп - испаряющейся влаги с водных и смоченных г/час; 0,585 - ккал, затрачивающееся на 1 г влаги.

W_исп = 10% от W_b = 798,6

Q_и = 798,6_*0,585 = 467,2 ккал/час

Q_изб = 67704+64736-61531,68-467,2 = 73441,12 ккал/час

L_т=73441,12/(4 _* = 59226,7 м³

Вытяжные :

S₁ = L_т / (V_* 3600)

?t = 4 ⁰С

V = 0,64 м/с , труба высотой 4м.

S₁ = 59226,7 / (0,64_*3600) = 25,7 м².

Сечение трубы м²

N₁= S₁ / a₁ = 25,7 / 0,25 = 102,8 - 103 канала.

Приточные :

S2 = 100 % от S₁

S2 = 25,7 м²

трубы 0,2х0,2м=0,04 м²

N2 = S2 / a2 = 25,7 / 0,04 = 642 канала.

5. Расчет теплового баланса

?t = (Q_ж.св.-Q_и)/(L_СО2*K_*F)

где ?t_н.б. - температура баланса, когда тепла равен ⁰С; Q_ж.св. - свободная выделяемая животными, Q_и - теплопотери от испарения со смоченных поверхностей, ; L_СО2 - часовой объем , м³; K - коэффициент общей через ограждающие ккал/м²_*час_*⁰С; F - площадь конструкций, м²; ? - сумма K на F.

?t_н.б. = (109200-467)/(1100_*0,31+15382,92) = 6,9⁰С

6. Расчет дефицита

D_т = (Q _жив.св.-Q _исп.)-[(L_{СО2 *} 0,31) + ?K_*F)_*?t ]

где ?t_н.б. - температура баланса, когда тепла равен ⁰С; Q_ж.св. - свободная выделяемая животными, Q_и - теплопотери от испарения со смоченных поверхностей, ; L_СО2 - часовой объем , м³; K - коэффициент общей через ограждающие ккал/м²_*час_*⁰С; F - площадь конструкций, м²; ? - сумма K на F.

D_т = (109200-467,2)-[(1100_*)+ 15382,92)_*6.9] = - 207,75 ккал/час

1 калорифер 60 кВт/час

1 кВт = 860 ккал

207,75/860 = 0,24 кВт

Для обогрева 1 калорифер или

207,75/12000 = 0,02 кг/час дизельного

7. Расчет искусственной производственного здания

По требуется искусственная в 20 лк. Предполагается для освещения использовать лампы мощность 75 Вт каждая, для коэффициент перевода в люксы при 220В - 2.

Освещенность всего

20_*1512 = 30240 лк

освещённости из люксов в

30240/2 = 15120 Вт

количества ламп

= 201,6 - 201 лампа.

8. Расчет площади навозохранилища

голов	Мочи		Подстилки	Qсут. кг.
200	20	35	1,5	11300

F_нав.хр.= ? М*D/(h*г)

где F_нав.хр - площадь м²; М_сут - общий суточный навоза, кг; D - количество хранения навоза, 180 h - глубина навозохранилища, 2,5 м; г - масса подстилочного 850 кг/м³

F_нав.хр = 11300_*180/(2,5_*850) = 957,5 м²

9. Расчет площади

F_бурта.= ? М_сут.*D/(0,5h*г) = 11300_*180/(0,5_*2,5_*850) = 1914,4 м²

Размещено на Allbest.ru