Обоснование и расчет теплового баланса - Гигиена содержания сухостойных коров

Тепловой баланс животноводческого помещения рассчитывают по формуле:

QЖ = Дt (L * 0,24 +УKF) + WЗд,

Где: QЖ - поступление тепла от животных, ккал/ч,

Дt - разность температур воздуха в помещении и наружного воздуха,

L - количество воздуха, поступающего в помещения в 1 час, кг.

0,24 - количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воздуха на 1°С,

К - коэффициент общей теплопотери через ограждающие конструкции,

F - площадь ограждающих конструкций, м2,

WЗд - расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций здания, ккал/ч.

Решение:

    1) Определяем приход тепла в помещении от животных, находящихся в коровнике: 60 коров с ж. м. 500 кг и удоем 15 кг выделяет 46800 ккал/ч 23 коров с ж. м. 400 кг и удоем 15 кг выделяет 8901 ккал/ч 37 сухостойных коров с ж. м. 600 кг выделяет 27121 ккал/ч

QЖ = 82822 ккал/ч

2) Определяем расход тепла на обогрев приточного холодного вентиляционного воздуха:

Дt * L * 0,24

L = 18032,7 м3/ч.

Объем вентиляции в м3/ч переводим в кг. При температуре в коровнике 10°С и среднем барометрическим давлении 760 мм рт. ст., масса 1м3 воздуха составляет 1,247 кг.

Следовательно, масса всего вентиляционного воздуха будет равна 18032,7 м3/ч * 1,247 кг = 22486,8 кг.

Если для нагрева 1 кг воздуха на 1°С требуется 0,24 ккал/ч, то для нагрева всего воздуха потребуется

22486,8 кг * 0,24 ккал/ч = 5396,8 ккал/ч, а для нагрева воздуха от минус 13,5°С до 10°С (Дt = 23,5°С) будет затрачено 5396,8 ккал/ч * 23,5°С = 126824,8 ккал/ч.

Таким образом, для обогрева всего вентиляционного воздуха расходуется 126824,8 ккал/ч.

3) Определяем расход тепла на обогрев ограждающих конструкций в здании

Дt * УKF

Название ограждения

Площадь ограждения (F, м2)

К

КF

Дt,°С

Теплопередача, ккал/ч

Двери

1 * 2,1*2 = 4,2

2

8,4

23,5

197,4

Ворота

1,9Ч2,3Ч2=8,74

2

17,5

411.2

Окна

(1,5* 2) * 40 = 120

2,3

276

6486

Пол

100 * 14 = 1400

0,2

280

6580

Потолок

100 * 14 = 1400

0,5

700

16450

Стены

100*3,5*2+14*3,5*2= 798

Стены без окон и дверей

798 - (90 + 8,74 + 4,2) = 695

1,1

764,5

17965.7

Итого

2046.4

48090.3

Итак, на обогрев ограждающих конструкций здания от минус 13,5°С до 10°С расходуется 48090.3 ккал/ч.

При этом необходимо учесть, что за счет обдуваниявания ветрами помещение теряет 13% тепла от теплопотерь на обогрев ограждающих конструкций, что составит 6251.7 ккал/ч. Следовательно, общий расход тепла, необходимый на нагрев всех ограждающих конструкций коровника, будет 54342 ккал/ч.

4) Определяем расходную часть тепла на испарение влаги с ограждающих конструкций здания WЗд.

С ограждающих конструкций здания всего испаряется в количестве 10% от общего количества влаги, выделяемой всеми животными. При расчете вентиляции по влажности было установлено, что данная величина составляет 5904.7 г./ч.

Установлено, что на испарение 1 г влаги затрачивается 0,595 ккал/ч. Следовательно, на испарение влаги с ограждающих конструкций расходуется:

5904,7 ккал/ч * 0,595 ккал/ч = 3513.3 ккал/ч (WЗд).

Суммируем все теплопотери в помещении: на подогрев вентиляционного воздуха 126824,8 ккал/ч; на нагрев ограждающих конструкций 54342 ккал/ч; на испарение влаги с ограждающих конструкций здания 3513.3 ккал/ч. Итого расходная часть тепла составит 184680.1 ккал/ч. Приходная часть тепла - 82822 ккал/ч. Расчет показывает, что расходная часть тепла превышает приходную часть на 101858.1 ккал/ч, что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе.

5) Определяем нулевой баланс.

Дt= (QЖ - WЗд) / (L*0,24+УKF)

Дt= (82822 - 3513.3) / (22486,8 кг * 0,24 ккал/ч+2046.4) = 10.6С

Т. к., средняя температура декабря в принятой нами зоне равна - 13,5°С, то при расчетной Дt температура воздуха в помещении будет снижаться в отдельные периоды (10.6°С - 13,5°С =-2,9°С) до 2,9° С. Расчет показывает, что температура в коровнике будет снижаться ниже принятой (10° С), а в отдельные периоды (при более значительном похолодании) и еще ниже. Такое снижение температуры воздуха в помещении повлечет за собой увеличение относительной влажности воздуха. Так, максимальное напряжение водяных паров воздуха при температуре 2,9°С составляет 5,65 мм рт. ст. Если принять, что при снижении температуры воздуха в помещении абсолютная влажность его остается на прежнем уровне 9,17 мм рт. ст, тогда относительную влажность (R) определяют:

R = (A/E)*100% = (9,17/5,65)*100% = 162.3%

Т. к., норматив относительной влажности в хозяйстве составляет 40-85%, то относительная влажность не соответствует нормам.

Чтобы предотвратить образование конденсата на ограждающих конструкциях здания и свести относительную влажность до норматива целесообразно:

    * организовать подогрев приточного холодного вентиляционного воздуха, для чего необходимо использовать электроколориферы и теплогенераторы, * своевременно удалять из помещения экскременты, меньше расходовать воду на технические и хозяйственные нужды.

Похожие статьи




Обоснование и расчет теплового баланса - Гигиена содержания сухостойных коров

Предыдущая | Следующая