3 Calculul echilibrului termic al clădirilor destinate creșterii animalelor
Crearea unei condiții normale de temperatură și umiditate în incintele pentru animale în diferite momente ale anului este decisă în primul rând prin calcularea echilibrului termic al spațiilor.
Date de bilanț termic sunt ajustate, de asemenea, calcule de ventilație, mai ales în spații neîncălzite. Lipsa de căldură pentru încălzirea aerului de intrare în aer liber, echipamente și construirea de interior plicuri pot duce la o scădere a temperaturii aerului din interior, condens pe suprafața interioară a gardului. calculate corect echilibrul termic al camerei permite să anticipeze și să ia măsuri în timp util pentru încălzirea camerei, reglarea ventilație.
calcule de bilanț de căldură ajuta la identificarea calității plicurilor individuale ale cladirii. Pe date de bilanț de căldură de selecție pe baza unui anumit dispozitiv toate Fațade în proiectare și construcție, precum și alegerea sistemelor de încălzire, precum și calcularea numărului acestora.
Răcirea în zone animale agricole depinde de suprafața totală a clădirilor, grosimea peretelui și acoperiri asupra calității zidărie materialelor de construcție, din diferența de temperatură a aerului între cameră și exterior, pe amplasamentul clădirii pe relațiile punctele cardinale și vîntului, cu privire la cantitatea de aer rece intră în cameră.
Pentru a calcula echilibrul termic al camerei trebuie să știți valoarea căldurii dominante în cameră și debitul de căldură.
Aportul de căldură în cameră depinde de numărul de permise alocată, precum și aparatele electrice de încălzire și echipamente, echipamente de iluminat. În timpul verii, sursa majoră de căldură este radiația solară.
Debitul de căldură este determinat-la încălzirea aerului de ventilație, încălzirea anvelopei clădirii, căldura necesară pentru evaporarea umezelii din podea, dispozitivele de alimentare, echipamentul și structura clădirii. Pentru a calcula formula echilibru termic sunt:
în care Qzh - fluxul liber de căldură de la animale kcal / h;
Δt- diferența dintre temperatura aerului din încăpere optimă și temperatura exterioară medie a zonei de cea mai rece lună, ° C;
G- cantitatea de aer scos din camera sau alimentată în ea timp de 1 oră, kg;
0,24 - cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea aerului de 1 kg per 1 ° C, kcal / kg · deg;
K - coeficientul de transfer de căldură prin structura barieră, kcal / m2 · h · deg (a se vedea apendicele, Tabelul 21, 22 ..);
zona F- Fațade separată, m 2;
indicele Σ- însumarea produselor KF;
Wzd - consumul de căldură pentru evaporarea umezelii din podea și alte protecții, kcal / h.
3.1 Exemplu de calcul al echilibrului termic
Staulul Dimensiune 72m x 21m x 3m, în care pereții de ventilație calculate din cărămidă obișnuită grosime soluție roșie pe grele 2 cărămizi, tencuieli interioare unilateral 1.5cm grosime. Acoperirea de tip mansarda dale din beton, cu o grosime de 250mm izolației. Materiale de acoperire - azbest ondulat - foi de ciment de astereală. În hambar 36 ferestre de măsurare 1.8 x 1.5, cu geam termopan si 4 usi din lemn masiv separate, cu rulment 3 x 2.7. Suprafața totală a golurilor pentru ferestre - 97,2m 2 (1,8 x 1,5 x 36) porți - 32,4m 2 (3 x 2,7 x 4).
Se determină intrarea de căldură în camera de animale
(Prilzhenie, tabelul 14) .:
605 kcal / h × 20 vaci de greutate în viu de 400 kg de lapte randament 10l = 12.100 kcal / h
682 kcal / h × 50 vaci de greutate în viu 500 kg randament lapte 10l = 34100 Kcal / h
623 kcal / h x 880 vaci de greutate în viu 600 kg de lapte randament de 15 kg = 65840 Kcal / h
569 kcal / h × 20 vaci de greutate în viu de 400 kg de vițel uscat = 11380 Kcal / h
Total: 145 410 kcal
Astfel, de la toate animalele din încăpere intră căldura liberă (Qzh) 145 410 kcal / h.
căldură intră în cameră din alte surse - motoare electrice, becuri este neglijabilă, prin urmare, nu sunt luate în considerare.
Sosirea căldurii din radiația solară în timpul iernii un pic, astfel încât să nu numărate.
Utilizarea partea dreaptă a formula 4, determină căldura spațiilor:
Pierderea de căldură prin încălzirea aerului ventilyatsionngo petrece prin formula:
Pierderea de căldură prin anvelopa clădirii (ΔtΣKS) determinate pe baza coeficienților de transfer de căldură condiționate (K conv.) de diferite dimensiuni, adică cantitatea de căldură transferată prin 1 m 2 de bariere de suprafață timp de 1 oră la diferența de temperatură la 1 ° C, kcal / h · m 2 · °.
Pierderea de căldură prin pardoseală neuteplonnye se calculează ținând cont de zonele convenționale de doi metri, pornind de la suprafața peretelui interior. Există patru zone convenționale. Coeficientul de transfer termic pentru prima zonă este de 0,4, al doilea - 0,2, al treilea - al patrulea și 0,1 - 0,06.
Pierderile de căldură prin etaje situate pe grinzi este determinată cât și prin podea neîncălzită, dar cu un coeficient de 0,8.
. În camera luată de noi, de exemplu, 68 m în interiorul pierderilor de podea calcul lungime prin pardoseala va fi după cum urmează:
Suprafața zonei 1 = 2m x 68m x 21m x 2 + 2m x 2 = 356 m 2. QSL. = 0,40.
Pierderea de căldură prin zona podelei 1 face 356m 2 x 0.40 = 142,4 Kcal / h · deg.
Pierderi prin zona 2:
((68 m - 4 m) x 2 m × 2 + (21m - 8 m) x 2 m x 2) x 0,2 = 61,6 Kcal / h / deg.
Pierderile de căldură prin zona 3:
((68 m - 8 m) x 2 m × 2 + (21m - 12m) x 2 m x 2) x 0,1 = 27,6 Kcal / h / deg.
Pierderile de căldură prin zona 4:
(68 m - 12 m) x (21m - 12m) x = 0,06 30,24 Kcal / h / deg.
Astfel, pierderile de căldură prin podea și sunt:
+ 61.6 27.6 142.4 30.24 = 261.84 kcal / h.
Pentru a determina pierderea de căldură prin tavan, este necesar să se definească o zonă. Standul în interior este zona podelei, și anume, 1428m 2 (68 m x 21 m). Având în vedere că mansarda tipul camerei dala din dale de beton armat cu izolație de 250 mm grosime, coeficientul de transfer termic global (K) este de 0,77 kcal / m2 h ∙ ∙ grade (a se vedea punctul. Anexă, Tab. 21). Cunoscând zona tavanului și coeficientul de transfer termic, este posibil să se determine pierderea de căldură (KF) prin plafonul 1428 x 0,77 = 1099,56 Kcal / oră.
Coeficientul global de transfer de căldură prin fereastra din acest exemplu este de 2,3 kcal / m2 h ∙ ∙ grade (vezi anexa, tabelul 21 ..), iar zona deschiderilor ferestrelor - 97,2m 2. (1,8 x 1,5 x 36) prin urmare, pierderile de căldură prin ferestre constituie 223.56 kcal / h (977,2 x 2,3).
In mod similar, pierderea de căldură se calculează prin porți: 32,4m 2 x 2,0 kcal / m2 h ∙ ∙ deg = 64,8 kcal / h.
În calculul pierderilor de căldură prin pereții permit o zonă „curată“ minus suprafața pereților cu uși și porți,
Zona de perete (68 m x 3) x 2 + (21m x 3 m) x 2 - (97.2-32.4 m 2 + m 2) = 404,4 m 2. Coeficientul de transfer de căldură prin 1 m 2 de perete obișnuit „roșu „grosime cărămidă pe soluția grele în două cărămizi cu ipsos diferență de temperatură față în interiorul și în afara acesteia în 1 ° - 1,06 kcal / m2 h ∙ ∙ grade (a se vedea apendicele, tabelul 21 ..). Astfel, pierderile de căldură prin pereții (KF) sunt: 404,4 m 2 x 1,06 = 428,66 kcal / h.
Toate calculele de mai sus pot fi prezentate pe scurt în tabelul următor:
Tabelul Pierderea de căldură prin staulul structurii clădirii
Pierderea de căldură totală prin gard construcție hambar la o diferență de temperatură de 1 ° C până 2078.42 kcal / h, atunci când diferența de temperatură de valoare a pierderii de căldură 24ºS 51129.13 kcal / h.
În plus, în funcție de orientarea clădirii pe părți ale lumii și din poziția sa în direcția camerei vîntului pierd în plus, despre un alt 13% de energie termică prin gard construcție verticală - ferestre, uși și pereți. In acest exemplu este 2293.03 kcal / h (223,56 + 64,8 + 428,66) × × 0,13 24,6).
Astfel, pierderile de căldură prin structura parapet constituie 53422.16 kcal / h (51129.13 + 2293.03).
3) Apoi, determină pierderea de căldură prin evaporarea umezelii din sol și suprafețele umezite unei încăperi (Wzd). Rata volumului de ventilație umiditate se observă că datorită evaporării de la suprafața apei în bautorii, o suprafață de pardoseală, jgheaburi, canale de gunoi de grajd, pasaje și alte Fațade în aer camerei timp de 1 oră postupaet9702g. vapori de apă. Se știe că 1d evaporare. apa consumată 0595 kcal / h, prin urmare, pierderile de căldură prin evaporarea umezelii din întreaga cameră sunt după cum urmează: 9702 x 0,595 = 5772.69 kcal / h.
Rezumând toate pierderile de căldură în cameră, inclusiv.:
- la încălzirea aerului de ventilație 161,296.78 kcal / oră;
- prin anvelopa clădirii 53422.16 kcal / h;
- evaporarea umezelii de pe podea și alte suprafețe 57772.69 kcal / h
Obținem pierderea totală de căldură 220 491 kcal / h.
Se încălzește echilibrul camerei implică egalitatea de intrare de căldură și pierderi. Prin urmare, pentru a evalua echilibrul termic, este necesar să se compare căldura de intrare 145 410 kcal / h si sa pierdere 220,491.63 kcal / oră. Din această comparație putem concluziona că căldura pierdută din camera de la 75,081.63 kcal / oră mai mult decât au primit, adică echilibrul termic al spațiului negativ (220,491.63 - 145410).
Este practic imposibil de a proiecta și construi o clădire cu un zero cu adevărat echilibru termic, adică atunci când diferența dintre laturile din stânga și dreapta cu formula 4 este zero. Prin urmare, echilibrul termic este considerat a fi zero, în cazul în care diferența dintre veniturile și pierderile de căldură să depășească ± 10% din venituri.
Cunoscând echilibrul termic al camerei, și anume, valoarea excesului, și de multe ori lipsa de căldură, puteți determina ce va fi temperatura și umiditatea în cameră, la condițiile de proiectare, cum trebuie să fie eliminate multă căldură sau, dimpotrivă, să se supună premisele pentru a menține parametrii optimi de microclimat. În acest scop, este necesar să se calculeze echilibru Δtnulevogo, și anume Diferența de temperatură a aerului din interiorul și exteriorul, prin echilibrul termic este zero.
Calculul se efectuează conform formulei:
Substituind aceste date de expresie obținute prin calcularea echilibrului termic, obținem:
și anume echilibrul termic al hambar va fi zero, în cazul în care diferența 18,7ºS temperaturi.
Știind această valoare, este posibil să se calculeze temperatura exterioară la care ventilația în camera poate funcționa fără restricții:
în care Tout .- exterior Temperatura aerului, ° C (cm. Clapeta de aplicare. 1).
TVN. - temperatura interioară calculat, ° C
Diferența de temperatură la zero echilibru termic, ° C - Δtnb
Tout. = 10 ° C - 18,7ºS = -8,7ºS
Aceasta înseamnă că ventilația din cameră poate funcționa la capacitate maximă atunci când temperatura aerului ambiant nu este mai mică decât - ° C. Atunci când 8,7 temperatura exterioară va scădea și temperatura aerului din interiorul camerei. Pentru a menține temperatura aerului optim în hambar, va fi necesară pentru a reduce cantitatea de ventilație, dar în acest caz va crește umiditatea în cameră este umed.
în care TVN - temperatura interioară, ° C;
proiectare temperatură exterioară tnar.-, ° C (cm. Clapeta de aplicare. 1).
Adică, atunci când temperatura exterioară - ° C Temperatura 14,6 interior scade la - ° C 4,1
Calculele arată că, în vreme rece temperatura în hambar va fi mai mic decât în mod normal, prin urmare, în această perioadă, aerul de alimentare trebuie să fie încălzit. Pentru preîncălzirea aerului proaspăt poate fi electrocalorifers utilizate sau generatoare de căldură care funcționează cu combustibil diesel. Este cunoscut faptul că 1 kW / h de energie electrică kcal daet860. Pentru a acoperi deficitul de căldură necesară: 75081.63. 860 = 87,3 kW / h de energie electrică.
Industria produce capacitate electrocalorifers de 5, 10, 20, 25, 40, 60, 100 kW. În acest caz, pentru a compensa lipsa de căldură, pentru a asigura aerul necesar trebuie să fie instalat în bobina de interior 1 până la 60 kW / h și 1-încălzitor 25 kW / h.
Pentru a încălzi este distribuită uniform în întreaga cameră, folosit ventilatoare centrifugale -№2 №3 sau de mică putere.
Când este utilizat ca un dispozitiv de încălzire generatoare de căldură - TG 25, TG-150, TG-600 constructelor VIESKh - motorina necesară.
3.2. întrebări de testare
excesul de valoare sanitară sau lipsa de căldură în cameră.
surse de căldură de intrare în camera pentru animale și importanța lor în formarea climatului interior.
Factorii care afectează aerul din interior de răcire.
Echilibrul termic al clădirilor destinate creșterii animalelor și factorii care o influențează.
Tabelul 1 Parametrii microclimatului spațiilor pentru bovine
Note. 1) În paranteze sunt admise fluctuații de temperatură și umiditate în interiorul carcasei; 2) Temperatura de scroafe 18 ... 22 ° C; purceilor în timpul temperaturii de încălzire locală în groapă, în prima săptămână de viață de 28 ... 30 ° C (să fie uneori 35 ° C - 3, ... în primele 5 zile); în a doua săptămână de 26 ... 28; în al treilea - 24 ... 26; în al patrulea - 22 ... 24 ° C; 3) În cea mai rece perioada a anului, atunci când justificarea este permisă pentru o perioadă de cel mult 5 zile consecutive și nu mai mult de 10 de zile pe declin an la temperatura aerului intern de până la 10 ° C în interiorul carcasei (cu excepția cocini -matochnikov și clădiri pentru purcei înțărcați); 4) În sezonul cald (atunci când temperatura aerului exterior este peste 10 ° C), în proiectarea aerului de ventilație este lăsată să se ridice temperatura internă la 5 ° C peste vara estimată temperatura exterioară (parametrii calculat A), dar nu mai mult de până la aproximativ 30 ° C în timpul verii în zonele în care temperatura calculată peste 25 ° C și timpul capacității sale de mai mult de 10 zile, când este imposibil de a furniza aer înseamnă temperatura aerului în spațiile sub 30 ° C, se recomanda utilizarea de aer condiționat sau alte metode de reducere a temperaturii.
Tabelul 3Parametry climat interior pentru oi
Posibilitatea pentru diferite grupuri de animale
oi și miei, cu uterul in varsta de 20 de zile peste
uter cu miei sub 20 de zile
Temperatura, C
Respirabilitate, m 3 / h pe cap:
în timpul perioadei de tranziție
Viteza aerului, m / s
în perioadele de tranziție
Concentrația de gaze nocive: CO2. %
hidrogen sulfurat, mg / m 3
contaminare microbiana, th. Organismele microbiana 1 m 3 de aer
Continuarea tabelului 3
Posibilitatea pentru diferite grupuri de animale
miei în vârstă de:
țarc în Barannik, creșterea
Temperatura, C
Respirabilitate, m 3 / h pe cap:
în timpul perioadei de tranziție
Viteza aerului, m / s
în perioadele de tranziție
Concentrația de gaze nocive: CO2. %
hidrogen sulfurat, mg / m 3
contaminare microbiana, th. Organismele microbiana 1 m 3 de aer
Note. 1) În paranteze sunt fluctuații de temperatură admisibile; 2) Temperatura și umiditatea regulile sunt date pentru rece și perioadele de tranziție; 3) Temperatura și umiditatea relativă a aerului din interior (cu excepția complexe industriale) nu este standardizată în sezonul cald; 4) Temperatura și umiditatea relativă a aerului din interior pentru oi fără miei, creștere, hrănire a animalelor, nu wethers standardizată; 5) Volumul de aer furnizat în cameră cu 10% decât volumul de aer scos din cameră.
Tabelul 4 Parametrii climat interior pentru cai
Note. 1) Parametrii de aer Standardele interne sunt date pentru perioadele reci și tranzitorii ale anului; în cald (vara) de aer între parametrii nu sunt standardizate;
2) Atunci când conținutul caii cireadă parametrii aerului din interior în scopul principal de interior nu este standardizată;
3) parametrii calculați ai aerului exterior luate în conformitate cu cerințele secțiunii snip pentru proiectarea clădirilor pentru animale, păsări de curte și blană.
Tabelul 5 Parametrii microclimatului spațiilor pentru păsări de curte
Note. 1) Pe parcursul perioadei de tranziție a anului este permis să crească umiditatea relativă în spațiile pentru găini și curcani până la 75%, pentru puii de rață și bobocilor - până la 85%. În perioada rece a anului este permis să scadă puii relative de umiditate pentru adulți și curcani, precum și tinerii lor până la 40 - 50% din rațe și gâște adulte - până la 60, și puii lor - până la 50%;
2) Toate conținuturile pentru tineri și în vârstă de curte adulte este permisă în creșterea de iarnă și scăderea temperaturii cu 2 ° C;
3) cotețe nu sunt standardizate de parametri semideschis și deschis tip de aer din interior;
4) În sezonul cald (când temperatura exterioară este de peste 10 ° C), temperatura calculată a internă a aerului casei este permis nu mai mult de 5 ° C peste temperatura ambiantă medie a aerului în 13 ore, în cea mai tare luni, dar nu mai mare de 33 ° C pentru pui în vârstă de 1 până la 10 zile (ouă și carne), 28 ° C - pentru alte grupe de vârstă ou și 26 ° C - pentru păsări de carne. creșterea temperaturii instantanee permisă deasupra calculată, dar nu mai mare de 33 C și nu mai mult de 4 ore pe zi.
Umiditatea relativă în cotețe este setat să nu mai mici decât limitele menționate la punctul 1 din note.
Tabelul 6 Cantitatea minimă de aer proaspăt furnizat
în cotețe, m3 / h per 1 kg de greutate în viu
Grupul de tip și vârsta păsărilor
Specii de Găinile ou (celule)
Pui rase de carne de vită (pe podea)
Cuplu stoc găini rase de ou la vârsta de săptămâni:
animale tinere, rase de carne de pui la vârsta de săptămâni:
Broilerii la vârsta de săptămâni:
animale tinere, curcani, rațe, gâște, la vârsta de săptămâni:
Tabelul 7 Parametrii de climatul interior pentru conținut
Pentru a continua descărcarea aveți nevoie pentru a asambla o imagine: