2 Определение тепловых потерь дома.
Исходные данные для определения тепловых потерь таблица 1
Поверхности |
Материалы |
δ,мм |
λ,Вт/м∙к |
Стены |
Газобетоные блоки Кирпич пустотелый Гипсокартон Штукатурка |
250 150 15 3 |
0.12 0.44 0.35 0.21 |
Утеплитель стен |
Пенопласт ПС-1 |
50 |
0.037 |
Пол |
Бетон на песке Плитка напольная термоизоляционная |
150
15 |
0.7
0.036 |
Окна |
Стекло |
5 |
1.15 |
Потолок |
Хвойная доска |
50 |
0.15 |
Двери |
Доска тверд. пород |
50 |
0.2 |
Влажностный режим помещения нормальный, относительная влажность воздуха в помещении 50-60%. Температура внутри помещения равна (220С), а наружная (-260С). Термическое сопротивление при теплопроводности поверхностей: Rвн=0.115 м2К/Вт; Rн=0,043 м2К/Вт.
Определяем площади поверхностей:
-стены Fст= (7.8+7.2)∙6.3·2=189 м2
-окна Fок =13·1.8·0.9=21.06 м2
-двери Fдв =2.2·1·2=4.4 м2
-пол Fпол =7.8·7.2=56.16 м2
-потолок Fпот =7.8·7.2=56.16 м2
-стены без окон и дверей Fст=189-(4.4+21.06)=163.54 м2
1) Стены:
Термическое сопротивление стен
Rст=Rвн+δг.б./ λг.б.+ δкир./ λкир.+ δгипс./ λгипс.+ δпен./ λпен.+ δшт./ λшт.+Rн= =0.115+0.25/0.12+0.15/0.44+0.015/0.35+0.05/0.037+0.003/0.21+0.043=3.98 м2К/Вт
λ-коэффициент теплопроводности, Вт/м·К
δ-ширина материала, м
Тепловые потери стен
Qст=(tвн-tн)/Rст·Fст=(22-(-26))/3.98·163.54=1972 Вт
Добавляем 15% к потерям, т.к. наружные вертикальные и наклонные стены, обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, тогда
Qст=1972+296=2268 Вт
2) Окна:
Термическое сопротивление окон
Rок=Rвн+R2-го стеклопак.+ Rн=0.115+0.44+0.043=0.598 м2К/Вт
Тепловые потери окон:
Qок=(tвн-tн)/Rок·Fок=(22+26)/0.598·21.06=1690 Вт
Добавляем 15% к потерям, т.к. окна обращены на север, восток, северо-восток и
северо-запад, тогда
Qок=1690+254=1944 Вт
3) Двери:
Термическое сопротивление дверей
Rдв=Rвн+δд./ λд.+Rн=0.115+0.05/0.2+0.043=0.408 м2К/Вт
Тепловые потери дверей
Qдв.1=(tвн-tн)/Rдв·Fдв=(22+26)/0.408·2.2=259 Вт
Qдв=259·2==518 Вт
4) Пол:
Термическое сопротивление пола
Rпол=Rвн+δб./ λб+ δп./ λп.+Rн=0.115+0.15/0.7+0.015/0.036+0.172=0.917 м2К/Вт
Тепловые потери пола
Qпол..=(tвн-tн)/Rпол·Fпол=(22+26)/0.917·56.12=2937 Вт
5) Потолок:
Термическое сопротивление потолка
Rпот=Rвн+δд./ λд.+Rн=0.115+0.05/0.15+0.086=1.124 м2К/Вт
Тепловые потери потолка
Qпот..=(tвн-tн)/Rпот.·Fпот.=(22+26)/1.124·56.12=2396 Вт
Тепловые потери дома составляют:
Q=Qст+Qок+Qдв+Qпол+Qпот=2268+1944+518+2937+2396=10.063 Вт
Проверка:
Q=q·V·(tвн-tн)·α/3600=(3.1·353.8·(22+26)·1.08)/3600=15.79 кВт
V-объем дома равен 353.8, м3
q- удельная отопительная характеристика равна 3.1, кДж/(м3чК)
α-поправочный коэффициент равен 1.08 при tн=-260С.
Определение тепловых потерь птичника.
3.1. Расчет приточного воздуха для птицеводческих помещений
Птичник рассчитан на 15 тысяч кур, размер 24×90 м, окон 55 размером 1.2×0.8.
-масса курицы(яичного направления) 1.5кг,
-количество кур 15000 тыс.,
-влажность φн=0.8 и φвн=0.7,
-температура tн=-260С и tвн=160С,
-объем помещения V=90×24×3=6480 м3
Количество выпускаемого на 1-ну голову:
-свободного тепла 9.2 Вт,
-углекислоты 2 л/ч,
-водяных паров 5.4 л/ч.
1)Выделение СО2:
LCO2=(n·m·Cпт)/(С1-С2)=(1500·1.5·2)/(2-0.3)=26470 м3/ч
n-количество птиц,
Сn-количество СО2 выделяемая птицей на 1кг, л/ч·кг
С1-предельно-допустимая концентрация СО2 в помещении равна 2 л/ч
С2-предельно-допустимая концентрация СО2 в атмосфере равна 0.3 л/ч.
m-масса 1-ой курицы, кг
Спт- содержание углекислоты на одну голову, л/ч.
2)Расход воздуха:
Lw=W/(ρ(dвн – dн))=256875/(1.2(9.4-0.4))=20386 м3/ч
W-влаговыделение, г/ч
ρ-плотность воздуха равна 1.2 кг/м3
dвн- внутреннее влагосодержание воздуха равно 9.4 г/кг сух.возд.
dн- наружное влагосодержание воздуха равно 0.4 г/кг сух.возд.
W=Wпт +Wном +Wисп=121500+105000+30375=256875 г/ч
Wпт=Σwi·ni·mi=5.4·15000·1.5=121500 г/ч
wi- количество выпускаемого на 1-ну голову водяных паров 5.4 л/ч
ni-число птиц
mi-масса одной птицы
Wном=Σрном·ni·(z/24)=240·15000·(0.7/24)=105000 г/ч
Рном- среднесуточный выход помета равен 240 г
z-коэффициент учитывающий для кур 0.7
Wисп=ξ·Wпт=0.25·121500=30375 г/ч
Выбор вентилятора производится по расходу и по напору. Вентилятор выбираем с запасом в 15-20%.
n=Lco2/V=26470/6480=4,08≈5
берем Lсо2 , т.к. max.
3) Расчет шахты:
Принимаем высоту h=3м
Скорость в шахте
Vш=2.2 √h(tвн-tн)/273=2.2√3(16+26)/273=1.49 м/с
Принимаем шахту размером 0.6×0.6=0.36 м2
Суммарная площадь шахт
Fш=Lсо2/(3600·Vш)=26470/(3600·1.49)=4.93 м2
Число шахт
N=Fш/0.36=13.69≈14 шахт.