Расчет теплового баланса

Расчет теплового баланса помещения

Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
Главная Сельское хозяйство Гигиеническо-санитарные режимы содержания свиней
< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ

Тепловой баланс животноводческих помещений рассчитывается с целью определения возможности обеспечения в них оптимального микроклимата, особенно в холодное время года (январь).

Потеря тепла в помещениях для сельскохозяйственных животных зависят:

  • 1. От величины поверхности здания, толщины стен и покрытий, качества строительных материалов, разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении;
  • 2. От количества наружного воздуха, подаваемого в помещения;
  • 3. От влияния охлаждения помещений ветрами и расположения зданий по отношению к сторонам света.

На данных теплового баланса основывается выбор того или иного устройства всех ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, а также выбор обогревательных установок и расчет их количества.

Тепловой баланс бывает:

  • · Нулевой — если приход тепла равен расходу тепла (температура и влажность воздуха в помещении будут на уровне нормативных);
  • · Отрицательный — если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы);
  • · Положительный — если приход тепла больше расхода тепла (температура выше нормы, а влажность ниже нормы).

Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла, вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарение влаги.

Тепловой баланс рассчитывается по следующей формуле:

Qжив. = Qвен. + Qисп. + Qо.зд., (6.1),

где Qжив. — количество тепла, поступающее в помещение от животных, ккал/ч;

Qвен. — количество тепла, расходуемое на нагревание вентиляционного воздуха, ккал./ч;

Qисп. — количество тепла, необходимое на испарение влаги с пола, кормушек, оборудования здания, ккал/ч;

Qо.зд. — количество тепла, которое теряется через ограждающие конструкции здания в наружную атмосферу, ккал/ч.

Для расчета теплового баланса свинарника-маточника на 20 свиноматок необходимы следующие данные:

Внутренние размеры свинарника: длина — 28 м, ширина — 10 м, высота крыши в коньке — 5,8 м, высота стены — 3 м.

Стены свинарника деревянные брусчатые толщиной 200 мм. Окна двойные размеры 1,2 м Ч 2,2 м, количество их 10. Двери деревянные двойные размером 2 м Ч 2,5 м, их две и одна одинарная дверь размером 1,5 м Ч 2,2 м. Чердачное перекрытие по балкам, настил из деревянных пластин толщиной 5 см, глинопесчаная смазка 2 см, слой опилок и сверху слой земли 5 см. Толщина утеплителя 150 мм, общая толщина перекрытия 270 мм. Температура в помещении +18 єС, относительная влажность — 70 %. Район — Орша, средняя температура наружного воздуха в январе — — 7,8 єС, средняя абсолютная влажность наружного воздуха в январе 2,63 г/м 3 (таблица «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь»).

Поголовье животных в свинарнике:

  • 1 группа — подсосные свиноматки живой массой 200 кг — 8 голов;
  • 2 группа — супоросные свиноматки с третьего месяца супоросности живой массой 200 кг — 5 голов;
  • 3 группа — супоросные свиноматки с четвертого месяца супоросности живой массой 200 кг, их количество — 7 голов.
  • 1. Расчет прихода тепла в помещении. Расчет количества тепла, выделяемого животными, ведут по таблице «Количество тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей» по графе «свободное тепло».

Таблица №2. Определение количества тепла, выделяемого животными

Группа свиноматок

Всего голов

Живая масса, кг

Свободного тепла от 1 гол., ккал/ч

Всего, ккал/ч

Подсосные

Тяжелосупоросные

Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла 7752 ккал/ч. Qжив. = 4440 ккал/ч + 3312 ккал/ч = 7752 ккал/ч.

2. Расчет расхода тепла в помещении.

Расчет количества тепла, идущего на обогревание вентиляционного воздуха:

Qвен. = 0,24 Ч G Ч Дt, (6.2),

где 0,24 — теплоемкость воздуха (количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на 1єС), ккал/кг/град;

G — количество воздуха в кг, удаляемого из помещения вентиляцией или поступающего в него в течение часа в январе месяце, кг/ч;

Дt — разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха, єС.

При расчете G проводят корректировку расчета объема вентиляции (формула 5.1) на самый холодный месяц (январь):

L = Q / (q1 — q2) = 6656 г / (10,75 г/м 3-2,63 г/м 3) = 819,7 м 3/ч.

Объемные единицы необходимо перевести в весовые. 1 м 3 воздуха при температуре 18 єС (норматив в помещении для откорма с привязным способом содержания животных) и среднем барометрическом давлении 760 мм рт. ст. весит 1,213 кг (таблица «Объемная масса воздуха (м 3/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении»).

G = 819,7 м 3/ч Ч 1,213 кг = 994,3 кг/ч

Дt = 18 єC — (- 7,8 єС) = 25,8 єС.

Расход тепла на обогревание поступающего воздуха будет равен 48000,4 ккал/ч:

Qвен. = 0,24Ч 994,3 кг/ч Ч 25,8 єС = 6156,7 ккал/ч.

Расчет расхода тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (Qисп.) производят путем умножения количества испаряющейся пола и других ограждений влаги на 0,595 ккал (количества тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г влаги).

Количество влаги, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций здания, определяется в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении. Эта величина составляет 1536 г/ч (расчет объема вентиляции по влажности).

Qисп. = 1536 г Ч 0,595 ккал = 913,92 ккал/ч.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания проводятся по формуле:

Qо.зд. =? k * F Ч Дt, (6.3),

где ? — показатель, что все произведения k * F суммируются;

k — коэффициент общей теплопередачи материала, ккал/ч/м 2/град;

F — площадь ограждающей конструкции, м 2;

Дt — разность между температурой внутреннего и наружного воздуха, єС.

Таблица №3. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания

Название ограждающей конструкции

k * F

Дt

Теплопотери, ккал/ч

Перекрытие

0,39

28Ч10 = 280 м 2

109,2

25,8

2817,36

Окна

2,5

1,2 Ч 2,2 Ч 10 = 26,4 м 2

25,8

1702,8

Ворота и двери

2,0

  • 2 Ч 2,5 Ч 2 = 10 м 2
  • 1,5 Ч 2,2 Ч 1= 3,3 м 2
  • 10 + 3,3 = 13,3 м 2

26,6

25,8

686,28

Стены

0,66

  • 10 + 0, 2 Ч 2 = 10,4 м
  • 28 + 0,2 Ч 2 = 28,4 м
  • 28,4 Ч (3 + 0,27) Ч2 =

= 185,74 м 2

10,4 Ч (3 + 0,27) Ч 2 =

= 68,02 м 2

  • 185,74 + 68,02 = 253,76 м 2
  • 253,76 — (26,4 + 13,3) =

= 214,06м 2

141,28

25,8

3645,02

Пол

1 зона

0,4

28 Ч 2 Ч 2 + 10 Ч 2 Ч 2 =

= 152 м 2

60,8

25,8

1568,64

2 зона

0,2

(28-8) Ч 2 Ч 2 + (10-4) Ч Ч 2 Ч 2 = 104 м 2

75,52

25,8

1149,35

3 зона

0,1

(28-12) Ч 2 Ч 2 +

+ (28-8) Ч (10-8) =

= 104 м 2

10,4

25,8

268,32

?489,8

?11837,77

Таким образом, теплопотери через ограждающие конструкции составляют 11837,77 ккал/ч.

В зависимости от расположения здания к направлению господствующих ветров, по сторонам света и рельефу местности помещение дополнительно теряет за счет обдувания еще 13 % тепла от теплопотерь ограждающих конструкций (стен, окон, дверей, ворот), т.е. (141,28 ккал/ч + 66 ккал/ч + 26,6 ккал/ч) Ч 0,13 = 30,4 ккал/ч. Общий расход тепла, необходимого на нагрев всех ограждающих конструкций свинарника составляет:

11837,77 ккал/ч + 30,4 ккал/ч = 11868,17 ккал/ч.

Суммируем все теплопотери в помещении:

  • · на обогрев вентиляционного воздуха — 6156,7 ккал/ч;
  • · на испарение влаги с поверхности пола и ограждающих конструкций — 913,92 ккал/ч;
  • · на обогрев ограждающих конструкций — 11868,17 ккал/ч.

Расход тепла равен 18938,79 ккал/ч.

Подставляя полученные данные в формулу (6.1), определяют тепловой баланс помещения:

7752 ккал/ч = 18938,79 ккал/ч.

Расход тепла превышает теплопоступление на 11186,79 ккал/ч (18938,79 ккал/ч — 7752 ккал/ч = 11186,79 ккал/ч), следовательно тепловой баланс отрицательный.

При расчете теплового баланса важно определить, какая температура воздуха будет внутри помещения при найденном балансе. Для этого рассчитывают Дt нулевого баланса (разница между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, при которой приход тепла в помещении будет равен его расходу) по формуле:

Дtн.б. = (Qжив. — Qисп.) / (0,24 Ч G + ? k * F), (6.4)

Дtн.б. = (7752 ккал/ч — 913,92 ккал/ч) / (0,24 Ч 994,3 кг/ч + 489,8) = 9,39 єС. Разность между температурой наружного воздуха и температурой внутри помещения равна 9,39 єС. Так как средняя январская температура в районе Орши -7,8 єС, то температура воздуха будет снижаться на 1,59 єС (9,39 єС — 7,8 єС = 1,59 єС,) что соответствует зоологическим требованиям. Температура в свинарнике зимой не будет снижаться ниже принятой (нормативная температура для данного свинарника 16-20 єС).

Сохранение нормального температурно-влажностного режима в помещении возможно при:

  • · обеспечении надежной работы системы канализации;
  • · систематическом применении веществ, поглощающих влагу;
  • · обеспечении снижения общих теплопотерь через внешние ограждения.

Если эти требования не выполнимы, то тогда используют подогрев приточного вентиляционного воздуха, применяя отопительные вентиляционные устройства (таблица «Вентиляционно-отопительного оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений»).

  • 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. Для покрытия дефицита тепла требуется 11186,79 ккал/ч: 860 ккал = 13 кВт/ч электроэнергии. Для этого необходимо установить один электрокалорифер типа СФОА — 60 с мощностью нагревателей 67,5 кВт. Период его работы рассчитывается через пропорцию:
  • 67,5 кВт — за 60 мин.
  • 13 кВт — за х мин.

х = (13 кВт * 60 мин.) / 67,5 кВт = 12 мин.

Значит, для поддержания нулевого теплового баланса электрокалорифер должен работать по 12 минут в час.

При сгорании дизельного топлива 1 кг дает 12000 ккал тепла, в течении часа необходимо сжечь 0,93 кг топлива (11186,79 ккал/ч: 12000 ккал = 0,93 кг). При этом один вентилятор будет работать на приток.

Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ

В статье мы выясним, как рассчитывается среднесуточная температура при проектировании систем отопления, как зависит от температуры на улице температура теплоносителя на выходе из элеваторного узла и какой может быть температура батарей отопления зимой.

Затронем мы и тему самостоятельной борьбы с холодом в квартире.

Холод зимой — больная тема для многих обитателей городских квартир.

Общая информация

Здесь мы приведем основные положения и выдержки из действующих СНиП.

Температура наружного воздуха

Расчетная температура отопительного периода, которая закладывается в проект систем отопления — это ни много ни мало усредненная температура наиболее холодных пятидневок за восемь самых холодных зим из последних 50 лет.

Такой подход позволяет, с одной стороны, быть готовыми к сильным морозам, которые случаются лишь раз в несколько лет, с другой — не вкладывать в проект излишних средств. В масштабах массовой застройки речь идет о весьма значительных суммах.

Целевая температура в помещении

Стоит сразу оговорить, что на температуру в помещении влияет не только температура теплоносителя в системе отопления.

Параллельно действует несколько факторов:

  • Температура воздуха на улице. Чем она ниже — тем больше утечка тепла через стены, окна и крыши.
  • Наличие или отсутствие ветра. Сильный ветер увеличивает теплопотери зданий, продувая через неуплотненные двери и окна подъезды, подвалы и квартиры.
  • Степень утепления фасада, окон и дверей в помещении. Понятно, что в случае герметично закрывающегося металлопластикового окна с двухкамерным стеклопакетом потери тепла будут куда ниже, чем с рассохшимся деревянным окном и остеклением в две нитки.

Любопытно: сейчас наметилась тенденция именно к строительству многоквартирных домов с максимальной степенью термоизоляции.
В Крыму, где живет автор, новые дома строятся сразу с утеплением фасада минеральной ватой или пенопластом и с герметично закрывающимися дверями подъездов и квартир.

Фасад снаружи перекрывается плитами из базальтового волокна.

  • И, наконец, собственно температура радиаторов отопления в квартире.

Итак, каковы действующие нормативы температур в помещениях разного назначения?

  • В квартире: угловые комнаты — не ниже 20С, прочие жилые комнаты — не ниже 18С, ванная комната — не ниже 25С.
    Нюанс: при расчетной температуре воздуха ниже -31С для угловой и прочих жилых комнат берутся более высокие значения, +22 и +20С (источник — постановление Правительства РФ от 23.05.2006 «Правила предоставления коммунальных услуг гражданам»).
  • В детском саду: 18-23 градуса в зависимости от назначения помещения для туалетов, спален и игровых комнат; 12 градусов для прогулочных веранд; 30 градусов для помещений бассейнов.
  • В учебных заведениях: от 16С для спален школ-интернатов до +21 в классных помещениях.
  • В театрах, клубах, прочих увеселительных заведениях: 16-20 градусов для зрительного зала и +22С для сцены.
  • Для библиотек (читальных залов и книгохранилищ) норма — 18 градусов.
  • В продовольственных магазинах нормальная зимняя температура 12, а в непродовольственных — 15 градусов.
  • В спортзалах поддерживается температура 15-18 градусов.

По понятным причинам жара в спортзале ни к чему.

  • В больницах поддерживаемая температура зависит от назначения помещения. Скажем, рекомендованная температура после отопластики или родов — +22 градуса, в палатах для недоношенных детей поддерживается +25, а для больных тиреотоксикозом (избыточным выделением гормонов щитовидной железой) — 15С. В хирургических палатах норма — +26С.

Температурный график

Какой должна быть температура воды в трубах отопления?

Она определяется четырьмя факторами:

  1. Температурой воздуха на улице.
  2. Типом системы отопления. Для однотрубной системы максимальная температура воды в системе отопления согласно действующим нормам — 105 градусов, для двухтрубной — 95. Максимальный перепад температур между подачей и обраткой — соответственно 105/70 и 95/70С.
  3. Направлением подачи воды в радиаторы. Для домов верхнего розлива (с подачей на чердаке) и нижнего (с попарной закольцовкой стояков и расположением обеих ниток в подвале) температуры различаются на 2 — 3 градуса.
  4. Типом отопительных приборов в доме. Радиаторы и газовые конвектора отопления имеют разную теплоотдачу; соответственно, для обеспечения одинаковой температуры в помещении температурный режим отопления должен различаться.

Конвектор несколько проигрывает радиатору в тепловой эффективности.

Итак, какой должна быть температура отопления — воды в трубах подачи и обратки — при разных уличных температурах?

Приведем лишь небольшую часть температурной таблицы для расчетной температуры окружающего воздуха -40 градусов.

  • При нуле градусов температура подающего трубопровода для радиаторов с разной разводкой — 40-45С, обратного — 35-38. Для конвекторов 41-49 подача и 36-40 обратка.
  • При -20 для радиаторов подача и обратка должны иметь температуру 67-77/53-55С. Для конвекторов 68-79/55-57.
  • При -40С на улице для всех отопительных приборов температура достигает максимально допустимой: 95/105 в зависимости от типа системы отопления на подаче и 70С на обратном трубопроводе.

Полезные дополнения

Для понимания принципа работы системы отопления многоквартирного дома, разделения зон ответственности, нужно знание еще нескольких фактов.

Температура теплотрассы на выходе с ТЭЦ и температура отопления в системе вашего дома — это абсолютно разные вещи. При тех же -40 ТЭЦ или котельная будет выдавать около 140 градусов на подаче. Вода не испаряется только благодаря давлению.

В элеваторном узле вашего дома часть воды из обратного трубопровода, возвращающаяся из системы отопления, подмешивается к подаче. Сопло впрыскивает струю горячей воды с большим давлением в так называемый элеватор и вовлекает массы остывшей воды в повторную циркуляцию.

Принципиальная схема элеватора.

Зачем это нужно?

Чтобы обеспечить:

  1. Разумную температуру смеси. Напомним: температура отопления в квартире не может превышать 95-105 градусов.

Внимание: для детских садов действует другая норма температуры: не выше 37С. Низкую температуру отопительных приборов приходится компенсировать большой площадью теплообмена.
Именно поэтому в детских садах стены украшены радиаторами столь большой длины.

  1. Большой объем воды, вовлеченной в циркуляцию. Если убрать сопло и пустить воду с подачи напрямую — температура обратки будет мало отличаться от подачи, что резко увеличит потери тепла на трассе и нарушит работу ТЭЦ.

Если заглушить подсос воды с обратки — циркуляция станет настолько медленной, что обратный трубопровод зимой может просто перемерзнуть.

Зоны ответственности разделены так:

  • За температуру воды, нагнетаемой в теплотрассы, отвечает производитель тепла — местная ТЭЦ или котельная;
  • За транспортировку теплоносителя с минимальными потерями — организация, обслуживающая тепловые сети (КТС — коммунальные тепловые сети).

Такое состояние теплотрасс, как на фото, означает огромные потери тепла. Это зона ответственности КТС.

  • За обслуживание и настройку элеваторного узла — ЖЭУ. При этом, однако, диаметр сопла элеватора — то, от чего зависит температура радиаторов — согласовывается с КТС.

Если у вас дома холодно и все отопительные приборы — те, что установлены строителями, вы урегулируете этот вопрос с жилищниками. Рекомендованные санитарными нормами температуры они обязаны обеспечить.

Если вами предпринята какая-либо модификация системы отопления, например, замена батарей отопления газосваркой — тем самым вы берете на себя всю полноту ответственности за температуру в вашем жилье.

Как бороться с холодом

Будем, однако, реалистами: чаще всего решать проблему холода в квартире приходится самим, своими руками. Не всегда жилищная организация может обеспечить вас теплом в разумные сроки, да и санитарные нормы удовлетворят не каждого: хочется, чтобы дома было тепло.

Как будет выглядеть инструкция по борьбе с холодом в многоквартирном доме?

Перемычки перед радиаторами

Перед отопительными приборами в большинстве квартир стоят перемычки, которые призваны обеспечить циркуляцию воды в стояке при любом состоянии радиатора. Долгое время они снабжались трехходовыми кранами, затем стали ставиться без какой-либо запорной арматуры.

Перемычка в любом случае уменьшает циркуляцию теплоносителя через отопительный прибор. В том случае, когда ее диаметр равен диаметру подводки, эффект особенно выражен.

Простейший способ сделать свою квартиру теплее — врезать в саму перемычку и подводку между ней и радиатором дроссели.

Здесь ту же функцию выполняют шаровые вентиля. Это не вполне правильно, но работать будет.

С их помощью возможна удобная регулировка температуры батарей отопления: при перекрытой перемычке и открытом полностью дросселе на радиатор температура максимальна, стоит открыть перемычку и прикрыть второй дроссель — и жара в комнате сходит на нет.

Большое достоинство такой доработки — минимальная стоимость решения. Цена дросселя не превышает 250 рублей; сгоны, муфты и контргайки и вовсе стоят копейки.

Важно: если ведущий к радиатору дроссель хоть немного прикрыт, дроссель на перемычке открывается полностью. Иначе регулировка температуры отопления выльется в остывшие у соседей батареи и конвектора.

Еще одно полезное изменение. При такой врезке радиатор всегда будет равномерно горячим по всей длине.

Теплые полы

Даже если радиатор в комнате висит на возвратном стояке с температурой около 40 градусов, с помощью модификации отопительной системы можно сделать комнату теплой.

Выход — низкотемпературные системы отопления.

В городской квартире трудно применить внутрипольные конвектора отопления из-за ограниченности высоты помещения: подъем уровня пола на 15-20 сантиметров будет означать вовсе уж низкие потолки.

Куда более реальный вариант — теплый пол. За счет куда большей площади теплоотдачи и более рационального распределения тепла в объеме комнаты низкотемпературное отопление прогреет комнату лучше, чем раскаленный радиатор.

Как выглядит реализация?

  1. На перемычку и подводку так же, как в предыдущем случае, ставятся дроссели.
  2. Отвод от стояка на отопительный прибор подключается к металлопластиковой трубе, которая укладывается в стяжку на полу.

Чтобы коммуникации не портили внешний вид комнаты, они убираются в короб. Как вариант — врезка в стояк переносится ближе к уровню пола.

Не проблема и вовсе перенести вентиля и дроссели в любое удобное место.

Дополнительную информацию о работе централизованных систем отопления вы сможете найти в видео в конце статьи. Теплых зим!

Индивидуальный расчет отопительной системы частного дома

Toggle navigation Toggle navigation Toggle navigation

На сегодняшний день наиболее известной системой отопления частного дома является независимый обогрев при помощи водонагревательного котла. Печки на масле, электрические камины, тепловые вентиляторы и инфракрасные обогреватели обычно применяются в качестве дополнительного отопления помещений.

Отопительная система частного дома базируется на таких элементах, как обогревательные устройства (радиаторы, батареи), магистральная труба и запорно-контролирующий прибор. Все элементы системы необходимы для обеспечения помещений частного дома тепловой энергией, которая поступает в обогревательные устройства из теплового генератора. Срок службы и производительность системы обогрева на базе водонагревательного котла напрямую зависят от качественной установки и бережного пользования. Но существует фактор, который играет не менее важную роль, — умелый расчет системы отопления.

Как рассчитать систему отопления для частного дома? Нажмите на фото для увеличения.

Расчет отопления загородного дома

Рассмотрим одну из простейших формул подсчета водонагревательной системы отопления частного дома. Для простоты понимания будут учтены стандартные виды помещений. Расчеты в примере базируются на одноконтурном обогревательном котле, поскольку он является самым распространенным видом теплового генератора в системе отопления загородного участка.

В качестве примера взят двухэтажный дом, на втором этаже которого расположены 3 спальни и 1 туалет. На первом этаже располагаются гостиная, коридор, второй туалет, кухонная и ванная комнаты. Для вычисления объема комнат применяется следующая формула: площадь помещения, умноженная на его высоту, равняется объему помещения. Калькулятор вычислений выглядит следующим образом:

  • спальня №1: 8 м2 × 2,5 м = 20 м3;
  • спальня №2: 12 м2 × 2,5 м = 30 м3;
  • спальня №3: 15 м2 × 2,5 м = 37,5 м3;
  • туалет №1: 4 м2 × 2,5 м = 10 м3;
  • гостиная: 20 м2 × 3 м = 60 м3;
  • коридор: 6 м2 × 3 м = 18 м3;
  • туалет №2: 4 м2 × 3 м = 12 м3;
  • кухня: 12 м2 × 3 м = 36 м3;
  • ванная: 6 м2 × 3 м = 18 м3.

После подсчета объема всех помещений необходимо суммировать полученные результаты. В итоге общий объем дома составил 241,5 м3 (округляется до 242 м3). В подсчетах обязательно учитываются помещения, в которых может и не быть отопительных устройств (коридор). Как правило, тепловая энергия в доме выходит за пределы помещений и пассивным образом отапливает зоны, где не установлены обогревательные устройства.

Основные элементы отопительных систем. Нажмите на фото для увеличения.

На очереди вычисление мощности водонагревательного котла, которое производится исходя из требуемого количества теплоэнергии на м3. В каждой климатической зоне показатель варьируется, с ориентировкой на минимальную наружную температуру в зимний период. Для расчета берется произвольный показатель предполагаемого региона страны, который составляет 50 Вт/м3. Формула вычисления выглядит следующим образом: 50 Вт × 242 м3 = 12100 Вт.

Для упрощения расчетов существуют специальные программы. Нажмите на фото для увеличения.

Получившийся показатель потребуется возвести в коэффициент, равняющийся 1,2. Это позволит добавить 20% резервной мощности котлу, которая обеспечит его функционирование в сберегательном режиме без особых перегрузок. В итоге мы получили мощность котла, которая равняется 14,6 кВт. Водонагревательную систему с такой мощностью довольно просто найти, поскольку стандартный одноконтурный котел имеет мощность 10-15 кВт.

Расчет отопительных приборов

За основу вычислений взяты стандартные алюминиевые батареи. Каждая из секций батареи производит 150 Вт тепловой энергии при температуре воды 70°C.

Вычислив необходимую теплоэнергию на отдельное помещение, требуется разделить ее на 150. Калькулятор отопления радиаторов выглядит следующим образом:

  • спальня №1: 20 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1200 Вт (радиатор с 8 секциями);
  • спальня №2: 30 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1800 Вт (радиатор с 12 секциями);
  • спальня №3: 37,5 м3 × 50 Вт × 1,2 = 2250 Вт (радиатор с 15 секциями);
  • туалет №1: 10 м3 × 50 Вт × 1,2 = 600 Вт (радиатор с 4 секциями);
  • гостиная: 60 м3 × 50 Вт × 1,2 = 3600 Вт (радиатор с 24 секциями);
  • коридор: 18 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1080 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями);
  • туалет №2: 12 м3 × 50 Вт × 1,2 = 720 Вт (округляется до 750 Вт, потребуется радиатор с 5 секциями);
  • кухня: 36 м3 × 50 Вт × 1,2 = 2160 Вт (округляется до 2250 Вт, потребуется радиатор с 15 секциями);
  • ванная: 18 м3 × 55 Вт × 1,2 = 1188 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями).

Ванная должна отапливаться лучше, поэтому среднее значение увеличено до 55 Вт.

Формула расчета секций батареи отопления. Нажмите на фото для увеличения.

В помещениях большого объема необходимо производить монтаж нескольких радиаторов с общим числом требуемых секций. Например, в спальне №2 можно установить 3 радиатора с 5 секциями на каждом.

Калькулятор показывает, что общая мощность радиаторов составила 14,8 кВт. Это означает, что водонагревательный котел мощностью 15 кВт справится с обеспечением отопительных устройств теплоэнергией.

Подбор труб для магистрали отопления

Магистраль снабжает теплоносителем все обогревательные устройства в доме. Современный рынок предоставляет выбор из трех разновидностей труб, подходящих для магистрального трубопровода:

  • пластмассовые;
  • медные;
  • металлические.

Чаще всего используются пластиковые трубы. Нажмите на фото для увеличения.

Наиболее распространенным видом являются пластмассовые трубы. Они представляют собой алюминиевый дрен, покрытый пластиком. Это обеспечивает трубы особой прочностью, так как они не ржавеют изнутри и не подвергаются вреду снаружи. Кроме того, их армирование понижает коэффициент линейного расширения. Они не собирают статистическое электричество, и для их установки не требуется много опыта.

Магистральные трубы на металлической основе имеют много минусов. Они довольно массивные, и их монтаж требует опыта работы со сварочным аппаратом. Кроме того, такие трубы ржавеют со временем.

Медные магистральные трубы являются наилучшим вариантом, но с ними тоже тяжело работать. Помимо трудностей монтажа, они имеют высокие цены. Если расчет стоимости отопления легко укладывается в ваш бюджет, выбирайте именно этот вариант. При отсутствии необходимых материальных средств лучшим выбором станут пластмассовые трубы.

Как производится монтаж системы отопления?

Для начала необходимо обустроить отопительные приборы. Как правило, радиаторы монтируются под окнами, так как горячий воздух препятствует поступлению холодного воздуха из окон. Установка отопительных приборов осуществляется при помощи перфоратора и уровня. Никакого специального оборудования не потребуется.

При монтаже отопительных приборов потребуется соблюдать единую высоту размещения радиаторов, в противном случае вода не сможет добираться до более высоких участков, и циркуляция нарушится.

Сварка пластиковых труб. Нажмите на фото для увеличения.

Установив отопительные приборы, необходимо проложить до них трубы. Для их установки потребуются такие инструменты, как строительные ножницы, паяльник и рулетка. Перед началом монтажа нужно замерить общую длину прокладываемых труб и подсчитать наличие всех заглушек, сгибов и тройников. На пластиковых трубах обычно присутствуют насечки со вспомогательными линиями, что помогает производить монтаж грамотно и аккуратно.

Важно знать: соединяя трубы паяльником, не разъединяйте их после неудачной пайки, в противном случае может образоваться протечь. Работать с паяльником нужно аккуратно, предварительно потренировавшись на кусках трубы, которые уже не понадобятся при монтаже.

Дополнительные устройства

Если опереться на статистику, отопительная система с пассивной циркуляцией способна эффективно обогревать площадь помещения, не превышающую 110 м2. Для больших помещений потребуется оборудовать водонагревательный котел специальным насосом, сделав циркуляцию теплоносителя регулируемой. Некоторые производители выпускают тепловые генераторы, которые уже оборудованы насосом.

Следуя вышеуказанным рекомендациям, вы сможете произвести индивидуальный расчет системы отопления частного коттеджа, а также расчет стоимости предполагаемого оснащения. Для установки водонагревательной системы не потребуется много рабочей силы (2-3 человека) и особых навыков установки.

  • Ярослав

Расчет теплового баланса помещений и рекомендации при отрицательном тепловом балансе.

Добавил: Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам. Вуз: Предмет: Файл: Kursovaya_zoogigiena (2) в печат.docx Скачиваний: 48 Добавлен: 11.06.2015 Размер: 423.43 Кб ☆ 1 2 3 < Предыдущая Стр 4 из 10 4 5 6 7 8 9 10

Пониженная температура воздуха в помещениях для животных в сочетании с высокой влажностью и повышен­ной подвижностью его даже при вполне удовлетворитель­ном кормлении снижает молочную продуктивность коров на 30-40%, привесы откармливаемых животных — на 40—50% и привесы растущего молодняка — на 25—35%.

В организме всех теплокровных животных в процессе обмена веществ идет постоянное и непрерывное образова­ние тепла в результате тех химических реакций, которые происходят в организме в процессе использования энергии корма. Благодаря непрерывному теплообразованию у жи­вотных поддерживается постоянная температура тела. Наряду с образованием тепла в организме происходит и непрерывное выделение — потеря его в окружающий воздух, так называемая теплоотдача. Тепло расхо­дуется и на нагревание поступающих в пищеварительные органы корма и воды, а также вдыхаемого холодного воз­духа.

В зависимости от поступления солнечной энергии на земную поверхность температура воздуха, окружающего животных, может очень резко изменяться: от —50—60° до +60—65°. На температуру воздуха влияет и высота местности над уровнем моря, рельеф местности, облачность и движение воздуха (ветра).

Для защиты сельскохозяйственных животных от по­ниженных или резко повышенных температур, а также от атмосферных осадков, ветра и ярких солнечных лучей возводят животноводческие постройки.

Нагревание воздуха в помещениях зависит от тепла, выделяемого животными, тепла, образующегося при разложении органических веществ подстилки микроорганиз­мами, и отопления.

Температура окружающего воздуха может усилить или ослабить выработку тепла в организме. Низкие темпера­туры (около 0°) увеличивают теплоотдачу, поэтому для сохранения постоянной температуры тела в организме уси­ливается обмен веществ путем повышения окислительных» процессов и дополнительного образования тепла.

Воздействие низких температур, выходящих за пре­делы возможностей терморегуляции организма, приводит к обмораживаниям частей тела (уши, хвост) или к заболе­ваниям, связанным с переохлаждением, а иногда и к смерти.

При температурах воздуха выше 25° отдача тепла из организма замедляется. Накапливающийся его избыток ве­дет к перегреванию организма (гипертермии) и к снижению окислительных, процессов, а, следовательно, к уменьшению образования тепла. При перегревании организма отмечают такие болезненные состояния, как солнечный или тепло­вой удары, а также снижение сопротивляемости к инфек­ционным заболеваниям (например, у телят к диплококковой инфекции).

Усиленная теплоотдача происходит при движении ок­ружающего воздуха. Постоянное соприкосновение с телом более холодного воздуха ведет к переохлаждению орга­низма.

Расчет теплового баланса.

Для проведения расчета теплового баланса телятника с родовым отделением находим:

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов, Вт/(м*К):

Кладка из глиняного кирпича на цементо-песчанном растворе – 0,81

Раствор цементно-песчаный – 0,93

Раствор известково-песчаный – 0,81

Раствор сложный(цемент,известь,песок) -0,87

Сосна и ель вдоль волокон – 0,35

Дуб вдоль волокон – 0,41

Плиты минераловатные – 0,06

Листы асбестоцементные – 0,41

Стекло оконное – 0,76

Керамзитобетон на кварцевом песке и керамзиторенобетон – 0.92

Теперь найдем термическое сопротивление отдельного(R, м2* К/Вт)

Где:

— толщина материального слоям

Λ – кооэфициент теплопроводности, Вт/(м*K)

Термическое сопротивление несущих стен:

R=0,375*0.81+ (0,1 * 0,81) *2 = 16.5 м2* К/Вт

Термическое сопротивление потолка:

R=0.08*0,35 + 0.1 * 0,06 + 0,015 *0.87 = 0.028+0.006+0,013=0,047 м2* К/Вт

Термическое сопротивление пола:

R=0.22*0,92 + 0.1 * 0.87=0,281 м2* К/Вт

Термическое сопротивление ворот:

R=0.05*0.41 = 0,235 м2* К/Вт

Термическое сопротивление окон:

R=(0.1*0.35+0.006 *0.76)* 2 = 0.07 м2* К/Вт

По справочным материалам находим коэффициент к расчетной разности температур:

Для чердачного перекрытия 0,9

Для торцовой стены граничащей с тамбуром 0,7

Расчет теплового баланса проводим по формуле

Qж=Qогр+Qвент+Qисп

Где

Qж – поступление теплоты от животных,Вт(кДж/ч)

Qогр­ – теплопотери через ограждающие конструкции с учетом дополнительных теплопотерь на обдувание ветром, инфильтрацию воздуха, Вт (кДж/ч)

Qвент – расход теплоты на вентиляцию Вт (кДж/ч)

Qисп – расход теплоты на испарение влаги с мокрых поверхностей, Вт (кДж/ч)

Сначала рассчитываем поступление теплоты (Qж) от всех коров:

От телят 50 кг -22 головы * 122 Вт = 2464 Вт

От телят 100 кг – 60 голов * 230 Вт = 13800 Вт

От телят 120 кг — 100 голов * 255 Вт = 25500 Вт

От лактирующих коров с удоем 15 л – 22 головы *905 Вт = 19910 Вт

Итого :61674 Вт

Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции ( Qогр,Вт) проводим по формуле

Qогр=∑KF(Тв-Тн)n

Где

К-коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К)

F- площадь каждого элемента ограждающих конструкций, м2

Tв – температура внутреннего воздуха расчетная, оС (К)

Тн- температура наружного воздуха расчетная, оС (К)

n- поправочный коэффициент, учитывающий расположение ограждения по отношению к наружному воздуху.

Прежде всего необходимо вычислить площадь ограждающих конструкций.

Расчет площади ограждающих конструкций

Ограждающие конструкции

Размеры, м

Число

Площадь, м2

Окна

1,5*1,8

102,6

Ворота в торцовых стенах

2,5*2

Стены продольные

76*4,6

699,2

Стены торцовые

12*4,6

331,2

Перекрытие

76*12

Пол в стойлах и клетках

374,48

Пол в бетонных проходах

76*3,5

После этого рассчитаем коэффициент теплопередачи

  • # 12.02.2015234.5 Кб21Kulturologia_tekhfak_zao_Simonyan.doc
  • # 12.02.2015356.35 Кб71kurs800_6500.doc
  • # 12.02.2015475.65 Кб15Kursach_1.doc
  • # 12.02.2015152.67 Кб14kursach_lyuby.docx
  • # 12.02.2015295.42 Кб34kursach_po_org-tsii_kadnikov.doc
  • # 11.06.2015423.43 Кб48Kursovaya_zoogigiena (2) в печат.docx
  • # 12.02.201593.18 Кб1Kursov_Rab_po_STRAT_MARK.doc
  • # 29.03.2016312.32 Кб2Metod-KAK_PISAT_DR.doc
  • # 12.02.201514 Mб49Metodichka_po_elektrotekhnike_kolledzh (1).doc
  • # 29.03.2016186.88 Кб8metodichka_po_kursovoy_NovGU.doc
  • # 12.02.2015681.9 Кб3metod_Lin-Algebra_zo.pdf

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *