Расчет воздухообмена и составление теплового баланса для трех периодов года

Расчет производится исходя из условий удаления влаговыделений и углекислого газа (СО2).
Расход вентиляционного воздуха из условий удаления влаговыделений определяется по формуле
, м3/ч,(11)
где W – количество влаги, выделяемой внутри помещения, г/ч; ρ – плотность воздуха в зависимости от температуры внутри помещения, кг/м3; dв, dн – влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г/кг.
Для того чтобы найти расход вентиляционного воздуха, необходимый для ассимиляции влагоизбытков, построим процесс изменения параметров воздуха на I-d диаграмме в холодный период.
Исходные данные: tнБ=-26°С; Iп = -19,8 кДж/кг; tв=16°С; φ = 70%.
Определяем по h-d диаграмме: dn = 0,5 г/кг; dв = 6,8 г/кг.
Определяем расход вентиляционного воздуха из условий удаления влаговыделений
м3/ч.
Расход вентиляционного воздуха из условий удаления СО2 определяется по формуле
, м3/ч(12)
где VСО2 – объем углекислого газа, выделившегося внутри помещения, л/ч; св – ПДК СО2 внутри помещения, л/м3, сн = 0,3÷0,5 л/м3– концентрация СО2 в наружном воздухе.
м3/ч.
За расчетный воздухообмен принимается наибольший из 2-х полученных величин Vв=5495,5 м3/ч.
Определяем нормативный расход воздуха, приходящийся на 1ц живой массы коровы сравниваем его с расчетным воздухообменом.
, м3/ч(13)
где Vн – нормативный минимальный воздухообмен на 1 ц живой массы животного (птицы), м3/ч; n - количество голов коров, гол.; m1 – масса одного животного (птицы), ц.
м3/ч
и сравниваем его с расчетным воздухообменом:
Vв=5495,5 м3/ч м3/ч.
За расчетный воздухообмен принимается Vв=5775,5 м3/ч.
Определяем тепловой баланс для холодного периода года
, Вт,(14)
где Qж – тепловая мощность тепловыделений всеми коровами, Вт; Qосв – тепловая мощность теплопоступления от освещения, Вт; Qт.п. – тепловая мощность теплопотерь через наружные ограждения, кВт;Qв – тепловая мощность, расходуемая на подогрев приточного воздуха, Вт; Qисп – тепловая мощность, расходуемая на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, Вт.
Количество теплоты, затрачиваемое на испарение влаги с открытых и смоченных поверхностей определяется по формуле
, Вт(15)
где r – скрытая теплота парообразования, r =2,5 кДж/г;W – количество влаги, выделяемой внутри помещения, г/ч.
Расход теплоты на подогрев воздуха, поступающего путем инфильтрации определяется по формуле
,Вт(16)
где с – удельная теплоемкость воздуха в зависимости от температуры наружного воздухаtнА, кДж/(кг·К);ρ – плотность воздухапри средней температуре tнА+tв2, кг/м3;Vв – расчетный воздухообмен, м3/ч;tв, tн – температура внутреннего и наружного воздуха, соответственно

.
Вт
ρ=1,275 кг/м3при средней температуре tнА+tв2=-8+162=4 °С
Вт
Вт
Знак «-» означает недостаток тепла в помещении, который необходимо компенсировать системой отопления.
Изменение состояния воздуха определяется угловым коэффициентом ε.
(17)
Определим луч процесса, кДж/кг.
, кДж/кг.
Температуру приточного воздуха определяем по формуле
○С.(18)
Построим процесс изменения параметров воздуха в холодный период на I-d диаграмме.
По I-d диаграмме температура притока получилась выше расчетной.
Определяем температуру приточного воздуха
○С.
Принимаем tпр = 27○С.
4.2 Расчет воздухообмена и составление теплового баланса в переходный период года
Расчет производится из условий ассимиляции избыточной теплоты и влаговыделений.
Воздухообмен из условий удаления влаговыделений определяется по формуле
, м3/ч(19)
где ρ – плотность воздуха в зависимости от температуры внутри помещения, кг/м3
Воздухообмен из условий удаления теплоизбытков определяется по формуле
, м3/ч(20)
где –тепловая мощность теплоизбытков в переходный период, Вт;Iн и Iв– удельная энтальпия соответственно наружного и внутреннего воздуха, кДж/кг; ρ – плотность воздуха в зависимости от температуры внутри помещения, кг/м3
За расчетный воздухообмен принимается наибольший из 2-х полученных величин. Затем определяют нормативный расход воздуха, приходящийся на 1ц живой массы коров и сравнивают его с расчетным воздухообменом
, м3/ч(21)
где Vн – нормативный минимальный воздухообмен на 1 ц живой массы коровы, м3/ч; n - количество голов коров, гол.; m1 – масса однойкоровы, ц.
Определяем тепловой баланс для переходного периода года
, Вт(22)
где Qж – тепловая мощность выделений свободной теплоты коровами, Вт; Qосв – тепловая мощность теплопоступлений от осветительных приборов, Вт; Qcр