Nл =1638 м2 х 50 лк / (80 Вт х 2) = 81900 / 160 = 511,9 = 512 шт
При расчете количества ламп для дежурного освещения исходят из того, что они должны составлять 10% от количества ламп для технологического освещения – в помещениях для размещения поголовья основного стада и 15% - для родильных отделений.
Необходимое количество ламп для обеспечения требуемого уровня дежурного освещения рассчитывается по формуле:
Nл.деж = Nл х 0,10 или Nл.деж = Nл х 0,15,
где Nл.деж – количество ламп для обеспечения требуемого уровня дежурного освещения, шт.
Nл.деж = 512 шт х 0,10 = 51,2 шт = 52 шт
Nл.деж = 512 шт х 0,15 = 76,8 шт = 77 шт
2.6 Расчет часового объема вентиляции
Часовой объем вентиляции рассчитывается по выделяемому углекислому газу и по образующимся в помещении водяным парам.
Часовой объем вентиляции по выделяемому углекислому газу рассчитывается по формуле:
LCO2 = C / (c1 – c2),
где LCO2 – часовой объем вентиляции, м3/ч;
C – количество углекислого газа, выделяемого животными, л/ч;
c1 – ПДК углекислого газа в воздухе помещения, л/м3;
c2 – концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе, л/м3.
Количество углекислого газа, выделяемого животными, рассчитывается по формуле:
С = Сн х k,
где Сн – количество углекислого газа, выделяемого животными при нормальной температуре воздуха в помещении, л/ч;
k – поправочный коэффициент, зависящий от температуры воздуха в помещении.
С = 100гол х 171л/ч + 90гол х 114 л/ч + 10гол х 110л/ч х 1 = 28460 м3/ч
LCO2 = 28460 л/ч / 2,5 - 0,3 = 12936 м3/ч
Расчет часового объема вентиляции по образующимся в помещении водяным парам рассчитывается по формуле:
LH2O = Qоб/(q1 – q2),
где LH2O – часовой объем вентиляции, м3/ч;
Qоб – количество водяных паров, образующихся в помещении, г/ч;
q1 – абсолютная влажность воздуха, при которой соблюдается нормативный показатель относительной влажности, л/м3;
q2 – абсолютная влажность наружного воздуха, л/м3.
Количество водяных паров, образующихся в помещении, рассчитывается по формулы:
Qоб = Qж +Qи,
где Qж – количество водяных паров, выделяемых животными, г/ч;
Qи – количество влаги, испаряющееся с ограждающих конструкций, г/ч.
Количество водяных паров, выделяемых животными, рассчитывается по формуле:
Qж = Qн х k,
где Qн – количество водяных паров, выделяемых животными при нормативной температуре воздуха, г/ч;
Qж = (549 г/ч х 100гол + 404 г/ч х 90гол + 380г/ч х 10гол) х 1 = 95060 г/ч
Количество влаги, испаряющейся с поверхности ограждающих конструкций, рассчитывается по формуле:
Qи = Qж х Кн,
где Кн – коэффициент-надбавка к количеству влаги, выделяемой животными, %; зависит от системы содержания животных и способа удаления навоза.
Qи = 95060 г/ч х 0,06 = 5704 г/ч
Абсолютная влажность воздуха, при которой соблюдается нормативный показатель относительной влажности, рассчитывается по формуле:
q1 = R х E / 100,
где R – нормативный показатель относительной влажности для данного помещения, %;
Е – максимальная влажность воздуха при нормативном значении температуры воздуха внутри помещения, г/м3.
q1 = 70% х 9,21г/м3 / 100 = 6,4 г/м3
Qоб = 95060 г/ч + 5704 г/ч = 100764 г/ч
LH2O = 100764 г/ч / (6,4 г/м3 – 1,6 г/м3) = 20989 м3/ч
Расчеты показали, что часовой объем вентиляции дольше по образующимся в помещении водяным парам. Следовательно, расчеты параметров системы вентиляции буду вести по этому значению.
Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле:
Nкр = L / V,
где Nкр – кратность воздухообмена, раз/ч;
L – большее значение часового объема вентиляции, м3/ч;
V – объем помещения, м3.
Nкр = 20989 м3/ч / 6388,2 м3 = 3,3 раз/ч
Часовой объем вентиляции на одну голову рассчитывается по формуле:
Lг = L / n,
где Lг – воздухообмен в расчете на голову, м3/ч.
Lг = 20989 м3/ч / 200 гол = 105 м3/ч
Часовой объем вентиляции в расчете на единицу живой массы рассчитывается по формуле:
Lm = L / Σm,
где Lm – воздухообмен в расчете на единицу живой массы, м3/ч;
Σm – общая живая масса животных в помещении, кг.
Lm = 20989 м3/ч / (100 гол х 600 кг + 90 гол х 400 кг + 10 гол х 400 кг) =
= 20989 м3/ч / 100000 кг = 0,2 м3/ч
Общая площадь вытяжных труб рассчитывается по формуле:
Sвыт.тр = L / (v х t),
где Sвыт.тр – общая площадь вытяжных труб, м2;
v – скорость движения воздуха в вытяжной трубе, м/с;
t – время, с (1ч = 3600 секунд).
Sвыт.тр = 20989 м3/ч / (1,7 м/с х 3600 с) = 3,4 м2
Скорость движения воздуха в вытяжной трубе рассчитывается по формуле:
V = 2,2135 х
,где h – высота вытяжной трубы, м;
tB – температура воздуха внутри помещения, 0С;
tH – температура наружного воздуха, 0С.
V = 2,2135 х
=2,2135 =2,2135 х 0,77 = 1,7 мНеобходимое количество вытяжных труб рассчитывается по формуле:
Nвыт.тр = Sвыт.тр / sвыт.тр,
где Nвыт.тр – количество вытяжных труб, шт;
sвыт.тр – площадь одной вытяжной трубы, м2.
Sвыт.тр = 3,4 м2 / 1 = 3,4 = 4 шт
При расчете общей площади приточных каналов учитывают, что для предотвращения возникновения сквозняков и «мертвых» зон она должна составлять 60-90% от общей площади вытяжных труб (чаще принимают 80%). Следовательно: Sприт.к = 3,4 х 0,8 = 2,7м2
Необходимое количество приточных каналов рассчитывают по формуле:
Nприт.к = Sприт.к / sприт.к,
где Nприт.к – количество приточных каналов, шт;
sприт.к – площадь одного приточного канала, м2.
Nприт.к = 2,7м2 / 0,09 м2 = 30 шт
2.7 Расчет теплового баланса
В неотапливаемых помещениях основным источником выделяемого тепла являются животные или птица.
Расход тепла в помещениях складывается из его потерь на:
а) нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции;
б) испарение влаги с ограждающих конструкций;
в) теплопотери через ограждающие конструкции.
Тепловой баланс помещения можно выразить в виде равенства:
Wж = Wв + Wи + Wогр,
где Wж – количество свободного тепла, выделяемого животными, ккал/ч;
Wв – расход тепла на нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции, ккал/ч;
Wи – расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций, ккал/ч;
Wогр – потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч.
Количество свободного тепла, выделяемого животными в помещении, определяется по формуле:
Wж = Wн х К,
где Wн – количество свободного тепла, выделяемого всеми животными в помещении в течение 1 часа при нормативной температуре воздуха помещения.
Wж = (823 ккал/ч х 100 гол + 605 ккал/ч х 90 гол + 569 ккал/ч х 10) х 1=142440 ккал/ч
Расход тепла на нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции, рассчитывается по формуле:
Wв = 0,31 х L х (tB – tH),
где 0,31 – теплоемкость воздуха, ккал/м3.
Wв = 0,31 х L х (tB – tH) = 0,31 х 20989 м3/ч х /(100С –(-120С)) = =143145 ккал/ч
Расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций рассчитывается по формуле:
Wи = Qи х 0,595,
где 0,595 – затраты тепла на испарение 1 г влаги, ккал/г.
Wи = 5704 г/ч х 0,595 = 3394 ккал/ч
Потери тепла через ограждающие конструкции рассчитываются по формуле:
Wогр = ΣFKогр х (tB – tH),
где ΣFKогр – общие теплопотери через ограждающие конструкции в расчете на 10С, ккал/ч.
Общие теплопотери через ограждающие конструкции в расчете на 10С включают собственно теплопотери через ограждающие конструкции и теплопотери при обдувании здания ветром и рассчитываются по формуле:
ΣFKогр = ΣFK + ΣFKвет,
где ΣFK – собственно теплопотери через ограждающие конструкции, ккал/ч;
ΣFKвет – теплопотери при обдувании здания ветром. Эта величина принимается равной 13% от количества теплопотерь через стены, окна и ворота и рассчитывается по формуле:
ΣFKвет = (FKстен + FKокон + FKворот) х 0,13,
где FKстен, FKокон, FKворот – теплопотери соответственно через стены, окна, ворота.
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции в расчете на 10С приведен в таблице 5.
Таблица 5. Потери тепла через ограждающие конструкции в расчете на 10С.
Ограждающие конструкции | Площадь ограждающих конструкций, (F), м2 | Коэффициент теплопередачи (К), ккал/м2ч·град | F х К, ккал/ч·град |
Перекрытие | 1638 | 0,92 | 1507 |
Окна | 164,2 | 2,5 | 410,5 |
Ворота | 39,6 | 2,0 | 79 |
Стены без учета площади окон и ворот | 568,4 | 1,12 | 636,5 |
Пол: | |||
1 зона | 396 | 0,4 | 158 |
2 зона | 348 | 0,2 | 70 |
3 зона | 316 | 0,1 | 32 |
4 зона | 594 | 0,06 | 35 |
ΣFK | 2928 |
Расчет площади ограждающих конструкций:
- площадь перекрытия – 78 м х 21 м = 1638 м2;
- площадь ворот – (3,0 х 3,3 м) х 4 = 39,6 м2;
- площадь окон – (1,2 х 1,8) х 76 = 164,2 м2;
- площадь стен без учета площади ворот и окон –
(78 м х 3,9 м) х 2 + (21 м х 3,9 м) х 2 = 608,4 м2 + 163,8 м2 = 772,2 м2,
772,2 м2 - 39,6 м2 - 164,2 м2 = 568,4 м2;
- площадь первой зоны пола (S1) – (А + В) х 4 = (78 м +21 м) х 4 = 396 м2;
- площадь второй зоны пола (S2) – (А +В – 12) х 4 = (78 м + 21 м – 12) х 4=
=348 м2;
- площадь третьей зоны пола (S3) – (А + В – 20) х 4 = (78 м + 21 м – 20) х 4 == 316 м2;
- площадь четвертой зоны пола (S4) – (А – 12) х (В – 12) = (78 м – 12) х х (21 м – 12) = 594 м2.
Общая площадь по зонам равна Sобщ = S1 +S2+ S3+ S4= 396 м2 + 348 м2 + 316 м2 + 594 м2 = 1654 м2.
ΣFKвет = 2928 ккал/ч х 0,13 = 381 ккал/ч