1.2 Расчет горячего водоснабжения
1.2.1 Расчет теплоаккумуляционной установки
Расчет теплоаккумуляционной установки начинают с построения графика теплопотребления.
Мощность теплопотребления в i-ый отрезок времени (кВт)
,
(1.47)
где Gгi – расход горячей воды в i-ый отрезок времени, кг/ч;
с – удельная теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кг 0С);
tг, tх – температуры горячей и холодной воды, 0С.
Максимальную температуру воды принимают равной 90…95 0С, что позволяет устанавливать аккумуляторы меньшего объема. Требуемую температуры воды tСМ получают смешиванием горячей воды из аккумулятора с холодной водопроводной. Расход горячей Gг и смешанной GСМ воды связан соотношением
,
(1.48)
Суточная потребность в горячей воде GСМ определяют по выражению
,
(1.49)
где gi – суточная норма расхода горячей воды i-го потребителя, кг/сут;
ni – количество потребителей i-го вида;
i – продолжительность потребления горячей воды i-м потребителем, ч/сут.
Расчет потребления горячей воды покажем на примере поения кур
кг/ч.
кг/сут.
кВт.
Расчет потребления воды при других операциях аналогичен. По результатам расчетов составляем таблицу суточного теплопотребления и строим график теплопотребления. Общий вид таблицы суточного теплопотребления приведен в таблице 1.1.2, а график – на рисунке 1.4.
Мощность нагревателя для зарядки аккумулятора (кВт) определяют по графику теплопотребления
,
(1.50)
где kз – коэффициент запаса, kз = 1,1…1,25;
Pi – мощность в i-й момент времени, кВт;
i – продолжительность i-го отрезка времени, ч;
H – к.п.д. нагревателя, H = 0,96;
a – к.п.д. аккумулятора, a = 0,94;
з – время зарядки, ч.
кВт
Объем аккумулятора
,
(1.51)
где - плотность воды, кг/м 3.
Производительность нагревателя, м 3/ч
,
(1.52)
м
3/ч.
В качестве тепловой
изоляции выбираем минеральную вату с
теплопроводностью
,
стоимостью 1250 руб/м3.
Оптимальная толщина тепловой изоляции
,
(1.50)
где
-стоимость
1
электроэнергии,
=2.2
руб/(
);
-теплопроводность
минеральной ваты,
=0,043
Вт/м 0С;
-число
часов работы водонагревателя в течение
года,
=1095
ч;
-годовые
отчисления на амортизацию,
=12%;
-нормативный
коэффициент экономической эффективности,
=15%;
-стоимость
1 м3
теплоизоляции,
=1250
руб/м3;
1,, 2 - коэффициенты теплоотдачи от нагреваемой среды внутренней стенке и от наружной стенки к окружающей среде, Вт/(м2 0С);
с - толщина, м;
с - коэффициент теплопроводности металлической стенки, Вт/(м 0С).
м.
Таблица 1.1.2 – Суточное теплопотребление коровника на 180 голов
Технологический процесс |
РУСТ , кВт |
Часы в сутки |
|||||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
||
1 поение |
16 |
---- ---- ---- |
|||||||||||||||||||||||
3 мытьё и дезинфекция |
4,19 |
---- ---- |
|||||||||||||||||||||||
4 обслуживающий персонал |
1,33 |
--------- ------------------------ |
|||||||||||||||||||||||
Рисунок 1.4 – График теплопотребления