2. Определение мощности электрокалорифера

Теплопроизводительность электрокалорифера (Q_к) в кДж/ч для отопительно-вентиляционной системы животновод­ческих помещений определяется из уравнения теплового ба­ланса:

Q_k=Q_ог+Q_в-Q_ж ,

где Q_ог—теплопотери через ограждения помещений, кДж/ч;

Q_в —теплопотери, обусловленные вентиляцией, кДж/ч;

Q_ж —тепло, выделяемое животными, кДж/ч.

Теплопотери через ограждения могут быть определены по формуле

Q_ог=q_oV(t_вн-t_н) ,

где q_o—тепловая характеристика помещения, т. е. коли­чество тепла, теряемого за 1 час 1 м³ объема при разности температур 1°С, кДж/ (м³град, ч);

V—объем помещения, м³;

t_вн и t_н —соответственно температура внутри и снаружи помещения, °С.

Объем помещения находится по количеству животных (птицы) и объему, приходящемуся на одну голову. Количество тепла, теряемого с вентиляцией:

Q_в=L_вС_вв (t_вн-t_н)=К_вVС_вв (t_вн-t_н) ,

где L_в—подача вентиляционных установок, м³/ч;

С_в—массовая теплоемкость воздуха, С_в=1,0 кДж/(кгград);

_в —плотность воздуха, _в =1,2 кг/м³;

К_в—часовая кратность воздухообмена;

V—объем помещения, м .

Подача вентиляционных установок L_в при определении мощности устройств отопления находится по удалению избы­точной влаги и углекислоты. Расчет рекомендуется вести в кубических метрах на голову в час. В качестве расчетного принимается большее значение расхода, полученного для ука­занных вредностей. Методика соответствующих расчетов при­ведена в литературе [1].

Оптимальные параметры микроклимата для различных видов животных и птицы приведены в «Нормах технологиче­ского проектирования ферм крупного рогатого скота, свино­водческих и птицеводческих», а также в литературе [1; 3; 4].

Определив вентиляционную норму на голову L_г и зная число животных в помещении N, необходимую производи­тельность вентиляционной установки находят по формуле L_в=L_гN.

Кратность воздухообмена в помещении равна:

К_в=Допустимая кратность воздухообмена а животновод­ческих помещениях К_в =4-15. Количество тепла Q_ж в кДж/ч, выделяемого животными:

Q_ж =Q₁N,

где Q₁—количество тепла, выделяемого одним животным, кДж/ч.

Общая мощность системы отопления Р_к=

Необходимо учесть, что в животноводческом помещении обычно устанавливается одна, две, четыре и даже более отопительно-вентиляционных установок.

Следовательно, мощность одного электрокалорифера Р_к1 будет равна:

Р_к1=

а подача одного вентилятора в м³/ ч:

L_в1=

где Z—число вентиляционных установок.

Этот раздел в расчетно-пояснительной записке заканчи­вается составлением эскиза плана животноводческого поме­щения с размещением электрокалориферных установок и рас­пределительных воздуховодов.

3. Выбор электродвигателя для привода вентилятора

Требуемая подача вентилятора с учетом потерь и подсо­сов воздуха в воздуховодах определяется по формуле

L_в1=К₁

где К₁—коэффициент, учитывающий потери или подсос воз­духа в воздуховодах.

Коэффициент К₁=1,1 для стальных, асбоцементных и пла­стмассовых воздуховодов длиной до 50 м.

Для электрокалориферных установок животноводческих помещений рекомендуется использовать центробежные венти­ляторы способные развивать высокое давление при доста­точно большой подаче. Наилучшими аэродинамическими свойствами обладают вентиляторы типа Ц4-70. Техническая характеристика этих вентиляторов приведена в литературе [З]. Зная подачу и давление, по аэродинамическим характе­ристикам определяют рабочую точку выбранного вентилято­ра. Эта точка характеризуется к. п. д. вентилятора и скоро­стью, с которой нужно вращать вентилятор, чтобы обеспе­чить требуемые расход и напор.

Мощность электродвигателя для привода вентилятора оп­ределяется по формуле

Р_расч=,

Где L_в—подача вентилятора, м³/с;

H_в—полный напор, Н/м²;

_в — к.п. д. вентилятора;

_пер—к. п.д. передачи;

К_з — коэффициент запаса.

Значение коэффициентов запаса принимается равным 1,1 - 1,5. Вентиляторы рекомендуется комплектовать трехфаз­ными асинхронными электродвигателями серии 4А.

Если скорости вращения выбранного вентилятора и элек­тродвигателя совпадают, то применяют непосредственное соединение вала электродвигателя и вентилятора. В этом случае _пер=1. Если непосредственное присоединение неосу­ществимо, применяют клиноременную передачу, и в этом случае _пер =0,95.