1.6.7.1. Расчет вентиляции по содержанию в воздухе диоксида углерода^*

Примечание: *При необходимости получить справку в процессе расчетов следует обращаться к выше расположенному меню. В этом случае полученные данные не обнуляются.

   Этот расчет осуществляют поэтапно, пользуясь рядом формул:

,         (1)

где A – количество диоксида углерода (л/ч), выделяемое всеми животными, находящимися в помещении, за 1 час;
A_x– количество диоксида углерода (л/ч),   выделяемое одним животным соответствующей производственной группы за 1 час [см. Справочник: таблицы 3.1.1.14(КРС), 3.1.2.12(Свиньи), 3.1.3.13(Лошади), 3.1.4.14(Птица), 3.1.5.7(Овцы)];
n_x  – поголовье животных соответствующей производственной группы;

r   – поправочный коэффициент, учитывающий изменения выделений животными диоксида углерода в зависимости от температуры окружающей среды [см. Справочник: таблицы 3.1.1.15(КРС), 3.1.2.13(Свиньи), 3.1.3.14(Лошади), 3.1.4.15(Птица)].

Примечание: Разделение целой и дробной частей числа осуществлять точкой.

Все ячейки должны быть заполнены вводимой величиной или нулем.

,         (3)

где L_co² – часовой объем вентилируемого воздуха, который надлежит вывести из помещения, м³/ч;
A – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 1;
C₁– количество диоксида углерода в 1 м³ атмосферного воздуха (в среднем составляет 0,3 л/м³ или 0,03%).
C– допустимое количество диоксида углерода в воздухе помещения, л/м³ или % [см. Справочник: табл. 3.1.1.18(КРС), 3.1.2.16(Свиньи), 3.1.3.12(Лошади), 3.1.4.12(Птица), 3.1.5.6(Овцы)].

Примечание: Пересчёт процентного содержания CO₂ в л/м³ производится умножением на 10. Пример: 0.25% CO₂ ^. 10 = 2.5 л/м³

,         (4)

где Kp   – кратность обмена воздуха в помещении при рассчитанном объеме вентиляции за один час;
L_co² – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 3;
V – объем помещения, м³.

,         (5)

где V₁   – объем вентиляции на одну голову, м³/ч/гол;
L_co² – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 3;
n_об  – общее поголовье животных, содержащихся в помещении (гол), равное   суммарному значению (n1+n2+…+nx), заданному в последнем цикле расчета A, выполненного по формуле 1.

,         (6)

где S₁ – суммарная площадь сечения вытяжных труб, м²;

L_co² – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 3;

V – скорость движения воздуха, определяемая в соответствии с длиной (высотой) вытяжной трубы и          разностью температур, м/с (см. Справочник, табл. 3.1.6.1);

t  – число секунд в одном часе, 3600.

,         (7)

где N₁ – количество   вытяжных труб (штук);
S₁ – суммарная площадь сечения вытяжных труб, имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 6;
a₁  – площадь сечения одной вытяжной трубы, м² (см. Задание и Справочник: табл. 3.1.6.2).

,         (8)

где S₂ – суммарная площадь   сечения приточных каналов, м²;
S₁ – имеется ввиду   значение, полученное в последнем цикле асчета, выполненного по формуле 6;
0,8 – коэффициент, соответствующий 80% вышеупомянутого значения S₁.

,         (9)

где N₂ – суммарная   площадь сечения приточных каналов, м²;
S₂ – имеется ввиду   значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 8;
a₂  – площадь сечения одного приточного канала, м² (см. Задание и Справочник: табл. 3.1.6.2 ).

1.6.7.2. Расчет вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров

,         (10)

где W_в – количество водяных паров (г/ч), выделяемых всеми животными, находящимися в помещении, за 1 час;
W_x – количество водяных паров (г/ч), выделяемых одним животным соответствующей производственной группы за 1 час [см. Справочник: табл. 3.1.1.14(КРС), 3.1.2.12(Свиньи), 3.1.3.13(Лошади), 3.1.4.14(Птица); 3.1.5.7(Овцы)];
n_x – поголовье животных соответствующей производственной группы;
r₁ – поправочный коэффициент, учитывающий изменения выделений животными водяных паров в зависимости от температуры окружающей среды [см. Справочник: табл. 3.1.1.15(КРС), 3.1.2.13(Свиньи), 3.1.3.14(Лошади), 3.1.4.15(Птица), 3.1.5.8(Овцы)].

,         (12)

где L_H2O – часовой объем вентилируемого воздуха, который надлежит вывести из помещения, м³/ч;
W_в– количество  водяных паров (г/ч), выделяемых всеми животными, находящимися в помещении за 1 час, рассчитываемое по формуле 10;
q  – абсолютная влажность воздуха помещения (г/м³) при требуемых показателях температуры и относительной влажности  (R) воздуха помещения, определяемая по следующей формуле:

,         (13)

где R– относительная влажность воздуха (см. Справочник : 3.1.1.16(КРС), 3.1.2.14(Свиньи), 3.1.3.12(Лошади), 3.1.4.10(Птица) 3.1.5.6(Овцы)];
Q_max – максимальная влажность водяных паров при требуемом показателе температуры воздуха, г/м³ (см. Справочник: табл. 3.1.6.3);

q₁– средняя абсолютная  влажность вводимого в помещение атмосферного чистого воздуха, г/м³ (см. Задание и Справочник: табл. 3.1.6.4);
W_исп – количество водяных паров   (г/ч), поступающих в воздух вследствие испарения с мокрых поверхностей. Величина зависит от вида животных, технологии содержания, а также санитарного состояния помещений. Этот показатель  определяется с использованием процентных надбавок.

,         (14)

где w – величина процентных надбавок к количеству влаги (Wв), выделяемой всем поголовьем, содержащимся в помещениях, рассчитываемая по формуле 10 (см. Справочник: табл. 3.1.6.6 ).

,         (15)

где Kp   – кратность обмена воздуха в помещении при рассчитанном объеме вентиляции за один час;
L_н2o – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 12;
V – объем помещения, м³.

,         (16)

где V₁    – объем вентиляции на одну голову, м³/ч/гол;
L_н2o – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 12;
n_об – общее поголовье животных, содержащихся в помещении (гол), равное суммарному значению (n1+n2+… +nx), заданному в последнем цикле расчета Wв, выполненного по формуле 10.

,         (17)

где S₁   – суммарная площадь сечения вытяжных труб, м²;
L_н2o – имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 12;
V – скорость движения воздуха, определяемая в соответствии с видом животного и периодом года, м/с [см. Справочник: табл. 3.1.1.17(КРС), 3.1.2.15(Свиньи), 3.1.3.12(Лошади), 3.1.4.11(Птицы), 3.1.5.6(Овцы)];
t – число секунд в одном часе, 3600.

,         (7)

где N₁ – количество   вытяжных труб (штук);
S₁ – суммарная площадь сечения вытяжных труб, имеется ввиду значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 17;
a₁  – площадь сечения одной вытяжной трубы, м² (см. Задание и Справочник, табл. 3.1.6.2).

,         (8)

где S₂ – суммарная площадь   сечения приточных каналов, м²;
S₁ – имеется ввиду   значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 17;
0,8 – коэффициент, соответствующий 80% вышеупомянутого значения S₁.

,         (9)

где N₂ – суммарная   площадь сечения приточных каналов, м²;
S₂ – имеется ввиду   значение, полученное в последнем цикле расчета, выполненного по формуле 8;
a₂  – площадь сечения одного приточного канала, м² (см. Задание и Справочник, табл. 3.1.6.2).

1.6.7.3. Расчет теплового баланса

,         (19)

где Q_ж   – количество теплоты, выделяемое всем поголовьем животных, содержащихся в помещении (кДж/ч или Вт/ч)* за исключением теплоты, израсходованной на испарение через кожу и легкие;
Q_огр – суммарные потери теплоты через ограждающие конструкции с учетом дополнительных теплопотерь на обдувание ветром, инфильтрацию воздуха через щели.
Q_вент – количество теплоты (Вт/ч), расходуемое на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха;
Q_исп – расход теплоты на испарение влаги с мокрых (влажных) поверхностей.
* Примечание – В случае необходимости осуществляют пересчет единиц тепловых величин (см. Справочник: табл. 3.1.6.9, 3.1.6.10).

1.6.7.3.1. Расчет поступления свободной теплоты от животных (Q_ж)

,         (20)

где Q_ж   – количество свободной теплоты, выделяемой всеми животными, находящимися в помещении;
Q_х – количество свободной теплоты,выделяемой одним животным соответствующей производственной группы [см. Справочник: табл. 3.1.1.14(КРС), 3.1.2.12(Свиньи), 3.1.3.13(Лошади), 3.1.4.14(Птицы); 3.1.5.7(Овцы)];
n – поголовье животных соответствующей производственной группы;
r₂ – поправочный коэффициент, учитывающий изменения выделений свободной теплоты животными в зависимости от температуры окружающей среды [см. Справочник: табл. 3.1.1.15(КРС), 3.1.2.13(Свиньи), 3.1.3.14(Лошади), 3.1.4.15(птицы) 3.1.5.8(Овцы)].

Примечание: *Размерность показателя следует ввести с помощью клавиатуры.

1.6.7.3.2. Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции (Q_огр)

,         (26)

где Q_огр — теплопотери через ограждающие конструкции;
Q_осн — потери теплоты непосредственно через ограждающие конструкции;
Q_доп — потери за счет обдувания конструкций потоками воздуха, инфильтрации через окна, двери и др.

    При расчёте величины Q_огр исходные данные следует группировать в таблицах:

Примечание – *Потери теплоты через ограждающие конструкции при разности между температурами внутреннего и наружного воздуха в 1°С находим путем умножения соответствующего коэффициента теплопередачи К (см. Справочник: таблицы 3.1.6.7, 3.1.6.8) на площадь (S) каждой ограждающей конструкции.
**Величину температуры наружного воздуха t_нар см. Справочник: таблица 3.1.6.4, а t_вн смотри задание.

,         (27)

где Q_осн — потери теплоты непосредственно через ограждающие конструкции;
K — коэффициент теплопередачи;
S — площадь каждого элемента ограждающих конструкций, м²;
t_вн — температура внутреннего воздуха расчетная, ^oС*;
t_нар — температура наружного воздуха расчетная, ^oС.

Примечание – *По размерам градус Цельсия равен кельвину (см. Справочник, таблица 3.1.6.10).

,         (28)

где Q_доп — количество теплоты (Вт/ч), теряемой ограждающими конструкциями за счет охлаждения господствующими ветрами, а также инфильтрации через щели окон, дверей. В среднем величина Q_доп составляет 13 % от величины Q_осн.

,         (26)

1.6.7.3.3. Расчет потерь теплоты на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха (Q_вент)

,         (29)

где Q_вент —потери теплоты на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха (кДж/ч или Вт/ч);
G — количество воздуха, удаляемое из помещения или поступающее в него в течение 1 часа (кг/ч), рассчитываемое умножением результата вычисления часового объема вентилируемого воздуха (L_co2 или L_H2O ) на величину объемной массы воздуха M (м³/кг) при соответствующих показателях температуры и давления (см. Справочник, табл. 3.1.6.5);
C — удельная теплоемкость воздуха, т.е. количество теплоты, расходуемое на нагрев 1 кг воздуха на 1 К*, равная 1,01 кДж/(кг • К), 0,28 – коэффициент для пересчета кДж в Вт;
t_вн — температура внутреннего воздуха расчетная, ^oС;
t_нар — температура наружного воздуха расчетная, ^oС.

* Примечание – по размерам градус Цельсия равен кельвину (см. Справочник, табл. 3.1.6.10).

G = L_H2O•M

1.6.7.3.4. Расчёт потерь теплоты на испарение влаги с мокрых поверхностей (Q_исп)

,         (30)

где Q_исп — потери теплоты на испарение влаги с мокрых поверхностей (Вт/ч);
2,5 — коэффициент теплопотерь на испарение 1 г влаги с поверхности, кДж/кг;
W_исп — количество водяных паров (г/ч), поступающих в воздух вследствие испарения с мокрых поверхностей. Величина Wисп зависит от вида животных, технологии содержания, а также санитарного состояния помещений. Этот показатель определяется с использованием процентных надбавок на испарение воды со стен, пола, кормушек и др.

1.6.7.3.5. Расчет ∆t нулевого баланса

,         (31)

где 0,28 — удельная теплоемкость воздуха вводимого в процессе вентиляции, т.е. теплота, затрачиваемая на обогрев 1 кг воздуха на 1 °С, Вт/м³ (0,24 ккал/кг • 1,163 Вт = 0,28).

1.6.7.3.6. Расчет дефицита тепла

,         (32)

где Д_т — дефицит теплоты, а остальные обозначения те же, что и в общей формуле теплового баланса (19), из которой и выведена данная формул;
∆t — t_вн - t_нар .