Файл: Проектирование микроклимата сельскохозяйственного объекта.docx
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 137
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2 Светотехнический расчет основного помещения.
2.2 Размещение светильников и расчет освещения
2.3 Светотехнический расчет освещения при доении.
2.5 Светотехнический расчет облучения.
3.2Расчет основных параметров микроклимата
3.3Расчет потерь тепла на ограждение.
3.4Расчет потерь тепла на вентиляцию.
4. Расчет теплового баланса и выбор систем теплоснабжения.
4.1Выбор ЭКУ и расчет режима работы.
4.2Определяем надежность выбранных ЭКУ.
4.3Описание схемы управления и подключения силовых элементов.
4.4.Инженерные расчеты установок с элементными нагревателями.
5 Проектирование теплого пола на участке лечения животных.
, число ТЭН 18, 
, соединение звезда
.
2). ВыбираемТЭН-100, развернутая длина l=1м, что соответствует размеру старого ТЭНа, диаметр трубки d=13*10-3м, находим площадь активной поверхности ТЭНа:
.
3) SТ-теоретическая поверхность трубки. Выбираем Ϭудельную, учитываем, что работаем в потоке воздуха:
уд=5,5*104 Вт/м2.
Рассчитываем
Сравниваем Sт и SФ , если Sт>Sф то нужны радиаторы (оребрение).В нашем случае сравнивая теоретический и практический Sт=0.045> SФ =0,041,нужны ТЭНы с оребрением
Рисунок 4,6– Общий вид воздушного оребренного ТЭНа
Вывод: Выбранные ТЭНы для СФОЦ40 (ТЭН-100) и СФОЦ 25 (ТЭН-100) имеют достаточную площадь поверхности для рассеивания тепла в воздушном потоке и не перегреваются при работе. ТЭН выбраны правильно.
Согласно теплового баланса выбрали электро-калорифер и другие элементы для обеспечения влажности и температурного режима с учетом удаления водяных паров от животных, но необходимо так же обеспечить поступление воздуха для дыхания животных по нормативу необходимо – для коров удойностью до 30л – 90 м3/час
Недостаточное количество воздуха компенсируется с помощью дополнительных вентиляторов типа Ц4-70
V=Vвоз-Vдоп=
=4531,1 м3/ч.
Сравниваем потребн. количество воздуха для дыхания и удаленного водяного пара.
Берем для удаления водяного пара V=16.231.9 м3/ч
Калориферы удаляют V=2500+3500=6000 м3/ч/
На вентиляторы остается V=16231.9-6000=10231.9 м3/ч
По таблице выбираем вентилятор под номером 6.
Выбор вентиляторов для обеспечения системы вентиляции.
Известно, что в коровнике используются центробежные вентиляторы, которые дополнительно устанавливают в систему вентиляции на ряду с калорифером. Вентиляторы радиальные Ц4-70 №6 Vmax=14500 м3/ч –обеспечивает недостающие 10231 м3/ч. Применяются в стационарных системах вентиляции и воздушного отопления производственных, общественных и жилых зданий, а также для других санитарно-технических и производственных целей.
Вентиляторы низкого давления для обычных сред Ц4-70 №6, предназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества, не выше агрессивности воздуха с температурой до + 80 оС, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/м, а также липких веществ и волокнистых материалов.
Выбираем вентилятор Ц 4-70.
Рисунок 4.7 – Общий вид вентилятора Ц 4-70
Вывод: Общие потребности в воздухе
м3/ч, обеспечивается калориферами 6000 м3/ч и дополнительным вентилятором №6(при Vmax=14500 м3/ч) которые позволяют поддерживать постоянный режим температуры в коровнике +9
и обеспечивают необходимое количество воздуха для дыхания животных.
Вынимают грунт на участке лечения животных на глубину 230-260 мм, уплотняют. Затем насыпают слой песка 15-20 мм, уплотняют, гидр изолируют в виде листов рубероида или полиэтиленовой пленки в 1-2 слоя, после слой песка 15-20 мм, а затем теплую изоляцию из котельного шлака или керамзита 80-150 мм уплотняют и присыпают песком. Затем бетон 40-60 мм, в слое бетона прокладывают нагревательные элементы в виде изолированных проводов или кабелей. На поверхности закладывают стальную сетку, соединяя её с нейтралью для защиты животных. При питании пониженным напряжением 30-60 В сетку можно не использовать. В коровниках теплые полы занимают не всю площадь стоил, а только лишь в лечебном помещении, которое в свою очередь занимает 1/10 от общей площади помещения. Электрообогреваемые полы состоят из нагревательных проводов, уложенных зигзагообразно с требуемым шагом в слое бетона (рис. а). Экранирующую сетку присоединяют к контуру выравнивания потенциала не менее чем в двух местах.
Рисунок 5.1 - Эскиз электрообогреваемого пола: а — схематический разрез; б, в — способы укладки нагревательного провода; 1 — утрамбованный грунт; 2 — щебень; 3 – бетон; 6 — бетон с теплопроводами; 4, 5 — гидро и теплоизоляция, 7 — нагревательный провод; 8 — металлическая сетка.
Выходные концы нагревательного элемента протягивают в трубы и подключают к распределительным коробкам. Напряжение питания изолированных нагревательных элементов 220 В; к неизолированным проводам подводят пониженное напряжение через трансформатор.
Рисунок 5.2 – Эскиз теплого пола в коровнике
Где А-ширина стойла 2,2 м, В-длина участка одной секций: В=9.8*1,4=13.72м2 На площадке выделяем полосу нагрева d=1м, задаем рабочую температуру полосы 24˚с и вычисляем:
и определяем удельную мощность: 
Где: ƞ=0,9;α=10 Вт/м ˚с. Находим площадь обогрева:Sпол=a*b=13,8м2. Мощность полная:
Выбираем провод для обогрева ПОСХВ, имеющий линейную нагрузку:
Находим длину провода:
для 2-х секций
Находим шаг укладки:
Вывод: На этой площадке вычисляем его вместимость провода в стойла при помощи шага укладки h и длины участка стойл В
:
. Отсюда следует, что провод вмещается в площадь стойл.
Схема обогрева:
что можно обеспечить при однофазном питании 220В, при P=4кВт используют 3-х фазную цепь.
Рисунок 5.3– Схема обогрева.
Силовая часть: включаем нагрузку Ek, которая включена силовым контактом КМ-управляя переключателем SA (P – в ручном режиме, А-в автоматическом) через тепловой контакт ТК прибора Uk, который имеет датчик Rt ( устанавливается на нагревательную полосу), таким образом по прибору задаем t˚,которая поддерживается автоматически за счет срабатывания ТК. Для выбора рабочей t˚, определяем рабочий ток:
отсюда следует что, сопротивление провода:
,
это означает, что возможно использование в бытовую сеть.
Известно, что – на содержание животных требуется много подогретой воды, ее можно получить из открытой системы теплоснабжения. Если используется обогрев батареи, для ее обогрева обычно используется КУ и естественно, в этом случае, выбирают ЭН, которые обычно выпускаются как промышленные изделия и выбираются из учета потребности к воде. Простейшие, элементарные водонагреватели, то есть, для нагрева используются водные ТЭНы, которые могут быть:
1) проточные
2) непроточные (баки).
По конструкции:
а) переносные
б) напольные
в) настенные. По числу фаз:
а) однофазные 220В
б) 3-х фазные 380В. По виду ТЭН.
Преимущество элементарных ЭНУ:1) электроэнергия берется из сети 2) нагрев не зависит от сопротивления воды и ее температуры, но при жесткой воде ЭНУ покрывается накипью и выходит из строя 3) ЭНУ может быть использована для нагрева питьевой воды. Недостатки: 1) должны включить защиту, для включения без воды, также электродная система дороже по сравнению с ЭНУ. Основные виды ТЭНов, стальные нагреватели широко используются в С/Х производстве с большой температурой и низкой стоимостью, наиболее часто используют при большой длине. Недостатки: не стабильность, меняются параметры, а более дорогие ТЭНы используются из меди и сплава.
Основные типы элементарных водонагревателей используется ЭВП, САОС-нагрев аккумуляционного типа, закрытая система водоснабжения, нельзя отделять горячую воду. ЭВП-универсальный электрический подогреватель.
Таблица 6.1-акуммуляционная ВНУ.
Таблица 6.2-Проточные ВНУ.
Вывод: Таким образом для решения конкретной задачи получения теплой воды в коровнике, можно выбрать 2 системы подогрева:1) Аккумуляционная-рассчитываем среднею температуру ЭКУ и выбираем базовый водонагреватель.2) Проточная система-выбираем ряд проточных водонагревателей для каждой задачи.
, соединение звезда .2). ВыбираемТЭН-100, развернутая длина l=1м, что соответствует размеру старого ТЭНа, диаметр трубки d=13*10-3м, находим площадь активной поверхности ТЭНа:
.3) SТ-теоретическая поверхность трубки. Выбираем Ϭудельную, учитываем, что работаем в потоке воздуха:
уд=5,5*104 Вт/м2.Рассчитываем
Сравниваем Sт и SФ , если Sт>Sф то нужны радиаторы (оребрение).В нашем случае сравнивая теоретический и практический Sт=0.045> SФ =0,041,нужны ТЭНы с оребрением
Рисунок 4,6– Общий вид воздушного оребренного ТЭНа
Вывод: Выбранные ТЭНы для СФОЦ40 (ТЭН-100) и СФОЦ 25 (ТЭН-100) имеют достаточную площадь поверхности для рассеивания тепла в воздушном потоке и не перегреваются при работе. ТЭН выбраны правильно.
4.5Баланс по воздуху.
Согласно теплового баланса выбрали электро-калорифер и другие элементы для обеспечения влажности и температурного режима с учетом удаления водяных паров от животных, но необходимо так же обеспечить поступление воздуха для дыхания животных по нормативу необходимо – для коров удойностью до 30л – 90 м3/час
Недостаточное количество воздуха компенсируется с помощью дополнительных вентиляторов типа Ц4-70
V=Vвоз-Vдоп=
=4531,1 м3/ч.Сравниваем потребн. количество воздуха для дыхания и удаленного водяного пара.
Берем для удаления водяного пара V=16.231.9 м3/ч
Калориферы удаляют V=2500+3500=6000 м3/ч/
На вентиляторы остается V=16231.9-6000=10231.9 м3/ч
По таблице выбираем вентилятор под номером 6.
Выбор вентиляторов для обеспечения системы вентиляции.
Известно, что в коровнике используются центробежные вентиляторы, которые дополнительно устанавливают в систему вентиляции на ряду с калорифером. Вентиляторы радиальные Ц4-70 №6 Vmax=14500 м3/ч –обеспечивает недостающие 10231 м3/ч. Применяются в стационарных системах вентиляции и воздушного отопления производственных, общественных и жилых зданий, а также для других санитарно-технических и производственных целей.
Вентиляторы низкого давления для обычных сред Ц4-70 №6, предназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества, не выше агрессивности воздуха с температурой до + 80 оС, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/м, а также липких веществ и волокнистых материалов.
Выбираем вентилятор Ц 4-70.
Рисунок 4.7 – Общий вид вентилятора Ц 4-70
Вывод: Общие потребности в воздухе
м3/ч, обеспечивается калориферами 6000 м3/ч и дополнительным вентилятором №6(при Vmax=14500 м3/ч) которые позволяют поддерживать постоянный режим температуры в коровнике +9 и обеспечивают необходимое количество воздуха для дыхания животных.5 Проектирование теплого пола на участке лечения животных.
Вынимают грунт на участке лечения животных на глубину 230-260 мм, уплотняют. Затем насыпают слой песка 15-20 мм, уплотняют, гидр изолируют в виде листов рубероида или полиэтиленовой пленки в 1-2 слоя, после слой песка 15-20 мм, а затем теплую изоляцию из котельного шлака или керамзита 80-150 мм уплотняют и присыпают песком. Затем бетон 40-60 мм, в слое бетона прокладывают нагревательные элементы в виде изолированных проводов или кабелей. На поверхности закладывают стальную сетку, соединяя её с нейтралью для защиты животных. При питании пониженным напряжением 30-60 В сетку можно не использовать. В коровниках теплые полы занимают не всю площадь стоил, а только лишь в лечебном помещении, которое в свою очередь занимает 1/10 от общей площади помещения. Электрообогреваемые полы состоят из нагревательных проводов, уложенных зигзагообразно с требуемым шагом в слое бетона (рис. а). Экранирующую сетку присоединяют к контуру выравнивания потенциала не менее чем в двух местах.
Рисунок 5.1 - Эскиз электрообогреваемого пола: а — схематический разрез; б, в — способы укладки нагревательного провода; 1 — утрамбованный грунт; 2 — щебень; 3 – бетон; 6 — бетон с теплопроводами; 4, 5 — гидро и теплоизоляция, 7 — нагревательный провод; 8 — металлическая сетка.
Выходные концы нагревательного элемента протягивают в трубы и подключают к распределительным коробкам. Напряжение питания изолированных нагревательных элементов 220 В; к неизолированным проводам подводят пониженное напряжение через трансформатор.
Рисунок 5.2 – Эскиз теплого пола в коровнике
Где А-ширина стойла 2,2 м, В-длина участка одной секций: В=9.8*1,4=13.72м2 На площадке выделяем полосу нагрева d=1м, задаем рабочую температуру полосы 24˚с и вычисляем:
и определяем удельную мощность: Где: ƞ=0,9;α=10 Вт/м ˚с. Находим площадь обогрева:Sпол=a*b=13,8м2. Мощность полная:
Выбираем провод для обогрева ПОСХВ, имеющий линейную нагрузку:
Находим длину провода:
для 2-х секцийНаходим шаг укладки:
Вывод: На этой площадке вычисляем его вместимость провода в стойла при помощи шага укладки h и длины участка стойл В
: . Отсюда следует, что провод вмещается в площадь стойл. Схема обогрева:
что можно обеспечить при однофазном питании 220В, при P=4кВт используют 3-х фазную цепь. Рисунок 5.3– Схема обогрева.
Силовая часть: включаем нагрузку Ek, которая включена силовым контактом КМ-управляя переключателем SA (P – в ручном режиме, А-в автоматическом) через тепловой контакт ТК прибора Uk, который имеет датчик Rt ( устанавливается на нагревательную полосу), таким образом по прибору задаем t˚,которая поддерживается автоматически за счет срабатывания ТК. Для выбора рабочей t˚, определяем рабочий ток:
отсюда следует что, сопротивление провода: , это означает, что возможно использование в бытовую сеть.6.Водяные электронагреватели.
Известно, что – на содержание животных требуется много подогретой воды, ее можно получить из открытой системы теплоснабжения. Если используется обогрев батареи, для ее обогрева обычно используется КУ и естественно, в этом случае, выбирают ЭН, которые обычно выпускаются как промышленные изделия и выбираются из учета потребности к воде. Простейшие, элементарные водонагреватели, то есть, для нагрева используются водные ТЭНы, которые могут быть:
1) проточные
2) непроточные (баки).
По конструкции:
а) переносные
б) напольные
в) настенные. По числу фаз:
а) однофазные 220В
б) 3-х фазные 380В. По виду ТЭН.
Преимущество элементарных ЭНУ:1) электроэнергия берется из сети 2) нагрев не зависит от сопротивления воды и ее температуры, но при жесткой воде ЭНУ покрывается накипью и выходит из строя 3) ЭНУ может быть использована для нагрева питьевой воды. Недостатки: 1) должны включить защиту, для включения без воды, также электродная система дороже по сравнению с ЭНУ. Основные виды ТЭНов, стальные нагреватели широко используются в С/Х производстве с большой температурой и низкой стоимостью, наиболее часто используют при большой длине. Недостатки: не стабильность, меняются параметры, а более дорогие ТЭНы используются из меди и сплава.
Основные типы элементарных водонагревателей используется ЭВП, САОС-нагрев аккумуляционного типа, закрытая система водоснабжения, нельзя отделять горячую воду. ЭВП-универсальный электрический подогреватель.
Таблица 6.1-акуммуляционная ВНУ.
Таблица 6.2-Проточные ВНУ.
Вывод: Таким образом для решения конкретной задачи получения теплой воды в коровнике, можно выбрать 2 системы подогрева:1) Аккумуляционная-рассчитываем среднею температуру ЭКУ и выбираем базовый водонагреватель.2) Проточная система-выбираем ряд проточных водонагревателей для каждой задачи.