schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Расчет отопления и вентиляции для молодняка КРС
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Представлено подробное решение задачи по расчету отопительно-вентиляционной системы для здания ремонтного молодняка КРС, учитывающее зоогигиенические нормы и параметры здания.
Подробное решение
Ниже представлено подробное решение задачи для Варианта 7, оформленное для переписывания в тетрадь.
Расчет отопительно-вентиляционной установки для здания ремонтного молодняка
1. Исходные данные:
Тип здания: здание ремонтного молодняка.
Количество голов: \(n = 200\).
Средняя масса одного животного: \(m = 300\) кг.
Размеры здания: \(21 \times 54 \times 3,3 \times 6,3\) м.
Расчетная наружная температура (для большинства регионов России): \(t_н = -25^\circ\text{C}\).
Расчетная внутренняя температура (норма для молодняка): \(t_в = +10^\circ\text{C}\).
2. Определение требуемого воздухообмена (\(L\)):
Согласно зоогигиеническим нормам, принятым в российском сельском хозяйстве, минимальный объем подачи свежего воздуха в зимний период на 1 ц (100 кг) живой массы КРС составляет \(20 \text{ м}^3/\text{ч}\).
Общая живая масса животных в здании:
\[M = n \times m = 200 \times 300 = 60000 \text{ кг} = 600 \text{ ц}\]
Необходимый часовой воздухообмен:
\[L = M \times 20 = 600 \times 20 = 12000 \text{ м}^3/\text{ч}\]
3. Расчет необходимой тепловой мощности калорифера (\(Q\)):
Теплота расходуется на нагрев приточного воздуха от \(t_н\) до \(t_в\).
\[Q = L \times c \times \rho \times (t_в - t_н)\]
Где:
\(c = 1,005 \text{ кДж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}\) — удельная теплоемкость воздуха;
\(\rho = 1,2 \text{ кг/м}^3\) — плотность воздуха.
\[Q = 12000 \times 1,005 \times 1,2 \times (10 - (-25))\]
\[Q = 12000 \times 1,206 \times 35 = 506520 \text{ кДж/ч}\]
Переведем в киловатты (разделив на 3600):
\[Q_{кВт} = \frac{506520}{3600} \approx 140,7 \text{ кВт}\]
4. Подбор вентилятора:
Требуемая производительность \(12000 \text{ м}^3/\text{ч}\).
Выбираем радиальный вентилятор низкого давления, который широко применяется в отечественном животноводстве.
Подходящая модель: ВЦ 4-75 №5 (ВР 80-75).
Его характеристики при определенных оборотах двигателя обеспечивают подачу от \(7000\) до \(13000 \text{ м}^3/\text{ч}\).
5. Подбор калорифера:
Требуемая тепловая мощность \(140,7 \text{ кВт}\).
Выбираем стандартный водяной калорифер (модель ВНВ или КВб).
Подходящая модель: Калорифер КВб-10 (или ВНВ 113-303.01).
Данные модели имеют тепловую мощность в диапазоне \(150-170 \text{ кВт}\) при температуре теплоносителя \(95/70^\circ\text{C}\), что создает необходимый запас мощности для работы в условиях суровых российских зим.
Вывод:
Для обеспечения микроклимата в здании ремонтного молодняка на 200 голов подобрана установка в составе вентилятора ВЦ 4-75 №5 и калорифера КВб-10. Данное оборудование обеспечит нормативный воздухообмен и поддержание требуемой температуры.