CC BY
18ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ, СИСТЕМЫ, МАТЕРИАЛЫ И ПРИБОРЫ
ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES, SYSTEMS, MATERIALS, AND INSTRUMENTS
Статья поступила в редакцию 16.01.13. Ред. рег. № 1509 The article has entered in publishing office 16.01.13. Ed. reg. No. 1509
УДК 631.22.014
МЕТОДИКА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИОННО-ОТОПИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ
Д.А. Тихомиров
Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) 109456, Москва, 1-й Вешняковский проезд, 2, ВИЭСХ Тел./факс: (499)174-88-61; e-mail: tihda@mail.ru
Заключение совета рецензентов 23.01.13 Заключение совета экспертов 30.01.13 Принято к публикации 06.02.13
В статье представлена методика теплоэнергетического расчета энергосберегающей вентиляционно-отопительной установки для животноводческих ферм. Методика содержит расчеты теплоутилизатора поверхностного типа из полимерной пленки, электрического калорифера, озонатора коронного разряда. Получено выражение, связывающее коэффициент конвективной теплоотдачи со скоростью движения воздуха через нагреватели и величиной эквивалентного диаметра нагревательного элемента. Определен коэффициент теплообмена между нагревателем и приточным воздухом.
Ключевые слова: энергосбережение, утилизация теплоты, микроклимат, отопление, коэффициент теплопередачи, ленточный нагреватель
METHOD OF HEAT-POWER CALCULATION OF ENERGY-EFFICIENT VENTILATING-HEATING FACILITY FOR STOCK-RAISING FARMS
D.A. Tikhomirov
All-Russian Scientific Research Institute for Electrification of Agriculture (VIESH) VIESH, 1st Veshnyakovsky pr., 2, Moscow, 109456, Russia Tel. (499) 174-88-61; e-mail: tihda@mail.ru
Referred 23.01.13 Expertise 30.01.13 Accepted 06.02.13
The article presents a methodology of calculation of heat-power energy-efficient ventilation and heating system for livestock farms. The method contains calculations of a heat exchanger of superficial type from a polymeric membrane, an electrical hot-air heater, a corona discharge ozonator. The expression linking coefficient of convective heat dissipation with velocity of an air flow through radiators and value of the equivalent diameter of the heating element is obtained. Heat exchange coefficient between a heater and inlet air is defined.
Keywords: energy-saving, heat recovery, microclimate, heating, coefficient of transfer, strip heater
Дмитрий Анатольевич Тихомиров
Сведения об авторе: ГНУ ВИЭСХ, заведующий лабораторией, кандидат технических наук
Область научных интересов: новые технологии в области электрификации тепловых процессов и микроклимата
Публикации:более 50
Введение
В настоящее время к животноводческим фермам предъявляются особенно высокие требования по энергосбережению и улучшению экологии.
Значительные возможности по снижению энергозатрат имеются в наиболее энергоемких процессах обеспечения микроклимата на животноводческих фермах главным образом за счет использования теплоты удаляемого из помещения
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 02 (119) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
вентиляционного воздуха. Кроме того приобретают важное значение вопросы его очистки и обеззараживания с целью возможного его вторичного использования и улучшения экологической обстановки. В связи с этим в ВИЭСХ разработана вентиляционно-отопительная установка модульного типа с утилизацией теплоты, частичной рециркуляцией и озонированием воздуха [1], решающая поставленные задачи.
Рис.1. Вентиляционно-отопительная установка: 1, 7 -приточный воздуховод с осевым вентилятором; 2 - канал рециркуляции; 3, 9 - вытяжной воздуховод с осевым вентилятором; 4 - теплоутилизатор; 5 - шкаф автоматического управления; 6 - встроенный электрокалорифер; 8 - озонатор. Fig. 1. Ventilating-heating facility: 1, 7 - inlet air duct with the axial fan; 2 - recirculation channel; 3, 9 - exhausting air duct with axial fan; 4 - heat utilizer; 5 - automatic control board; 6 - built-in electric air heater; 8 - ozonator.
Расчет теплоутилизатора из полимерной пленки
Конструктивный тепловой расчет
теплоутилизатора, являющегося основным элементом электрической вентиляционно-отопительной установки для животноводческих ферм [2, 3], производится при проектировании, основной целью которого является определение площади теплообменной поверхности.
Обоснованными исходными параметрами для расчета являются теплопроизводительность аппарата, объемные расходы приточного и вытяжного воздуха, начальные температуры теплоносителей, определенная конструкция аппарата. Принято противоточное движение теплоносителей, способствующее увеличению теплопроизводительности Q или снижению рабочей поверхности F аппарата [4].
Конструктивный тепловой расчет состоит в совместном решении уравнений теплового баланса и уравнений теплопередачи. Для аппаратов, где теплоносители не меняют своего агрегатного состояния, уравнение теплового баланса имеет вид:
для аппаратов, в котором один из теплоносителей меняет свое агрегатное состояние, уравнение теплового баланса может быть записано:
б = (¿12 - /п) = С2 021 - /22 )П , (2)
где б - тепловая производительность, Вт; 01, 02 -расходы теплоносителей, кг/с; с1, с2 - средние теплоемкости теплоносителей, Дж/кг °С; /л, /12 -начальная и конечная температуры приточного (холодного) воздуха, °С; /21, /22 - начальная и конечная температуры вытяжного (теплого) воздуха, °С; /21, /22 - энтальпия удаляемого вытяжного воздуха до и после теплообмена, Дж/кг; п -коэффициент, учитывающий потери тепла аппаратом в окружающую среду.
Поскольку теплоутилизатор размещают в помещении, температура воздуха которого, как правило, превышает среднюю температуру вытяжного воздуха, то можно принять п ~1.
При охлаждении влажного воздуха происходит увеличение относительной влажности вплоть до состояния насыщения, после чего начинается конденсация избыточной влаги на поверхности теплообмена со стороны удаляемого воздуха. В этом случае следует пользоваться уравнением (2).
Уравнение теплопередачи имеет вид:
Q = kF At,
(3)
где F - поверхность нагрева теплообменного аппарата, м2, к - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 °С; Д/ - средняя разность температур между теплоносителями, °С.
Выбор расчетных формул для вычисления коэффициента теплоотдачи а между каналами приточного и удаляемого воздуха начинают с определения режима движения теплоносителя по критерию Рейнольдса Яе. (йй
Яе =—э
(4)
V
где а> - средняя скорость теплоносителя, м/с; йэ -эквивалентный диаметр поперечного сечения потока, м; V - кинематическая вязкость теплоносителя, м2/с. I _
~ (5)
а = ■
3600/ж
где Ь - расход приточного, вытяжного воздуха, м /ч; /ж - живое проходное сечение приточного (вытяжного) воздуховода, м2.
4 /с
d =-
П
(6)
Q = GlCl(tl2 - tll) = G2 C2(t2l - t22)n :
(1)
где / - площадь поперечного сечения потока, м ; П -смачиваемый периметр сечения, м.
Все необходимые теплофизические параметры приточного и удаляемого воздуха определяются при средних температурах теплоносителей.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 02 (119) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
При числе Яе>10000 наблюдается развитое турбулентное движение теплоносителя по каналам, и для определения коэффициента теплоотдачи между воздухом и стенкой рекомендуется пользоваться критериальным уравнением:
Nu = 0,021Re0'8 Pr0'43(Pr/Prcr )0
или для воздуха Nu = 0,018Re0
(7)
(8)
где Ми - критерий Нуссельта; Рг - критерий Прандтля при температуре воздуха и стенки.
2
В то же время а = Nu—
(9)
где X - коэффициент теплопроводности теплоносителя, Вт/м°С.
авл =асух + PrAP / At ,
(10)
где асух - коэффициент теплоотдачи сухого воздуха, Вт/м2°С; в - коэффициент массоотдачи при конденсации паров из влажного воздуха, отнесенный к градиенту парциальных давлений, с/м; Д/ -разность температур между влажным воздухом и стенкой, °С; Др - разность парциальных давлений
пара в ядре потока и у стенки, Па; г - теплота парообразования, Дж/кгК.
Коэффициенты тепло- и массообмена для гидродинамически стабилизированного течения влажного воздуха можно рассчитывать по формуле Ж.Ф. Сергазина (МЭИ) [5].
При Ре=1000...2000 (ламинарный режим):
- для теплообмена:
Ми = 4,55 -10-3 Яе0'36 (АгРг)0'4 (11)
- для массообмена:
Миш = 4,55 -10-3 Яе0,36 (АгРгш)0,4 (12)
При Яе=2000.. .10000 (переходный режим):
- для теплообмена:
Ми = 6,48 -10-5 Яе0,92 (АгРг)м (13)
- для массообмена:
Миш = 6,48 -10-5 Яе0,92 (АгРгш)0,4 (14)
При Яе>10000 (турбулентный режим):
- для теплообмена:
Ми = 0,023Re0'8Pr0'4 (15)
- для массообмена:
Миш = 0,023 Яе^8 РгЩ^,4 (16)
Для этих формул:
Миш = М / Ргш =и/ Д; Бр = Бв/ ЯТ , (17) где Бр - коэффициент диффузии, отнесенный к градиенту парциальных давлений; Д. - коэффициент концентрационной диффузии, м 2/с; Яп=462 - газовая постоянная пара, Дж/кгК; Тс - температура парогазовой смеси, К.
Dc = D0(T / 273)1,8(pj p),
(18)
Рис. 2. Поперечное сечение воздуховода теплоутилизатора поверхностного типа из полимерной пленки: 1 - каналы приточного воздуха, 2 - каналы вытяжного воздуха, 3 - корпус воздуховода.
Fig. 2. Air pipe cross-section of heat utilizer of superficial type from a polymeric membrane: 1 - channels of inlet air, 2 - channels of exhausting air, 3 - air duct case.
Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара из потока влажного воздуха в трубчатых и пластинчатых теплообменниках [5] можно рассчитать по формуле:
где Б0 = 2,2-10- - коэффициент диффузии водяного пара в воздухе при 0°С; рс - давление смеси при данной температуре, Па; р0 - барометрическое давление, Па.
Коэффициент теплопередачи для плоской стенки имеет вид:
к = 1 л 1 1-> (19)
1 + Лпл + 1 + Я
—+^+а +Яза1р
а
а
1 пл 2
где ¿пл - толщина полимерной пленки, м; Лпл -коэффициент теплопроводности полимерной пленки, Вт/м °С; Язагр - термические сопротивления слоев
загрязнений с обеих сторон стенки, м2 °С/Вт; ах -коэффициент теплоотдачи от стенки приточному
воздуху, Вт/м2°С; а2— коэффициент теплоотдачи от вытяжного воздуха стенке, Вт/м2°С.
В случае замерзания конденсата на поверхности теплообмена со стороны вытяжного канала, среднюю ¿ср и максимальную ¿шах толщину снеговой шубы можно оценить по выражениям: (а ■ + а ■ /1 ) ■ X
V вл 2ср 1 1ср' с
•а • t2cp
(20)
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 02 (119) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
= -
Кл • ¿22 +а1 • ¿11) Ас авл ai ¿22
(21)
е =
¿12 ¿11 G1C1
¿21 ¿11 G2 С2
(22)
В результате проведения конструктивного теплового расчета (табл. 1) определена расчетная площадь поверхности теплообмена Fv. Для учета зоны неэффективного теплообмена полученную величину следует увеличить на 15%, т.е. F=1,15-FI). Для нашего случая F=1,15•14~16м2.
Таблица 1.
Результаты конструктивного теплового расчета теплоутилизатора из полимерной пленки
Table 1.
где /1ср и /2ср - средние температуры приточного и вытяжного воздуха при прохождении его через теплообменник, °С, Хс = 0,116 Вт/м°С - коэффициент теплопроводности снеговой шубы.
Температурная эффективность теплообмена:
Параметр Значение
Проектная теплопроизводительность ТУ, б, Вт 7500
Температура приточного воздуха на входе ТУ, Гц,°С -25,0
Температура приточного воздуха на выходе ТУ, /12,°С -12,0
Температура вытяжного воздуха на входе ТУ, Г2ь°С 15,0
Температура вытяжного воздуха на выходе ТУ, /22,°С 5,0
Относительная влажность приточного воздуха, фь% 65
Относительная влажность вытяжного воздуха, ф2,% 70
Объемный расход приточного воздуха, Ьь м3/ч 1500
Объемный расход вытяжного воздуха, Ь2, м3/ч 1500
Энтальпия вытяжного воздуха на входе ТУ, /21, кДж/кг 34,23
Энтальпия вытяжного воздуха на выходе ТУ, 122, кДж/кг 18,87
Площадь «живого» сечения приточного воздуховода, /1ж, м2 0,06
Площадь «живого» сечения вытяжного воздуховода, /2ж, м2 0,067
Средняя скорость воздуха в приточном воздуховоде, юь м/с 6,9
Средняя скорость воздуха в вытяжном воздуховоде, о>2, м/с 6,3
Толщина теплообменной поверхности (пленки), ¿пл, м 1210-5
Коэффициент теплопроводности пленки, Япл, Вт/м°С 0,19
Число Рейнольдса в канале приточного воздуха, Яе! 13301
Число Рейнольдса в канале вытяжного воздуха, Яе2 9740
Коэффициент массоотдачи при конденсации паров из влажного воздуха, отнесенный к градиенту парциальных давлений, в, с/м 2,110-7
Коэффициент теплоотдачи от стенки приточному воздуху, аь Вт/м2°С 35,8
Коэффициент теплоотдачи от вытяжного сухого воздуха стенке, а2, Вт/м2 °С 30
Коэффициент теплоотдачи от вытяжного воздуха стенке при конденсации влаги, авл, Вт/м2°С 51,3
Коэффициент теплопередачи между вытяжным и приточным воздухом, к, Вт/м2 °С 19,8
Площадь теплообменной поверхности, F, м2. 14
Средняя толщина снеговой шубы на поверхности теплообмена, ¿ср, мм 0,9
Максимальная толщина снеговой шубы на поверхности теплообмена, ¿шах, мм 8
Температурная эффективность теплообмена, е4 0,44
Тепловой поток, возвращаемый
теплоутилизатором QyT, определяют по выражению
Qут = - ¿11) = ^(¿12 - ¿11) , (23)
3600
3600
где Ь1, 01, с1, р1 - объемный расход, м3/ч; массовый расход, кг/ч; средняя удельная теплоемкость, Дж/кг°С и плотность, кг/м3 приточного воздуха.
На основании результатов многочисленных экспериментов при различных температурах наружного /11 и внутреннего воздуха /21 получена зависимость
Qyr _ Ayr(¿21 ¿11),
(24)
где Аут - постоянная теплоутилизатора, Вт/°С, характеризует его конструктивные особенности и определяет величину возврата теплоты при перепаде температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С.
В результате линейной аппроксимации получили, что Аут=212 Вт/°С.
Правильность описания процессов
тепломассообмена критериальными уравнениями для проектируемого теплоутилизатора при частичной конденсации пара из потока влажного вытяжного воздуха, а также расчет площади поверхности теплообмена подтверждена
экспериментальными данными созданного действующего образца [3].
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 02 (119) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
Расчет встроенного электрокалорифера
Электрокалорифер, встроенный в установку, служит для дополнительного подогрева приточного воздуха в холодный период года, если недостаточно теплоты, возвращаемой утилизатором [2]. Осевой вентилятор выполнен в виде четырехлопастного рабочего колеса в пластмассовом исполнении и закреплен на валу электродвигателя.
Проектная мощность электрокалорифера рассчитывается для холодного периода года при наружной температуре воздуха -25°С (СНиП 2.10.0384 и СНиП 2.04.05-91). В теплообменном аппарате теплоутилизатора температура приточного воздуха подогревается до -12°С (табл. 1). Согласно РД-АПК 1.10.01.02-10 [6], в наиболее холодный период в течение 5 суток допускается снижение температуры внутреннего воздуха до 5°С ниже расчетной при соблюдении требований о не выпадении конденсата на стенах и потолке помещения. Для молодняка животных расчетная температура внутреннего воздуха равна +12°С [6], а с учетом допустимого ее снижения +7°С. До такой температуры необходимо подогреть приточный вентиляционный воздух, поступающий в помещение.
Мощность электрического калорифера определяют по формуле:
Р = Ьрс(/к - /н)/3600 (25)
где Ь - объемный расход приточного воздуха, м3/ч; р - средняя плотность приточного воздуха, кг/м3; с -средняя теплоемкость приточного воздуха, Дж/кг°С; /н, /к, - начальная и конечная температура приточного воздуха до и после электрокалорифера.
При расчетной воздухопроизводительности установки Ь=1500 м3/ч, /н = -12°С, /к = 7°С, р = 1,29 кг/м3, с=1010 Дж/кг°С получили расчетную мощность электрокалорифера Р, равной около 10 кВт (табл. 2).
Для снижения аэродинамического сопротивления приточного воздуха нагревательный элемент электрокалорифера выполнен из нихромовой ленты (Х20Н80Н) прямоугольного сечения, равномерно заполняющей по спирали поперечную плоскость воздуховода (рис. 3).
Задачей электрического расчета является определение геометрических размеров и выбор нагревательного элемента. Расчет ведется на одну фазу электрического напряжения.
Длина ленты:
Ь = ЯБ/р, (26)
где Я - активное электрическое сопротивление нагревательного элемента, Ом; Б - площадь сечения нагревательного элемента, м2; р - удельное электрическое сопротивление материала
нагревательного элемента при рабочей температуре, Омм.
R = U 2/P, (27)
где U - напряжение питания, В.
Рис. 3. Схема расположения нагревателя по сечению
приточного воздуховода теплоутилизатора: 1- цилиндрический корпус приточного воздуховода;
2 - нагреватель (лента из сплава Х20Н80Н); 3- электровентилятор приточного воздуха; 4 - керамический
держатель нагревателя. Fig. 3. Radiator lay-out diagram on cross-section of utilizer inlet air duct: 1 - cylindrical case of inlet air duct; 2 - heater (ribbon from alloy Х20Н80Н); 3 - electro-ventilating fan of inlet air; 4 - ceramic heater holder.
При известных геометрических параметрах нагревателя a = 4 10-5м, b = 0,012м, при U = 220 В, р = 1,3-10-6 Ом м мы получили длину нагревательной ленты на одну фазу L=5,53 м. Общее подключение нагревателей осуществляется по схеме «звезда».
Тепловой расчет электрокалориферов проводят с целью определения их технических данных, при которых обеспечиваются технологические требования и, в первую очередь, его теплопроизводительность, которая определяется необходимым расходом воздуха, температурой в помещении и окружающего воздуха.
Одним из важнейших технических показателей электрокалорифера является температура поверхности нагревательных элементов.
Ограничение этой температуры связано с исключением неблагоприятного воздействия на животных продуктов горения мельчайших органических частиц, находящихся в воздухе животноводческих помещений, а также с увеличением срока службы нагревателей. По существующим нормам этот предел составляет 180°С [7].
Температура поверхности нагревательных элементов зависит от условий теплоотдачи от них к потоку воздуха. По закону Ньютона, описывающего стационарный процесс конвективной теплопередачи, определяют тепловой поток Рк, переданный от нагревателей к движущемуся воздуху:
Рк = «кДг(4г - 4), (28)
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 02 (119) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
Вт/м2°С; FHr - площадь теплоотдающей поверхности
где ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией, где е - степень черноты серого тела; С0 = 5,67
Вт/м2К - коэффициент излучения абсолютно черного тела; Тт, Тв - температура нагревателя и
воздуха, К.
нагревателей, м ; - температура поверхности нагревателей, °С; 4 - температура воздуха, °С.
С помощью математического метода планирования эксперимента получено выражение, связывающее коэффициент конвективной теплоотдачи ак со скоростью движения воздуха ю через нагреватели и величиной эквивалентного диаметра нагревательного элемента й?экв.
ак = 106,5 + 10,6ю - 10,4й?экв; при 4<ю>12; 2<й?экв>6, (29)
где ю- скорость движения воздуха через нагреватели, м/с; йэкь - эквивалентный диаметр нагревательного элемента, мм.
Когда тело омывается газом, то в этом случае наряду с конвективным теплообменом всегда имеется радиационный теплообмен
(лучеиспускание). Если в качестве основного принимается конвективный теплообмен, то расчетная формула для общего коэффициента теплообмена принимает вид:
Согласно закону Стефана-Больцмана
sCn T4 - T„4
108
T - T
(30)
(31)
Рис. 4. Зависимость коэффициента конвективной теплоотдачи от нагревателей к воздуху от скорости движения воздуха и эквивалентного диаметра нагревателей в электрокалорифере. Fig. 4. Convective heat dissipation factor from heaters to air dependence on air flow rate and equivalent diameter of heaters in electric air heater.
Теплоэнергетический расчет электрокалорифера Heat-power calculation of electric air heater
Таблица 2. Table 2.
Параметр Расчетная величина
Мощность нагревателя электрокалорифера, Р, Вт 10000
Мощность одной секции нагревателя электрокалорифера, подключенной на 220В, Вт 3333
Площадь поверхности одной секции нагревателя, , м2 0,135
Периметр нагревателя (ленты), Пл, м 0,02
Эквивалентный диаметр ленты, dшвs, м 4,25 10-3
Скорость движения воздуха через нагреватели, м/с 7
Число Рейнольдса, Яе 2252
Число Нуссельта, № 24,4
Коэффициент конвективной теплоотдачи, ак, Вт/м2°С по экспериментальным данным (ВИЭСХ) 136
Температура поверхности нагревателей, 1ж , °С; 180
Средняя температура приточного воздуха, Гв, °С -2,5
Степень черноты поверхности нагревателя, 8 0,7
Коэффициент радиационной теплоотдачи, ал, Вт/м2°С 8,1
Общий коэффициент теплоотдачи, а, Вт/м2°С 144
Тепловой поток, переданный от нагревателей к движущемуся воздуху: Рк, Вт 10280
Сходимость расчета, Д=(Рк - Р)/ Рк100, % 2,7
a = ак+ ал
a =
л
Технологический расчет озонатора воздуха
При значительном снижении температуры наружного воздуха часть теплого воздуха помещения, удаляемого вентиляцией через вытяжной воздуховод, подается на рециркуляцию. Попадая в смесительную камеру канала
рециркуляции, он обрабатывается озоном, поступающим от озонатора коронного разряда, где происходит его очистка и обеззараживание [1, 2]. Помимо канала рециркуляции озон может подаваться в приточный воздуховод для насыщения приточного воздуха.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 02 (119) 2013
© Scientific Technical Centre «TATA», 2013
Производительность озонатора рассчитывают по формуле:
вт=КрОГ(1/КЮ,
(32)
где С - предельная концентрация озона в воздухе помещения, г/м3 - не должна превышать 0,1мг/м3; V - объем циркулирующего воздуха, м3; Кр-коэффициент, учитывающий самопроизвольное разложение озона в воздухе помещения и составляет величину, равную 8.10; Кг - коэффициент, учитывающий окисление газовых примесей, колеблется в пределах от 0,3 до 0,7; Кор - 0,25 -коэффициент, учитывающий окисление органики (микрофлоры).
Мощность, потребляемая от электросети источником питания озонатора Рид, составляет:
Рип=Ооъ^Ц,
(33)
где q - удельные энергозатраты на производство озона при указанной концентрации озона составляют 10.12 Втч/г; п - к.п.д. источника питания озонатора, в среднем для преобразователей высокого напряжения малой мощности составляет 0,7.0,8.
При расчетной производительности озонатора Ооз~1,2г/ч мощность источника питания Рип -20 Вт.
Для объема циркулирующего воздуха через установку, равного 1500 м3, для гарантированного насыщения и перемешивания озона с воздухом требуется вентилятор с производительностью 40 .60 м3/ч. Потребляемая таким вентилятором мощность Рв составит 12.18 Вт. Общая мощность озонатора Роз:
(34)
Заключение
В лабораторных исследованиях вентиляционно-отопительной установки с утилизацией теплоты и озонированием воздуха производительностью 1500м3/ч была подтверждена ее работоспособность, в том числе и при значительных отрицательных температурах наружного воздуха (-20°С). Подтверждено соответствие ее теплотехнических и энергетических показателей расчетным данным. Конструкция установки и ее технические
характеристики удовлетворяют разработанным техническим требованиям, обеспечивают снижение энергозатрат до 40%, приведенных затрат до 20% и увеличение привеса живой массы животных до 5% по сравнению с традиционными вентиляционно-отопительными системами, применяемыми в животноводстве.
Предложенная методика может быть использована для обоснования теплоэнергетических параметров типоразмерного ряда вентиляционно-отопительных установок с утилизацией теплоты и озонированием воздуха для животноводческих ферм различного направления с разной технологией содержания животных.
Список литературы
1. Патент №2337276 ЯИ 2337276 С1. Электротеплоутилизатор с озонированием и рециркуляцией воздуха / Расстригин В.Н., Тихомиров Д.А., Першин А.Ф., Тихомиров А.В. // Бюл. № 30, 2008.
2. Расстригин В.Н., Тихомиров А.В., Тихомиров Д.А., Першин А.Ф. Система микроклимата с теплоутилизатором и озонатором воздуха // Техника в сельском хозяйстве. - 2005. - №4. - с. 7-10.
3. Расстригин В.Н., Тихомиров Д.А. Исследования электрической вентиляционно-отопительной установки для животноводческих ферм. // Техника в сельском хозяйстве. - 2010. - №2. - с. 3-6.
4. Бакластов А.М. и др. Проектирование, монтаж, эксплуатация тепломассообменных установок. М.: Энергоиздат. 1981. 336 с., ил.
5. Лебедев П. Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М.: «Энергия», 1972. 320 с.
6. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. РД-АПК 1.10.01.02-10. Минсельхоз РФ. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2011, с. 108.
7. Каган Н.Б., Кауфман В.Г., Пронько М.Г. и др. Электротермическое оборудование для сельскохозяйственного производства. М.: Энергия. 1980. 192 с.
ОО
- TATA — LXJ
Р =Р +р 1 оз 1 ип 1 в
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 02 (119) 2013 © Научно-технический центр «TATA», 2013
