Практичне заняття №5

Тема: “Розрахунок системи опалення теплиці при використанні газоподібного палива”

Мета роботи: Навчитись розраховувати теплові втрати через огорожу, складати рівняння теплового балансу та розрахувати потужність систем опалення.

Термін проведення учбових занять – 6 год.

Завдання: Для теплиці блочного типу необхідно розрахувати потужність системи опалення.

Дані для розрахунку:

Адміністративний центр – Бердянськ (t _{х п} = - 19 °С)

Опалювальна характеристика -7,6 Вт/м² °С

Довжина (А) – 146 м.

Ширина (В) – 30 м.

Довжина технологічного приміщення (С) – 6 м.

Довжина полотна крівлі (h) – 1,2 м.

Висота теплиці (H) – 4 м.

Теплота згорання газу (кДж/м³) – 35880 (Родовище – Дашавське).

Коефіцієнт теплопередачі через конструкцію, Вт/м²×°С, - 6,2.

Матеріал покриття – одинарне скло.

Температура всередині приміщення - +15 °С.

Хід виконання:

Потужність систем опалення визначається тепловими втратами через зовнішні огорожі, грунт та на підігрівання інфільтруючого повітря.

В інженерній практиці для приблизних розрахунків прийнятий спрощений спосіб розрахунку потужності системи опалення Q_г, Вт знаходимо з виразу:

(5.1)

де Q_оп – втрати тепла через огорожу, Вт;

Q_в – втрати тепла на нагрівання повітря, Вт.

(5.2)

де q ₀ – коефіцієнт теплопередачі через конструкцію, Вт/м² °С, (одинарне скло – 6,2; здвоєне – 3,34; одинарна плівка – 10,0; здвоєна плівка – 5,8).

F _п – сумарна площа поверхні огорожі, м²;

t _в, t _н – температури внутрішнього та зовнішнього повітря, °С;

і _інф – коефіцієнт інфільтрації;

h _ог – коефіцієнт огорожі (для малогабаритних теплиць – 2,0¸2,5 для блочних теплиць 1,1¸1,5).

Для проектування опалення розрахункова температура в теплицях для вирощування овочевих культур та розсади приймається в нічний період t _в=15°С, а для розсади 8°С.

Відповідно до СНіП 2.10.04-85 в холодний період року для зимових теплиць t _н приймають рівну середній температурі найбільш холодної п’ятиденки з забезпеченістю 0,92.

На витрати тепла для обігріву теплиць мають вплив способи укриття, так для плівкового покриття одинарного і _інф=1,05¸1,10, для здвоєного - і _інф=1,3¸1,4, а для засклених і _інф=1,25¸1,30.

Площу теплиці розраховують відповідно до рис.5.1.

5.1 Площу приміщення теплиці по зовнішньому обмірі F _п, м² знаходимо з виразу:

(5.3)

5.2 Площа ґрунту F_0, м² , визначається за виразом:

- (5.4)

F_о = (146·30) - (6·30) = 4200.

5.3 Коефіцієнт огорожі h _ог знаходимо з виразу:

(5.5)

.

1,3 – технологічні приміщення для рослин;

2 – підсобне приміщення.

Рисунок 5.1 – Ескіз приміщення теплиці в плані

5.4 Витрати газу визначаються з рівняння теплового балансу G _г, м³/с:

(5.6)

де Q_оп – втрати тепла крізь огорожу, Вт;

- теплота згорання газу, кДж/м³,(завдання);

с – масова теплоємкість повітря (1 кДж/кг °С);

α - коефіцієнт перерахунку об'єму 1 м³ на 1 кг природного газу,(α=0,6).

.

5.5 Витрати вентиляційного повітря G _в, м³/с, визначаємо відповідно виразу:

(5.7)

де m – коефіцієнт, рівний масі вуглекислого газу при спалюванні 1 кг газу; (для пропану – 2,98; бутану - 2,94; природного – 2,71);

G _г – витрати газу, м³/с;

х₁, х₂ – об’ємна доля вуглекислого газу в повітрі теплиці та зовнішньому повітрі; (в теплиці х ₁ – 0,5¸0,7 – для огірків, для всіх останніх -0,35; х ₂ – в зовнішньому повітрі – 0,04), %.

.

5.6 Теплота, яка витрачається на нагрівання вентиляційного повітря Q _в, Вт:

(5.8)

.

Розрахункова потужність системи опалення при спалюванні газу знаходять з рівняння (5.1) Q_г, Вт:

5.7 Кількість газових горілок n _г, шт знаходимо з виразу:

Номінальне теплове навантаження горілки (500…800 Вт).

шт.

Газові горілки розміщують в теплиці таким чином, щоб опроміненість рослин не перевищувала 580 Вт/м².

Висновок по заняттю.

Таблиця 5.1 – Варіанти завдань для виконання індивідуальної роботи

Продовження таблиці 5.1

Продовження таблиці 5.1