PORÓWNANIE TEMPERATUR W HALI ZWIERZĄT WYZNACZONYCH NA PODSTAWIE BILANSU CIEPŁA OBLICZONEGO RÓśNYMI METODAMI

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PORÓWNANIE TEMPERATUR W HALI ZWIERZĄT WYZNACZONYCH NA PODSTAWIE BILANSU CIEPŁA OBLICZONEGO RÓśNYMI METODAMI"

Krzysztof Grabowski
9 lat temu
Przeglądów:

1 InŜynra Rolncza 6/005 Tadusz Głusk Katdra Mloracj Budownctwa Rolnczgo Akadma Rolncza w Lubln PORÓWNANIE TEMPERATUR W HALI ZWIERZĄT WYZNACZONYCH NA PODSTAWIE BILANSU CIEPŁA OBLICZONEGO RÓśNYMI METODAMI Strszn W racy odjęto róbę ocny róŝnych mtod rojktowana mkroklmatu w budynkach nwntarskch. Kształtowan cln budynków nwntarskch moŝ orać sę o blans cła jawngo lub cła całkowtgo. Porównan obu mtod rzrowadzono na rzykładz wybrango budynku dla bydła mlczngo. W okrs zmowym wykonano omary tmratur wlgotnośc owtrza na zwnątrz w hal zwrząt oraz tmratur owtrza w wszystkch omsznach budynku. Oblczono tmraturę w hal zwrząt w oarcu o blans cła całkowtgo cła jawngo. Wynk oblczń orównano z tmraturam owtrza w hal zwrząt omrzonym w obkc rzczywstym. Oblczono śrdn róŝnc tmratur oraz odchylna standardow. Słowa kluczow: budynk nwntarsk, mkroklmat, mtody oblczń Wykaz oznaczń a wlgotność bzwzględna owtrza zwnętrzngo, [g/m 3 ] a wlgotność bzwzględna owtrza wwnętrzngo, [g/m 3 ] c cło właścw owtrza w zakrs tmratur w hal zwrząt, [J/m 3 K] dw zawartość dwutlnku węgla w owtrzu zwnętrznym, [dm 3 /m 3 ] dw zawartość dwutlnku węgla w owtrzu wwnętrznym, [dm 3 /m 3 ] hu jdnostka rodukcj cła równa 1000 W cła całkowtgo rzy tmraturz 0 o C, ntala owtrza zwnętrzngo, [J/m 3 ] ntala owtrza wwnętrzngo, [J/m 3 ] m masa zwrząt, [kg] M zawartość nrg w suchj substancj, [MJ/kg] 181

Porównan obu mtod rzrowadzono na rzykładz wybrango budynku dla bydła mlczngo.

2 Tadusz Głusk czas trwana cąŝy, [dn] t tmratura owtrza, [ o C] t oblcznowa tmratura owtrza zwnętrzngo, [ o C] t oblcznowa tmratura owtrza wwnętrzngo, [ o C] V lość owtrza wntylacyjngo wdług krytrum ary wodnj, [m 3 /s] V dw lość owtrza wntylacyjngo wdług krytrum dwutlnku węgla, [m 3 /s] V HO całkowta lość ary wodnj wydzlanj rzz zwrzęta, [g/s] V CO całkowta lość dwutlnku węgla wydzlango rzz zwrzęta, [dm 3 /s] w wlgotność owtrza, [%] Y 1 dznna rodukcja mlka, [kg] Y rzyrosty dznn, [kg/d] b straty cła drogą rznkana rzz rzgrody budowlan, [W] wc straty cła całkowtgo drogą wntylacj, [W] wj straty cła jawngo drogą wntylacj, [W] cło całkowt mtowan rzz zwrzęta, [W] zj cło jawn mtowan rzz zwrzęta, [W] zu cło utajon mtowan rzz zwrzęta, [W] Wstę Tmratura owtrza w hal zwrząt jst wynkm odbywających sę rocsów wymany cła omędzy budynkm jgo otocznm oraz omędzy obsadą budynku jj otocznm. W okrs zmowym, fktm tj wymany są straty cła z budynku, na któr składają sę straty cła drogą wntylacj oraz straty cła drogą rznkana. Straty t równowaŝon są rzz cło wydzlan rzz zwrzęta, któr nazywan jst zyskam cła od zwrząt. JŜl straty rosną to tmratura sada odwrotn. Projktowan budynku z unktu wdzna mkroklmatu olga na orównanu zysków strat cła dla załoŝonych aramtrów klmatu zwnętrzngo, aramtrów mkroklmatu w hal zwrząt oraz rzyjętj obsady struktury stada. Porównan to nazywan jst blansm cła moŝ być wykonan róŝnym mtodam. Cl racy Przyjęta mtoda oraz sosób dokładność oblczń blansu cła ma stotny wływ na jakość rojktowana budynków nwntarskch z unktu wdzna mkroklmatu w hal zwrząt. Clm racy jst analza ocna róŝnych mtod oblczana blansu cła oraz okrśln ch rzydatnośc do rojktowana budynków nwntarskch. 18

zwrzęta, [dm 3 /s] w wlgotność owtrza, [%] Y 1 dznna rodukcja mlka, [kg] Y rzyrosty dznn, [kg/d] b straty cła drogą rznkana rzz rzgrody budowlan, [W] wc straty cła całkowtgo drogą wntylacj, [W] wj

3 Porównan tmratur... Klasyczn mtody oblczana blansu cła Klasyczna mtoda oblczana blansu cła olga na orównanu zysków cła od zwrząt z stratam cła. MoŜna to jdnak wykonać na klka sosobów, wykonując blans cła jawngo, blans cła całkowtgo wdług krytrum ary wodnj lub blans cła całkowtgo wdług krytrum dwutlnku węgla [Wolsk 1988, 001]. Blans cła całkowtgo wdług krytrum ary wodnj Blans tn olga na orównanu cła całkowtgo mtowango rzz zwrzęta z stratam cła całkowtgo: = +, W (1) b Straty cła drogą rznkana oblcza sę z znanych zalŝnośc, natomast straty cła drogą wntylacj z wzoru: wc wc ( ) = V, W () Entala zalŝy od tmratury wlgotnośc owtrza moŝna ją oblczyć z onŝszj funkcj, która została wyznaczona na odstaw danych tablarycznych: = 16, 894t , w + 9, 7166tw , t + 188, 611w 4389, 5, J/m 3 (3) Ilość owtrza konczna do wymany w clu usunęca nadmaru ary wodnj: V V H O =, m 3 /s (4) a a Maksymalna zawartość ary wodnj w owtrzu zalŝy od tmratury owtrza moŝna ją oblczyć z onŝszj funkcj, która została wyznaczona na odstaw danych tablarycznych: 3 3 a = 0153, t + 0, t + 0, t + 4, 7561, g/m 3 (5) Ilość cła całkowtgo mtowango rzz bydło [Pdrsn Sällvk 00] moŝna wyznaczyć z nastęujących zalŝnośc: - clęta 1 0,70 13,3Y (6,8 + 0,0188m) = 6,44m +, W (6) 1 0,3Y 1 rzyrosty dznn (Y ) = śrdno 0,5 kg/dzń. 183

Blans cła całkowtgo wdług krytrum ary wodnj Blans tn olga na orównanu cła całkowtgo mtowango rzz zwrzęta z stratam cła całkowtgo: = +, W (1) b Straty cła drogą rznkana oblcza sę z znanych zalŝnośc,

4 Tadusz Głusk - bukaty,3 0, , 7 + 0, 30m = 7, 64m + Y 1, W (7) M , Y - jałówk 4 - krowy mlczn 3 57, 7 + 0, 30m 0, = 7, 64m + Y 1 + 1, 6 10 M, W (8) , Y 0, = 5, 6m + Y1 + 1, 6 10, W (9) Uwzględnn tmratury otoczna w odnsnu do jdnostk hu: Ilość rodukowango cła jawngo: = t ), W (10) zj ( w =, W (11) 0, 71 0, 408 tw Cło utajon jst róŝncą cła całkowtgo jawngo: zu =, W (1) Ilość rodukowanj rzz zwrzęta ary wodnj: zu H O =, kg/h (13) 680 zj Blans cła całkowtgo wdług krytrum dwutlnku węgla Ogóln równan blansu cła jst dntyczn jak równan (1), nny jst natomast sosób oblczana strat cła drogą wntylacj. Przyjmuj sę, Ŝ lość rodukowango dwutlnku węgla rzz zwrzęta wynos 0,185 m 3 h -1 w odnsnu do jdnj jdnostk hu. rzyrosty dznn (Y ) = 0,7 1,1 kg/dzń. 3 zawartość nrg w suchj substancj (M) = 10 MJ/kg dla nstrawnych częśc oŝywna, 11 1 MJ/kg dla koncntratów. 4 rzyrosty dznn (Y ) = śrdno 0,6 kg/dzń. 184

zu =, W (1) Ilość rodukowanj rzz zwrzęta ary wodnj: zu H O =, kg/h (13) 680 zj Blans cła całkowtgo wdług krytrum dwutlnku węgla Ogóln równan blansu cła jst dntyczn jak równan (1), nny jst natomast

5 Porównan tmratur... Straty cła całkowtgo drogą wntylacj wdług krytrum dwutlnku węgla osuj wzór: wc dw ( ) = V, W (14) Ilość owtrza konczna do wymany w clu usunęca nadmaru dwutlnku węgla: Blans cła jawngo Równan blansu strumn cła jawngo nastęując: Straty cła jawngo drogą wntylacj osuj wzór 17: V dw VCO =, m 3 /s (15) dw dw = +, W (16) wj zj b wj ( t t ) = V c, W (17) Os obktu rzyjętgo do badań Do badań wybrano budynk zlokalzowany w mjscowośc śakowola. Jst to obora stanowskowa dwurzędowa z cntralnym korytarzm aszowym oddaszm uŝytkowym. Budynk wyosaŝony jst w 40 stanowsk krótkch ścołowych dla krów mlcznych, 10 stanowsk dla jałówk kojc zborow dla 10 cląt. W budynku są cztry odwnczon omszna omocncz. Pomary mkroklmatu wykonano w okrs od r do r. Badana olgały na omarach tmratury wlgotnośc owtrza w hal zwrząt na zwnątrz budynku oraz tmratury owtrza w ozostałych omsznach. W hal zwrząt oraz na zwnątrz zanstalowano o dwa rjstratory a do analz rzyjęto wartośc śrdn. Rjstratory zostały umszon w hal zwrząt w strf stanowska (onad m od ścany zwnętrznj) na wysokośc dolnj częśc tułowa zwrząt (ok. 1 m). Wynk oblczń W racy rzyjęto załoŝn, Ŝ tmratura owtrza w hal zwrząt jst odzwrcdlnm blansu cła. JŜl w oblcznach blansu straty cła (Q b +Q w ) są wększ nŝ zysk cła, to rzyjęta tmratura oblcznowa (t w ) owtrza wwnętrzngo jst zbyt wysoka odwrotn. MoŜna węc tak dobrać wartość tmratury owtrza wwnętrzngo, Ŝ blans cła oblczony dla tj tmratu- 185

blansu strumn cła jawngo nastęując: Straty cła jawngo drogą wntylacj osuj wzór 17: V dw VCO =, m 3 /s (15) dw dw = +, W (16) wj zj b wj ( t t ) = V c, W (17) Os obktu rzyjętgo do badań Do badań

6 Tadusz Głusk ry będz zrównowaŝony. Taką tmraturę nazwano umown tmraturą wwnętrzną równowaŝącą blans cła - t wr [Głusk 1999]. PonwaŜ blans cła moŝ być lczony róŝnym mtodam, to wyznaczon wartośc t wr równŝ mogą sę róŝnć. W racy zostały on wyznaczon na odstaw blansu cła całkowtgo wdług krytrum ary wodnj oraz blansu cła jawngo. Tmratura owtrza w hal zwrząt na zwnątrz rjstrowana była w odstęach ętnastomnutowych a nastęn z cztrch omarów wykonanych w kaŝdj godzn oblczono wartośc śrdn. Dla kaŝdj godzny analzowango okrsu wykonano blans cła dwoma mtodam rzyjmując do oblczń omrzon wartośc owtrza zwnętrzngo, aktualną strukturę stada wydajność zwrząt. Oblczon wartośc tmratury owtrza w hal zwrząt orównano z wartoścam tmratury owtrza omrzonym w obkc rzczywstym (tabla 1). Tabla 1. Porównan tmratury owtrza w hal zwrząt omrzonj oblczonj róŝnym mtodam Tabl 1. Comarson of ar tmraturs n th lvstock hall masurd and calculatd wth varous mthods L. 1.. Wnosk Mtoda oblczń Blans cła jawngo Blans cła całkowtgo śrdna róŝnca o C -0,367-0,595 odchyln standartow 3,80 4,16 1. Projktowan mkroklmatu w budynku nwntarskm w oarcu o blans cła jawngo całkowtgo daj wynk orównywaln al blans cła jawngo daj wynk bardzj dokładn. Wyznaczona na jgo odstaw tmratura owtrza w hal zwrząt jst blŝsza tmraturz rzczywstj nŝ tmratura wynkająca z blansu cła całkowtgo.. Oracowany systm wyznaczana tmratury w hal zwrząt ozwala na ocnę rzydatnośc roŝnych mtod oblczana blansu cła do rojktowana budynków nwntarskch. Bblografa Głusk T Badana symulacyjn rocsów wymany cła w budynkach dla bydła. InŜynra Rolncza 5(11), Warszawa. 186

Tmratura owtrza w hal zwrząt na zwnątrz rjstrowana była w odstęach ętnastomnutowych a nastęn z cztrch omarów wykonanych w kaŝdj godzn oblczono wartośc śrdn.

7 Porównan tmratur... Pdrsn S., Sällvk K. 00. Hat and mostur roducton at anmal and hous lvls. 4 th Rort of Workng Grou on Clmatzaton of Anmal Houss. CIGR. Horsns. Wolsk L Mkroklmat w budynkach nwntarskch. PWN, Warszawa. Wolsk L Wymarowan trmczn obktów w zabudow rozroszonj. Ofcyna Wydawncza Poltchnk Warszawskj, Warszawa. COMPARISON OF TEMPERATURES IN LIVESTOCK HALLS, DETERMINED BASED ON HEAT BALANCE CALCULATED WITH VARIOUS METHODS Summary Th ar attmts to valuat varous mthods of dsgnng mcroclmat n lvstock buldngs. Shang th hat rofl of lvstock faclts can rly on th snsbl or total hat balanc. Comarson of both mthods was carrd out for th xaml of mlk cattl buldng. Durng wntr, tmraturs and ar humdty outsd and nsd th lvstock hall, as wll as ar tmraturs n all buldng rooms, wr masurd. Th lvstock hall tmratur was calculatd basd on th total and snsbl hat balancs. Th calculatons outut was comard wth ar tmraturs n th lvstock hall, masurd n th ral structur. Avrag tmratur dffrncs and standard dvatons wr calculatd. Ky words: lvstock buldng, mcroclmat, calculaton mthods 187

COMPARISON OF TEMPERATURES IN LIVESTOCK HALLS, DETERMINED BASED ON HEAT BALANCE CALCULATED WITH VARIOUS METHODS Summary Th ar attmts to valuat varous mthods of dsgnng mcroclmat n lvstock buldngs.

Podobne dokumenty

przegrody (W ) Łukasz Nowak, Instytut Budownictwa, Politechnika Wrocławska, e-mail:lukasz.nowak@pwr.wroc.pl 1

przegrody (W ) Łukasz Nowak, Instytut Budownictwa, Politechnika Wrocławska, e-mail:lukasz.nowak@pwr.wroc.pl 1 1.4. Srawdzn moŝlwośc kondnsacj ary wodnj wwnątrz ścany zwnętrznj dla orawngo oraz dla odwrócongo układu warstw. Oblczn zawlgocna wysychana wlgoc. Srawdzn wykonujmy na odstaw skrytu Matrały do ćwczń z