TALLER DE EJERCICIOS UT3.Con lo suministrado por su profesor en clase (tablas, ecuaciones, graficas, etc) o en su saber, con información que se encuentre en libros (anexar esa información) desarrollar de manera muy clara y fundamentada los siguientes ejercicios.

1. Calcular la ventilación en invierno en un alojamiento de estabulación permanente de ganado vacuno de leche. Peso promedio de la vaca adulta 400Kg. Temperatura y humedad del medio ambiente: en el interior se desean 15 grados centígrados y una humedad relativa del 70 por 100; en el exterior hay 2 grados centígrados de temperatura y una humedad relativa del 90 por 100.

2. Se trata de extraer del alojamiento el calor producido por el ganado, a fin de que la temperatura del interior sea, como máximo, igual a la del exterior.Temperatura y humedad del medio ambiente: en el exterior la temperatura es de 28 grados centígrados y una humedad del 70 por 100; en el interior una temperatura de 24 grados centígrados y una humedad del 80 por 100.

3. Calcular las pérdidas de calor o transmisión total a través de una pared de 15 metros cuadrados de superficie cuando la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior es de 10 grados centígrados. Supongamos que el muro está formado por medio de ladrillo hueco, cámara de aire y en panderete, revestido por cemento por el exterior y empañetado con yeso en el interior.

4. Calcular la calefacción necesaria para un alojamiento de 40 terneros de un mes de edad. Se tienen los siguientes datos:-Peso del ternero 60 kg.-temperatura y humedad en el exterior: 4 grados centígrados y humedad relativa de 90 por 100.-temperatura y humedad en el interior: 18 grados centígrados y humedad relativa del 70 por 100.-La instalación tiene las siguientes dimensiones: 10 de ancho, 20 de largo y 2.5 de alto.

5. Se desea establecer un establo para alojamiento de ganado bovino, especialmente para 170 terneros, con edades de 6 a 8 meses y un peso medio de 200 kilogramos. La edificación se construirá en los predios de la granja experimental de la Universidad Surcolombiana.Se tienen los siguientes datos básicos:

- Temperatura en el interior de la instalación 28 grados centígrados- Humedad en el interior del 70%- Temperatura en el exterior de la instalación es de 38 grados centígrados- Humedad en el exterior del 50%- Temperatura máxima 38 grados centígrados- Dimensiones de la instalación: Altura (H): 3 m

- CO2 en el aire de la atmosfera del alojamiento: 3.5 por cada 100- CO2 en el aire limpio: 0.3 por cada 1000- Necesidades de temperatura mínima para refrigerar : 20 grados centígrados- Suponga: K techo: 0.6 Kparedes: 0.8- % de humedad en el interior no superior al 70%- Iluminación natural en el interior de 70 lux- Iluminación con vertical al aire, zona de la granja : 5000 lux- No hay edificaciones a los alrededores- En el interior las paredes son claras- Se cuentan con ventanas de 1.5 x 0.8 m- Espesor muro : 20cm

CALCULAR:1. La cantidad de aire a renovar para verano2. Las frigorías necesarias que se necesita en el establo para una temperatura

mínima en el interior de 20 grados centígrados y Humedad del 70%. Además calcular la cantidad de frigorías por metro cubico de volumen de establo.

3. La iluminación natural por ventanas y el número de ventanas.

SOLUCION DEL TALLER

1. Según tabla una vaca de 400 kg de peso vivo exala 280g/h.P=280gr*1,5=420g/h

C= p

pi−pc135 g /h9,73−5,05 = 28,8m3/h

2. Tº ext=28C ; HR 70%Tº int=24C ; HR 80%Caudal de renovacion=

c= Q0,3 (ti−Tc )

15 m

40 m

c=

90kch

0,3 (24−28 )=75

kch

3. Qtr=K*S*≠T= Kca/h m2ºCK= coeficiente termico para la ladrillo huevo 0.10m= K=2.40 Kca/h.m2ºCS= 10Pared 15m2Qtr= 2,40*15m2*10ºC= 360Kca/h.m2.ºC

4. 40 terneros de un mes de nacidos 90Kc/hPeso del ternero = 60 kgTº ext= 4ºC ; HR 90% =10,3Tº Int=18ºC ; HR 70% =5,8

CONCEPTO SUPERFICIE K DIFERE T KC/hParedes 150 0.8 16 1920Techo 212 0.8 16 2035suelo 200 1.2 10 2400 Total= 6355

Necesidades de ventilación

a)Humedad absoluta 77g/hCalor total= 155Kc/hDiferencial T =10,3-5,8=4,5Vapor de agua a eliminar 77G/hCaudal de aire

b)V=(154g/h/4,5g/h)=35,22 m3/h Para calentar este aire se necesita ɅT=34,2m3/h*40*0,3*18=7387,2Kc/h

20

2,5

10

Calor emitido por el ganadoc) 40*90kc/h=3600Kc/h

BALANCE = A+B-C7387,2+6355-3600= 10142,2 Kc/hEsto dividido entre los 40 terneros =253,55 Kc/h

5. Aire a renovar v=X

hi−heV= caudal m3/hX=g/h vapor de agua a extraer del alojamientoSe desea un entablo para vacas de 170 terneros de 6 a 8 meses peso de ellos 200 kgTº ext= 38ºC ; HR 50% Tº Int=28ºC ; HR 70%

Iluminación natural 70 luxIluminacion vertical segun la zona 5000luxVentana 1,2m2

c= Q0,3 (ti−Tc )

P1= 28,70*0.7=19,7g/m3 cantidad de vapor de aguaP2=49,3*0,5=24,65g/m3Según tabla animal de 200 kg= 172-200g/hSe multiplica por el coeficiente 1,2-2P= 172*2=344g/hCaudal de aire a renovar

C= PP1−P2

C= 344 g /h19,7−24,65

40

3

15

=69,49m3/h

Ventilacion de verano

c= Q0,3 (ti−Tc )

c= 390kc /h0,3 (28−38 )

=130Kc/h

Es necesario ventanasS=superficie de ventanas m2= 1,2 m2C= caudal máxima en m3a. Producción Co2 200kg=70l/h*170= 11900l/hb. Volumen de aire a renovar X=11900/(0.0035-0.0003)=3718,75m3/hc. Humedad de aire en ext = 49,3*0,5?24,65g/m3d. Humedad absoluta en el int= 23,20g/m3*0,7=16,24g/m3e. Producción de vapor ganado 170*172g/h=29240g/h

Humedad a condensar B(c-d)+e3718,75(24,65-16,24)+29240=66514,68g/hh. calor transmitido por paredes y techo

CONCEPTO SUPERFICIE K DIFERE T KC/hParedes 330 0.8 10 2640Techo 604 0.6 10 3624

Total= 6264

Frigoríficos necesarios que necesita es un establo para una temperatura mínima en el interior de 20 ºc y HR 70%

Q1= 3718, 75*0, 3*(38-20) =20077, 2 fr/h

Q2= 0, 61kc*66514, 68g/h=40573, 95

c. 2924 g/h

d. 6264

La potencia del frigorífico

Q= Q1+Q2= 20072,2+40573,95+2924+6264= 51839,15

V= 40*15*3=1800m3 volumen del establo

Es decir= 51839,15/1800m3= 28,79 fr/hm3

Iluminación natural

E=EaN SiSc

¿5000 lux∗0,9 1,2m2600m 2

=3240000lux

Iluminación natural con ventanas

5000 lux∗0,9∗04 1,2m 2600m 2

=1296000 lux