Действительное значение коэффициента
теплопередачи рассчитываем по формуле
Вт/(м2К)
Тепловой расчет камер холодильника
Теплопритоки через ограждения
Теплоприток через ограждающие
конструкции определяется как сумма тепло-
притоков (через стены, перегородки, перекрытия
или покрытия, через полы), вызванных наличием
разности температур снаружи ограждения
и внутри охлаждаемого помещения, а также
теплопритоков за счет воздействия солнечной
радиации через покрытия и наруж- ные стены.
1) Теплоприток через стены,
перегородки, перекрытия или покрытия Q1 рассчитывается
по формуле
,
(9.1)
где kД – действительный
коэффициент теплопередачи ограждения,
определенный при расчете толщины изоляционного
слоя,
;
F – площадь поверхности ограждения,
м2;
tH – температура снаружи ограждения,
°С (28 °С)
tB – температура воздуха внутри
охлаждаемого помещения, °С.
Для определения площади поверхности
стен и перегородок принимают:
для неугловых помещений - между осями внутренних стен,
для угловых помещений - от наружной поверхности наружных стен до оси внут- ренних, длину внутренних стен
- между внутренней поверхностью наружных стен и осью внутренних,
высоту стен - от уровня чистого пола до
верха засыпки покрытия,
площадь потолка и пола определяют как произведение длины камеры на ширину, которые измеряются между осями внутренних стен или от внутренней поверхности на- руж ных стен до оси внутренних.
Обмер ограждающих конструкций
следует производить в соответствии
с вышепере- численными правилами обмера.
Возьмем склад со
льдом объемом Vлед=3500 м3
Тогда площадь склада Fлед= Vлед/ 6 =3500 / 6
=583 м2
Число строительных
прямоугольников:
Принимаем площадь склада 8
строительных прямоугольников (72 × 144 м).
Строительная действительная
площадь склада будет:
Общая площадь холодильника
с учетом склада со льдом:
Действительная площадь стен:
Действительная площадь крыши:
Теплопритоки через
стены:
Теплопритоки через
крышу:
Таблица 7.1.1
Теплопритоки через
ограждения
Ограждение |
k, Вт/(м2*К) |
F, м2 |
Δt, °C |
Q1, кВт |
Стена холодильника по периметру |
0,352 |
1158 |
9,8 |
11,413 |
Крыша |
0,283 |
2304 |
17,7 |
18,257 |
Итого на холодильник |
29,67 |
- Поверхность наружных стен и покрытий холодильников облучается солнцем. Теплоприток от солнечной радиации Q1(Вт) рассчитывают по формуле:
,
(9.3)
где kД - действительный
коэффициент теплопередачи ограждения,
определенный при расчете толщины изоляционного
слоя,
;
F - площадь поверхности ограждения,
облучаемой солнцем, м2;
— избыточная разность
температур, характеризующая действие
солнечной радиации в летнее
время,°С (9,8 °С – для наружных стен по
таблице 3.1[8]; )
Количество тепла солнечной
радиации зависит от зоны расположения
холодиль- ника (географической широты),
характера поверхности и ориентировки
ее по странам све- та.
Для плоской кровли избыточная
разность температур зависит только от
тона окраски и не зависит от ориентировки
и широты. Для плоских кровель без окраски
(тем- ных) избыточную разность температур
принимают 17,7 °С.
Солнечная радиация
на стены холодильника:
Солнечная радиация
на крышу холодильника:
Общая солнечная
радиация:
- Теплопритоки при
вентиляции помещений
Теплоприток от наружного воздуха
при вентиляции следует учитывать только
для специализированных холодильников
и камер для хранения фруктов. Теплоприток
Qв (в Вт) рассчитывают
по формуле
Qв = mв(iн-iв)
где mв — расход вентиляционного
воздуха, кг/с.
iн— удельная
энтальпия наружного воздуха, Дж/кг (при
+33оС равна 32,66
Дж/кг)
iв — удельная
энтальпия воздуха в камере, Дж/кг (при
+5оС равна 4,1
Дж/кг)
Расход вентиляционного воздуха
Мв (в кг/с) определяют,
исходя из необходимости обеспечения
кратности воздухообмена до 3 объемов
в сутки:
Mв = Vαρв/(24*3600)
где V— объем вентилируемого
помещения, м*;
a — кратность воздухообмена;
ρв — плотность
воздуха при температуре и
относительной влажности воздуха
в камере, кг/м3.
Камеры хранения фруктов и овощей
оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией,
обеспечивающей кратность воздухообмена
4 объема в сутки.
– коэффициент
воздухообмена
Эксплуатационные теплопритоки
Эти теплопритоки возникают
вследствие освещения камер, пребывания
в них лю- дей, работы электродвигателей,
открывания дверей.
Теплоприток от освещения, Вт:
,
(9.5)
где А — количество
тепла, выделяемого освещением в единицу
времени на 1 м площади пола, Вт/м; F — площадь камеры,
м.
Для всех камер А = 1,2 Вт/м2.
Теплоприток от пребывания
людей, Вт:
Число людей, работающих в помещении,
принимают в зависимости от площади камеры:
при площади камеры до 200 м2 — 2—3 человека,
при площади камеры больше 200 м2 — 3—4 человека.
, (9.6)
где 350 — тепловыделение одного
человека, Вт;
n - число людей, работающих в
камерах принимаем равным 5
Теплоприток от работающих
электродвигателей, Вт:
При расположении электродвигателей
в охлаждаемом помещении теплоприток
принимается равным:
q3=1000Nэ,
(3.11)
где Nэ — мощность
электродвигателя, кВт.
В предварительных расчетах
мощность устанавливаемых электродвигателей
(в кВт) можно ориентировочно
принимать:
Камеры хранения охлажденных
грузов 1—4
Теплоприток
при открывании дверей, Вт:
, (9.7)
где В - удельный
приток тепла от открывания дверей, Вт/м2 (12 по таблице
3.3 [8])
F - площадь камеры, м.
Эксплуатационные теплопритоки
определяются как сумма теплопритоков
отдельных видов:
- Суммарные теплопритоки
Включает в себя теплопритоки
через ограждения из-за разности температур,
от солнечной радиации, при вентиляции,
эксплуатационные теплопритоки.
- Расчет склада со льдом (ледника)
Ледниками называются простейшие холодильные
сооружения, предназначенные для хранения
пищевых продуктов и охлаждаемые льдом.
Заготовленный и загруженный в зимнее
время лед должен помещаться в леднике
в таком количестве, чтобы обеспечить
поддержание низких температур в течение
всего теплого времени года. В леднике
предусматривается одно или несколько
помещений (камер) для хранения продуктов
и помещений для размещения льда – льдохранилище.
Камеры для хранения продуктов и льдохранилище
должны быть связаны друг с другом так,
чтобы создать хорошую естественную циркуляцию
воздуха между ними. Необходимо также
обеспечить удобную загрузку льда в льдохранилище
и отвод воды, образующейся при таянии
льда.
Как камеры для продуктов, так и льдохранилище
здесь размещаются на уровне земли, что
обеспечивает удобную загрузку продуктов
и льда. В стене, отделяющей камеру от льдохранилища,
внизу устраиваются окна для поступления
холодного воздуха в камеру, а вверху –
окна для отвода отепленного воздуха
из камеры в льдохранилище. Чтобы усилить
циркуляцию воздуха, льдохранилище делается
несколько большей высоты, чем камеры.
Температура в помещении такого ледника
достигается + 4 – + 6°С. Отвод воды из льдохранилища
осуществляется из сборника воды через
гидравлический затвор в дренажном колодце,
чтобы воспрепятствовать поступлению
теплого воздуха в льдохранилище.
При расчете ледника необходимо определить
размеры льдохранилища, достаточные для
того, чтобы заложить в него лед в таком
количестве, какое обеспечит нужные условия
в камерах в течение всего сезона.
Расчет объема льда необходимого для сохранения
температурного режима +5оС
Среднее количество часов с
температурой наружного воздуха выше
+5 оС в климатической
зоне г. Петрозаводска составляет n=3070
часов.
Полное количество тепла Q, которое поступит
ко льду от всех источников теп- лопритока
за время года с положительными температурами
наружного воздуха (tнар.возд.>+5):
(8.1)
Количество
льда рассчитывается по
формуле:
( 8.2)
где n– коэффициент
запаса, равный 1,1 – 1,3.
r-удельная теплота
плавления, кДж/кг (для норм.
усл. r=334 кДж/кг )
Объем льдохранилища:
(8.3)
где γл - объемная
плотность крупных кусков льда, равная
800 - 900 кг/м3; βv – коэффициент
заполнения объема льдохранилища, равный
0,85—0,95.
Введение коэффициента
запаса n предусматривает наличие остатка
льда в льдохранилище в конце сезона в
размере 10—30% от действительно необходимого
количества с тем, чтобы обеспечить достаточную
охлаждающую поверхность и тем самым поддержание
нормальных температур в камерах в последние
дни сезона с положительными температурами.
Полученный объем ледохранилища
соответствует ранее принятому объему,
поэ- тому объем ледохранилища равен 8
строительным прямоугольникам и имеет
площадь
- Расчет на подогрев
воздуха в период низких температур
Средняя температура в зимний
период -29оС
- Рассчитываю теплопритоки через
ограждения
Теплопритоки через стены:
Теплопритоки через
крышу:
Общие теплопритоки
через ограждения:
Теплопритоки
от солнечной радиации:
Qс= 15,54 кВт
2)Рассчитываю
теплопритоки от вентиляции