Определение теплопритоков через ограждения

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Теплопритоки (Вт) через ограждения проникают в камеру холодильника вследствие разности температур снаружи и внутри камеры и в результате солнечной радиации

Q₁ = Σ Q_1т + Σ Q₁_c,

где Σ Q_1т - сумма теплопритоков через ограждения вследствие разности температур, Вт;

Σ Q₁_c - сумма теплопритоков через ограждения, подвергнутые действию солнечных лучей, Вт.

Теплопритоки Σ Q_1т, вызванные разностью температур, проникают вовнутрь через каждое из шести ограждений камеры (кровлю, стены, пол).

Теплопритоки через кровлю

Q_1т = K∙ F∙ (t_н - t_к),

где K - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²∙ К);

F - поверхность ограждения, м² (рис.2.1);

t_н - температура воздуха снаружи камеры, °С;

t_к - температура воздуха в камере, °С.

Теплоприток через кровлю камеры №1

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 22 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 6+6∙ 12=108 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к = 2 °С;

Q_1т = 0, 22∙ 108∙ (29, 4 - 2)=651 Вт.

Теплоприток через кровлю камеры №2

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 22 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 12=72 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к = -25 °С;

Q_1т = 0, 22∙ 72∙ (29, 4 – (-25))=862 Вт.

Теплоприток через наружные стены камеры №1

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 25 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 6+6∙ 12=108 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к = 2 °С;

Q_1т = 0, 25∙ 108∙ (29, 4 - 2)=740 Вт.

Теплоприток через наружные стены камеры №2

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 25 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 6+6∙ 12=108 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к = -25 °С;

Q_1т = 0, 25∙ 108∙ (29, 4 – (-25))=1469 Вт.

Теплоприток через перегородку камеры №1

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 58 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 12=72 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н =- 25 °С;

Температура воздуха в камере t_к = 2 °С;

Q_1т = 0, 58∙ 72∙ (-25 – 2)=-1128 Вт.

Теплоприток через перегородку камеры №2

Коэффициент теплопередачи ограждения K=0, 58 Вт/(м²∙ К);

Поверхность ограждения (рис.2.1) F=6∙ 12=72 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 2 °С;

Температура воздуха в камере t_к =- 25 °С;

Q_1т = 0, 58∙ 72∙ (2 – (-25))=1128 Вт.

Теплопритоки через внутренние стены.

В тех случаях, когда температура в соседних помещениях неизвестна, перепад температур принимают в размере 70 % от расчетной разности температур для наружных стен, т.е. от (t_н - t_к),

Q_1т = 0, 7∙ K∙ F∙ (t_н - t_к),

где K - коэффициент теплопередачи внутренней стены, Вт/(м²∙ К);

F - поверхность внутренней стены, м² (рис.2.1);

t_н - температура воздуха снаружи камеры, °С;

t_к - температура воздуха в камере, °С.

Теплоприток через внутренние стены камеры №1

Коэффициент теплопередачи внутренней стены K=0, 56 Вт/(м²∙ К);

Поверхность внутренней стены (рис.2.1) F=6∙ 6+6∙ 6+6∙ 6=108 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к = 2 °С;

Q_1т =0, 7∙ 0, 56∙ 108∙ (29, 4 - 2)=1160 Вт.

Теплоприток через внутренние стены камеры №2

Коэффициент теплопередачи внутренней стены K=0, 56 Вт/(м²∙ К);

Поверхность внутренней стены (рис.2.1) F=6∙ 6=36 м²;

Температура воздуха снаружи камеры t_н = 29, 4 °С;

Температура воздуха в камере t_к =- 25 °С;

Q_1т =0, 7∙ 0, 56∙ 36∙ (29, 4 – (-25))=768 Вт.

Теплопритоки через пол, для камеры №1 с положительной температурой не определяем.

Теплопритоки через пол камеры №2, имеющий систему обогрева грунта в виде воздушных каналов, определяем по следующей формуле

Q_1т = K∙ F∙ (3 - t_к),

где K - коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м²∙ К); K=0, 35 Вт/(м²∙ К);

F - поверхность пола, м² (рис.2.1); F=6∙ 12=72 м²;

Q_1т =0, 35∙ 72∙ (3 – (-25))=706 Вт.

Сумма теплопритоков через ограждения вследствие разности температур для камеры №1

Σ Q_1т=651+740 - 1128+1160=1423 Вт.

Сумма теплопритоков через ограждения вследствие разности температур для камеры №2

Σ Q_1т=862+1469+1128+768+706=4933 Вт.

Теплопритоки Σ Q₁_c, вызванные солнечной радиацией

Такие теплопритоки проникают через кровлю и наружные стены. При определении теплопритоков через стены, обычно учитывают только одну стену, которая подвергается наибольшему облучению солнцем. Такой, как правило, является стена, имеющая максимальную поверхность, или стена, наиболее невыгодно ориентированная по отношению к солнцу.

Q_1с = K∙ F∙ Δ t_с,

где F - поверхность ограждения, подвергающаяся действию солнечных лучей, м²;

Δ t_с - избыточная разность температур, °С (таблица 4 [1]).

Теплоприток, вызванный солнечной радиацией через кровлю для камеры №1

Поверхность ограждения, подвергающаяся действию солнечных лучей F=108 м²;

Избыточная разность температур для кровли покрытой толем Δ t_с =18, 5 °С (таблица 4 [1]).

Q_1с =0, 22∙ 108∙ 18, 5=440 Вт.

Теплоприток, вызванный солнечной радиацией через кровлю для камеры №2

Поверхность ограждения, подвергающаяся действию солнечных лучей F=72 м²;

Избыточная разность температур для кровли покрытой толем Δ t_с =18, 5 °С (таблица 4 [1]).

Q_1с =0, 22∙ 72∙ 18, 5=293 Вт.

Теплоприток, вызванный солнечной радиацией через стены для камеры №1

Поверхность ограждения, подвергающаяся действию солнечных лучей F=6∙ 12=72 м²;

Избыточная разность температур для ЮЗ ориентировки, широты 55°(Омск) Δ t_с =11 °С (таблице 4 [1]).

Q_1с =0, 25∙ 72∙ 11=198 Вт.

Теплоприток, вызванный солнечной радиацией через стены для камеры №2

Поверхность ограждения, подвергающаяся действию солнечных лучей F=6∙ 12=72 м²;

Избыточная разность температур для СЗ ориентировки, широты 55°(Омск) Δ t_с =6, 3 °С (таблице 4 [1]).

Q_1с =0, 25∙ 72∙ 6, 3=113 Вт.

Сумма теплопритоков вызванных солнечной радиацией для камеры №1

Σ Q_1с=440+198=638 Вт.

Сумма теплопритоков вызванных солнечной радиацией для камеры №2

Σ Q_1с=293+113=406 Вт.

Суммарные теплопритоки камеры №1

Q₁= 1423+638=2061 Вт.

Суммарные теплопритоки камеры №2

Q₁= 4933+406=5339 Вт.

Тепловую нагрузку на компрессор Q_1км определяем как алгебраическую сумму теплопритоков, т.е.

для камеры №1 Q_1км = Q₁= 2061 Вт;

для камеры №2 Q_1км = Q₁= 5339 Вт.

Тепловую нагрузку на камерное оборудование Q_1об определяем как сумму только положительных теплопритоков.

Для камеры №1

Q_1об =651+740+1160+440+198 = 3189 Вт.

Для камеры №2

Q_1об =862+1469+1128+768+706+293+113 = 5339 Вт.

Определение теплопритоков от продуктов и тары

Теплопритоки (Вт) от продуктов и тары равны:

Q₂ = Σ Q_2п + Σ Q_2т,

где Σ Q_2п - тепло, отводимое от продуктов при их охлаждении, Вт;

Σ Q_2т - тепло, отводимое от тары, Вт.

Тепло (Вт), отводимое от одного вида продукта

Q_2п = G∙ (i_н - i_к)/86, 4,

где G - количество охлаждаемого продукта, кг;

i_н, i_к - энтальпия продукта до и после охлаждения, кДж/кг (таблица 5 [1]).

Тепло, отводимое от сыра камеры №1

Количество охлаждаемого продукта G=5000 кг;

Энтальпия продукта до и после охлаждения i_н =47, 7 кДж/кг (10°С); i_к =25, 2 кДж/кг (2°С) (таблица 5 [1]).

Q_2п = 5000∙ (47, 7 – 25, 2)/86, 4=1302 Вт.

Тепло, отводимое от мороженого сливочного камеры №2

Количество охлаждаемого продукта G=1300 кг;

Энтальпия продукта до и после охлаждения i_н =254 кДж/кг (8°С); i_к =7, 1 кДж/кг (-18°С) (таблица 5 [1]).

Q_2п = 1300∙ (254 – 7, 1)/86, 4=3715 Вт.

Тепло (Вт), отводимое от одного вида тары

Q_2т = G_т∙ С_т∙ (t'_н - t'_к)/86, 4,

где G_т - масса тары, кг;

С_т - теплоемкость тары, кДж/(кг К);

t'_н, t'_к - температура продукта до и после охлаждения, кДж/кг.

Массу тары следует определяем в процентном отношении от количества продуктов. Для стеклянной тары принимаем 100 %, для металлической - 30 %, для картонной и деревянной - 10 %.

Теплоемкость, кДж/(кг К): стекла - 0, 83, стали - 0, 46, картона - 1, 46, дерева - 2, 5.

Тепло, отводимое от деревянной тары для камеры №1

Масса тары G_т =0, 1∙ G=0, 1∙ 5000=500 кг.

Теплоемкость тары С_т=2, 5 кДж/(кг К).

Температура продукта до и после охлаждения t'_н=10°С, t'_к=2°С.

Q_2т = 500∙ 2, 5∙ (10 - 2)/86, 4=116 Вт.

Тепло, отводимое от картонной тары для камеры №2

Масса тары G_т =0, 1∙ G=0, 1∙ 1300=130 кг.

Теплоемкость тары С_т=1, 46 кДж/(кг К).

Температура продукта до и после охлаждения t'_н=8°С, t'_к=-18°С.

Q_2т = 130∙ 1, 46∙ (8 – (-18))/86, 4=57 Вт.

Теплопритоки от продуктов и тары для камеры №1

Q₂=1302+116=1418 Вт.

Теплопритоки от продуктов и тары для камеры №2

Q₂=3715+57=3772 Вт.

Тепловая нагрузка на компрессор для камеры №1

Q_2км= Q₂ = 1418 Вт.

Тепловая нагрузка на компрессор для камеры №2

Q_2км= Q₂ = 3772 Вт.

Тепловая нагрузка на камерное оборудование для камеры №1

Q_2об = 1, 3∙ Q₂ = 1, 3∙ 1418 = 1843 Вт.

Тепловая нагрузка на камерное оборудование для камеры №2

Q_2об = 1, 3∙ Q₂ = 1, 3∙ 3772 = 4904 Вт.

Определение теплопритоков с наружным воздухом при вентиляции камер

Теплопритоки Q₃ (Вт) при вентиляции определяют для камер с нулевой и положительной температурами

Q₃ = V∙ α ∙ ρ ∙ (i_н - i_к)/86, 4,

где V - объем вентилируемой камеры, м³;

α - кратность обмена воздуха в сутки, α = 1;

i_н - энтальпия наружного воздуха, кДж/кг (таблица 6 [1]);

ρ - плотность воздуха при температуре и относительной влажности воздуха в камере, кг/м³, (таблица 7 [1]);

i_к - энтальпия воздуха камеры, кДж/кг (таблица 7 [1]).

Теплопритоки при вентиляции для камеры №1

Объем вентилируемой камеры V=12∙ 6∙ 6+6∙ 6∙ 6=648 м³.

Кратность обмена воздуха в сутки α = 1.

Энтальпия наружного воздуха i_н =82, 68 кДж/кг (29, 4°С) (таблица 6 [1]).

Плотность воздуха при температуре и относительной влажности воздуха в камере ρ =1, 283 кг/м³, (таблица 7 [1]).

Энтальпия воздуха камеры i_к =10, 47 кДж/кг (2°С) (таблица 7 [1]).

Q₃ = 648∙ 1∙ 1, 283∙ (82, 68 – 10, 47)/86, 4=695 Вт.

Тепловая нагрузка на компрессор Q_3км и на камерное оборудование Q_3об учитывается полностью, т.е. Q_3км= Q_3об= Q₃=695 Вт.

⇐ Предыдущая 12