2. Расчет емкости камеры, планировка, расчет теплоизоляции и ограждения

Согласно общепринятому определению, Теплоизоляция, тепловая изоляция, термоизоляция, защита зданий, тепловых промышленных установок (или отдельных их узлов), холодильных камер, трубопроводов и прочего от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Так, например, в строительстве и теплоэнергетике Т. необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Т. обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) и затрудняющих теплопередачу; сами эти теплозащитные средства также называются Т. При преимущественном конвективном теплообмене для Т. используют ограждения, содержащие слои материала, непроницаемого для воздуха; при лучистом теплообмене - конструкции из материалов, отражающих тепловое излучение (например, из фольги, металлизированной лавсановой плёнки); при теплопроводности (основной механизм переноса тепла) - материалы с развитой пористой структурой. Эффективность Т. при переносе тепла теплопроводностью определяется термическим сопротивлением (R) изолирующей конструкции. Для однослойной конструкции R=d/l, где d - толщина слоя изолирующего материала, l - его коэффициент теплопроводности. Повышение эффективности Т. достигается применением высокопористых материалов и устройством многослойных конструкций с воздушными прослойками. Задача Т. зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха (см. Строительная теплотехника). Применяя для Т. эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, цемента, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов. В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) Т. обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их кпд, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов. Экономическую эффективность Т. в промышленности часто оценивают коэффициентом сбережения тепла h= (Q1 - Q2)/Q1 (где Q1 - потери тепла установкой без Т., а Q2 - c Т.). Т. промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма. Большое значение имеет Т. в холодильной технике, так как охлаждение холодильных агрегатов и машин связано со значительными энергозатратами.Т. - необходимый элемент конструкции транспортных средств (судов, ж.-д. вагонов и др.), в которых роль Т. определяется их назначением: для средств пассажирского транспорта - требованием поддержания комфортных микроклиматических условий в салонах; для грузового (например, судов, вагонов-рефрижераторов и грузовых автомобилей для перевозки скоропортящихся продуктов) - обеспечения заданной температуры при минимальных энергетических затратах. К эффективности Т. на транспорте предъявляются повышенные требования в связи с ограничениями массы и объёма ограждающих конструкций транспортных средств. См. также Теплозащита, Теплоизоляционные работы. Лит.: Каммерер И. С., Теплоизоляция в промышленности и строительстве, пер. с нем., М., 1965. ? Ю. П. Горлов К. Н. Попов.

2.1 Строительная площадь

= =60/0,7=80

где – грузовая площадь камеры, (м²) ( до 100 )

2.1.1 Грузовая площадь

= =

где В_к – вместимость камеры хранения, (т)

q_v – норма нагрузки 1 м³ грузового объема камеры

h_гр – грузовая высота штабеля, (м)

2.1.2 Вместимость камеры хранения

Вк=15*3=45т.

где G_сут – суточное поступление продуктов в камеру, (т/сут)

τ – время хранения, (τ = 15сут)

Принимаю камеру 80 м²

2.1.3 Вспомогательное помещение

Fвс=0,35*Fкам=0,35*80=28м²

2.2 Расчет теплоизоляции

2.2.1 Наружная стеновая панель

1 .Штукатурка сложным раствором мо метал. Сетке

2.Теплоизоляция из пенополиуритан 0,041

3.Пароизоляция-2 слоя гидроизола на битумной мастике

4.Штукатурка цементно-песчаная

5.Кладка кирпичная на цементном растворе

6.Штукатурка сложным раствором

Принимаем стандартное значение равное 80мм.

где - коэффициент теплопередачи изоляционного слоя, (пенополиуритан=0,041Вт/ К)

- толщина изоляционного слоя,(м)

- коэффициент теплоотдачи, (Вт/ К)

- коэффициент теплопроводности материалов, (Вт/м²К)

- действительный коэффициент теплопередачи, (Вт/м²К)

- принятая толщина теплоизоляционного слоя, (м)

2.2.2 Покрытие охлаждаемых помещений

мм = 8см

Действительное значение коэффициента теплопередачи

Вт/( м² К)

Принимаем стандартное 2,5

где - коэффициент теплопередачи изоляционного слоя, (пенополиуритан=0,041Вт/ К)

- толщина изоляционного слоя,(м)

- коэффициент теплоотдачи, (Вт/ К)

- коэффициент теплопроводности материалов, (Вт/м²К)

- действительный коэффициент теплопередачи, (Вт/м²К)

- принятая толщина теплоизоляционного слоя, (м)

2.2.3 Полы охлаждаемых помещений

Принимаем стандартное значение равное 200мм.

где - коэффициент теплопередачи изоляционного слоя, (пенополиуритан=0,041Вт/ К)

- толщина изоляционного слоя,(м)

- коэффициент теплоотдачи, (Вт/ К)

- коэффициент теплопроводности материалов, (Вт/м²К)

- действительный коэффициент теплопередачи, (Вт/м²К)

- принятая толщина теплоизоляционного слоя, (м)

Принимаем стандартное значение 1,5

3.Определение теплопритоков в камере для летнего и зимнего режима, определение Е_п

Север

З апад Восток

4,2 6

Юг 13

Юг = 13×4,2=54,6 м²

Север = 13×4,2= м²

Запад = 6×4,2=25,2 м²

Восток = 6×4,2=25,2 м²

3.1 Теплопритоки наружных и внутренних стен

(кВт)

где - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определяемый при расчёте толщины изоляционного слоя по формуле,

, )

- расчётная площадь ограждения помещения, (

- расчётная температура воздуха с наружной стороны ограждения

- расчётная температура в нутрии охлаждаемого помещения

3.1.1 Стены охлаждаемых помещений; зима:

=0,74*54,8*0* =0 кВт

=0,74*54,8*(-30-(-20)+6)* =-0,399 кВт

=0,74*25,2*(-30-(-20)+5,7)* =-0,17кВт

Q1тв=0,74*25,2*(-30-(-20)+5,6)* =-0,18кВт

Qcт=-1,151кВт

3.1.2 Стены охлаждающих помещений; лето:

=0 кВт

=0,74*54,8*(-31-0,5+6)* =-0,64 кВт

=0,74*25,2*(-31-0,5+5,7)* =-0,4 кВт

Q1тв=0,74*25,2*(-31-0,5+5,6)* =-0,38кВт

Qcт=5,809кВт

3.1.3 Потолок (лето и зима):

Лето Q1т=Кg*F(tн-tв)* =2,35*80(29-(-20)) =9,21кВт

Зима Q1т=2,35*80(-30-(-20)) =-1,880 кВт

3.2 Теплопритоки от солнечной радиации

(кВт)

где - действительный коэффициент теплопередачи ограждения,

F- площадь поверхности ограждения, облучаемая солнцем, )

- избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной

радиации в летнее время, (

3.2.1 Для стенок

Лето Q=0,74*25,2*(29-(-20))* = 0,9кВт

зима Q=0,74*25,2*(-30-(-20))* =-0,18кВт

3.2.2 Для потолка:

Лето Q=0,74*80*(29-(-20))* =2,9кВт

Зима Q=0,74*80*(-30-(-20))* =- кВт

3.3 Теплопритоки от продуктов и тары

(кВт)

где Q_2п – теплопритоки от продуктов, (кВт)

Q_2т - теплопритоки от продуктов, (кВт)

3.3.1 Теплопритоки от продуктов

Q2п=1,3Мпр*С*I*1000/24*3600=1,3*0,24*11,55*1000/24*3600=0,39кВт

где: - суточное поступление продукта в камеру, (т/сут)

- разность удельных энтальпий продукта до и после холодильной обработки,

(кДж/кг)

τ- продолжительность холодильной обработки, (ч)

3.3.2 Теплопритоки от тары

Q2п=Мт*Ст*(t1-t2) /24*3600=0,24*2,3*(-20-3,1)* /24*3600=-1,4кВт

где: - суточное поступление тары, принимаем пропорционально суточному

поступлению продукта, (т/сут)

- удельная теплоёмкость тары. (кДж/кг·К)

- начальные и конечные температуры, (

3.4 Теплопритоки при вентиляции помещений

(кВт)

где: - массовый расход вентиляционного воздуха, (кг/с)

- удельная энтальпия наружного воздуха и воздуха в камере, (кДж/кг)

Зима:

Q3=0,006*(84-11,55)=0,43кВт

Лето:

Q3=0,006*(56-11,55)=0,26кВт

3.4.1 Массовый расход вентиляционного воздуха

=336*1,23*1,396/24*3600кг/с

Р=1,396

где – объём вентилируемого помещения, ( )

a – кратность воздухообмена, (об/сут)

– плотность воздуха при температуре и относительной влажности воздуха в

камере, (кг/ )

3.5 Эксплуатационные теплопритоки

=0,184+0,7+3+1,2=5,089кВт

где q₁ – теплопритоки от освещения, (кВт)

q₂ – теплопритоки от пребывания людей, (кВт)

q₃ – теплопритоки от работающих электродвигателей, (кВт)

q₄ – теплопритоки при открывании дверей, (кВт)

3.5.1 Теплопритоки от освещения

q1=2,3*80* =0,184кВт

где: A - теплота, выделяемая источниками освещения за единицу времени на 1

площади пола, (Вт/ )

F - площадь камеры, ( )

3.5.2 Теплопритоки от пребывания людей

где: 0,35 – тепловыделение одного человека при тяжёлой физической работе, (кВт)

n – число людей работающих в данном помещении

3.5.3 Теплопритоки от работающих электродвигателей

=3КВт

где: - суммарная мощность электродвигателей, (кВт)

– КПД, принимаем значение равное 0,9

3.5.4 Теплопритоки при открывании дверей

=15*80=1,2кВт

где: K – удельный приток теплоты от открывания дверей, (Вт/ )

F – площадь камеры, ( )

3.6 Суммарный теплоприток

∑Q = Q₁+ Q₂+ Q₃+Q₄(кВт)

Лето:

∑Qn =11,54кВт

Зима:

∑Qn =4,75кВт

Таблица 3.1 Сводная таблица теплопритоков

Наименование камеры
1	Лето 5,809	0,39	Лето 0,26	5,084	Лето 11,54
	Зима -1,151		Зима 0,43		Зима 4,75