1.2 Калорический расчет

Калорический расчет заключается в определении общего количества теплоты, поступающей в охлаждаемый объем камер. Теплопритоки в охлаждаемый блок определяют для периода максимальной тепловой нагрузки, т.е. в самый жаркий месяц при максимальной загрузке камер.

Общее количество теплоты, поступающей в холодильные камеры, можно определить по следующему уравнению:

Q₀ = Q₁+ Q₂+ Q₃ + Q₄

где Q₁ – теплопритоки через ограждения;

Q₂ – количество тепла, отдаваемое продуктами при их охлаждении;

Q₃ – количество тепла, вносимое наружным воздухом при вентиляции камер;

Q₄ – теплопритоки, возникающие при эксплуатации камер.

Теплопритоки через каждое ограждение камеры определяют по формуле:

Q₁ = k · F · (t_н – t_к), Вт

где k – действительный коэффициент теплопередачи изоляционной панели, Вт/м²ºС;

F – поверхность панелей, м²;

t_н – температура воздуха с наружи камеры, ºС;

t_к - температура воздуха внутри камеры, ºС.

Значение коэффициента теплопередачи (k) выбрать из таблиц 1 и 2.

Результаты расчетов свести в таблицу 7.

Таблица 7 – Теплопритоки через ограждения камер холодильника

Наименование ограждений	k, Вт/м2ºС	F, м2	tн, ºС	tк, ºС	Q, Вт
Боковые стенки панельной камеры
Передняя, задняя стенки
Пол
Потолок
Итого

Теплопритоки от продуктов определяются по формуле:

Вт

где G_n – суточное поступление охлаждаемого продукта, кг/сут;

С_n – удельная теплоемкость продукта, при температурах, выше температуры его замерзания, кДж/кг^оС;

G_Т – суточное поступление тары, кг/сут;

С_Т – удельная теплоемкость тары, кДж/кг^оС;

t_н – температура, с которой поступает продукт на хранение, ^оС (руководствоваться приложением А, Б);

t_к – конечная температура, до которой продукт охлаждается, ^оС (см. таблицу 6).

Суточное поступление охлаждаемых продуктов принимают в зависимости от продолжительности их хранения. Если они должны храниться в камере 1-2 дня, то принимают равным 100%, при 3-4 дневном хранении – 60% и при хранении свыше 4-х дней - 40% емкости камеры.

Суточное поступление тары в расчетах принимают: деревянной и стальной равной 20%, картонной 10%, стеклянной 100% суточного поступления продуктов.

Удельные теплоемкости продуктов приведены в приложении Б. Удельные теплоемкости тары можно принимать в среднем: деревянной – С_т=2500, стеклянной - С_т = 800, металлической - С_т = 500.

При доставке охлажденных продуктов специальными изотермическим транспортом из распределительных холодильников или охлаждаемых баз в проектируемое предприятие температуру продуктов, поступающих в камеры, можно принимать для средней и северной климатических зон равной 6-8ºС, для южной 10-12ºС.

Начальную температуру продуктов, поступающих в неохлажденном состоянии, следует принимать на 5-7ºС ниже расчетной температуры наружного воздуха.

Мороженные продукты, перевозимые изотермическим транспортом, поступают на предприятие ресторанного хозяйства с температурой не ниже –10ºС.

Конечную температуру охлаждаемых продуктов принимают на 1-2ºС выше расчетной температуры воздуха камеры.

Результаты расчета свести в таблицу 8.

Таблица 8 – Результаты расчета теплопритоков от продуктов

Наименование камер и продуктов	Gn, кг	C, кДж/кг ºС	GТ, кг	Ст, кДж/кг ºС	tн, ºС	tк, ºС	Q, Вт
Итого

Количество теплоты, поступающей в камеру во время открывания дверей при нормальной ее эксплуатации, определяется по формуле:

Вт

где V – объем вентилируемой камеры, м³;

 - плотность воздуха при температуре камеры, кг/м³;

n – кратность смены воздуха в камере, 1/cек;

i_н – энтальпия наружного воздуха, Дж/кг;

i_к – энтальпия воздуха в камере, Дж/кг.

В предприятиях ресторанного хозяйства вентилируют камеры хранения фруктов, овощей, квашений, солений, пищевых отходов. Кратность воздухообмена принимают равной 4 раз в сутки или 4,6·10^-5 1/сек.

Значение энтальпий (i_н и i_к) определяют по диаграмме для влажного воздуха. Данными для определения этих значений служат температура и относительная влажность воздуха. По этой же диаграмме можно определить плотность воздуха.

Результаты расчета сводятся в таблицу 9.

Таблица 9 – Результаты расчета количества теплоты при открывании двери

Наименование камеры	V, м3	γ, кг/ м3	n, 1/сек	iн, Дж/кг	iк, Дж/кг	Q, Вт

Кратность воздухообмена в сборных камерах внутренним объемом от 2,5м³ до 25м³ можно принимать из таблицы 10.

Таблица 10 – Кратность воздухообмена в камере в зависимости от внутреннего объема и температуры воздуха в ней

Показатели	Внутренний объем в камере
	2,5	3	4	6	7,5	10	15	20	25
Кратность воздухообмена при температуре воздуха в камере
Ниже ºС	62	47	40	35	28	24	19	16,5	14,5
Выше ºС	70	63	63	47	38	32	26	22	19,5

В процессе эксплуатации тепло проникает в камеры при открывании дверей, пребывания людей, от ламп, работы двигателей и т.п. Эти теплопритоки не рассчитываются, а принимаются для камер с площадью пола 10м² равным 40%, от 10 до 20м² – 30% и более 20м² – 20% теплопритоков через ограждения (Q₁).

Данные расчета сводятся в таблицу 11.

Таблица 11 – Результаты расчета эксплуатационных теплопритоков

Наименование камеры	q, Вт	F, м2	Q4, Вт

Результаты калорического расчета по камере холодильного блока сводятся в таблицу 12.

Таблица 12 – Результат калорического расчета по камере

Наименование камеры	Q1, Вт	Q2, Вт	Q3, Вт	Q4, Вт	Q, Вт

Теплопритоки в остальные камеры холодильного блока определяем по укрупненным показателям в зависимости от площади камеры и температуры в ней.

Общий теплоприток в охлаждаемые камеры определяем по формуле:

Q = F ^. q ,

где F – площадь камеры, м²;

q – удельный теплоприток, Вт/м².

Результаты расчета сведены в таблицу 13.

Таблица 13 – Теплоприток в охлаждаемые камеры холодильного блока

Наименование охлаждаемой камеры	F, м2	q, Вт/м2	Q, Вт
Итого