4.3 Определение теплопритоков в камеру

После определения размеров камеры приступают к теплотехническому расчету, цель которого определить максимальную тепловую нагрузку на испарители холодильной машины, располагаемые в холодильной камере.

Холодильное оборудование должно быть выбрано так, чтобы отвод тепла был обеспечен при самых неблагоприятных условиях: летние температуры окружающего воздуха и полная загрузка камеры продуктом.

Общее количество тепла, проникающего в холодильную камеру извне и возникающее в камере Q _кам, Вт, складывается из следующих составляющих

Q_кам = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q ₅ , (6)

где Q₁ - через ограждающие строительные конструкции камеры;

Q₂ - от поступающих продуктов и тары;

Q₃ - от наружного воздуха при вентиляции камеры;

Q₄ - от эксплуатации камеры;

Q₅ - от продуктов растительного происхождения при “дыхании”.

Ограждающими строительными конструкциями камеры являются стены, покрытие и пол. Соответственно, теплоприток Q₁, Вт, является суммой следующих слагаемых

Q₁ = Q_1т + Q_1c + Q_1п , (6)

где Q_1т – тепло, поступающее от окружающего воздуха через стены и

кровлю, Вт;

Q_1с – тепло, поступающее из-за облучения кровли солнцем, Вт;

Q_1п – тепло , поступающее от грунта через пол , Вт.

Тепло, поступающее от окружающего воздуха через стены и кровлю Q_1т, Вт, рассчитывается по формуле

Q , (7)

где - нормативный коэффициент теплопередачи ограждений

камеры, Вт/(м ^{2 0}С);

- площадь поверхности стен и кровли, м ²;

- температура воздуха снаружи ограждения, ⁰С;

- температура воздуха в камере, ⁰С.

Температура воздуха в камере принимается равной . Величина k _н для стен и кровли камеры принимается по данным приложения Б.

Температура воздуха снаружи ограждения t _н принимается равной максимальной температуре воздуха в летний период в заданном городе.

Площадь стен определяется как произведение длины периметра камеры на ее высоту h _к. Площадь кровли принять равной F _стр.

Тепловой поток от облучения кровли солнцем , Вт, определяют по формуле

Q , (8)

где F_П – площадь кровли, облучаемая солнцем, м ²;

- избыточная разность температур, обусловленная солнечной

радиацией в летний период, ⁰С.

Значения F_п = F_стр. Величина = 17 ⁰С для южных районов строительства холодильника, для остальных районов = 10 ⁰С.

Количество тепла, поступающего в камеру через полы от грунта Q_1П, Вт, определяют по формуле

Q , (9)

где – условный коэффициент теплопередачи пола, Вт/(м^{2 0}С);

температура грунта, ⁰С.

Значение k_усл = 0,23 Вт/(м ^{2 0}С). Величину t _гр принять на 14 ⁰С ниже расчетной температуры воздуха для летних условий.

Суммарное количество тепла, поступающего через ограждения камеры, подсчитывается по формуле (5).

Теплоприток от поступающих в камеру продуктов и тары Q₂, Вт, определяется по формуле

Q₂ = Q_2пр + Q_2т , (10)

где Q_2пр – тепло от продукта, Вт;

Q_2т – тепло от тары , Вт.

Количество тепла, поступающего от продукта Q_2п, Вт при его охлаждении, рассчитывают по формуле

Q (11)

или

Q

где G_пр – масса продукта, т ;

с_пр – удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг ⁰С);

h _ПР(1) , h _ПР(2) – энтальпии продукта соответственно при температуре

поступления и хранения , кДж/кг;

- время охлаждения продукта, час.

Значения G_пр,t_пр(1), t_пр(2), принимаются по варианту задания.

Количество тепла, поступающего с тарой Q_2т, Вт, находят по формуле

Q (12)

где G_т – масса тары, поступающей с продуктом, т;

с_т – удельная теплоемкость тары, Дж/(кг ⁰С).

Значение G_т = 0,2G_пр, с_т = 2500 Дж/кг.

Общее количество тепла, поступающего в камеру с продуктом и тарой, подсчитывают по формуле (9).

Теплоприток от наружного воздуха , Вт, при вентиляции камеры хранения плодо-овощной продукции рассчитывается по формуле

(13)

где V_кам – объем камеры, м³;

плотность воздуха в камере, кг/м³;

– кратность воздухообмена в сутки;

h _Н - удельная энтальпия наружного воздуха для летних

условий, Дж/кг;

удельная энтальпия воздуха камеры, Дж/кг.

Значения V_кам = F_стр кг/м³; 8 кДж/кг. Величина принимается по приложению Б.

Эксплуатационные теплопритоки возникают вследствие пребывания в холодильных камерах людей, работы электродвигателей, открывания дверей. Значение , Вт, принять в зависимости от теплопритоков через ограждения

Q₄ = 0,2Q_1. (14)

Количество тепла, выделяемое плодами и овощами в процессе “дыхания” при хранении, определяется по формуле

, (15)

где – удельное количество тепла, выделяющееся в процессе

“дыхания” плодов и овощей, Вт/кг.

Величина принимается из приложения А в зависимости от продукта и температуры в камере.

Суммарное количество тепла, проникающего в камеру, подсчитывается по формуле (4). Это количество тепла должны отводить испарители холодильной машины, расположенные в холодильной камере, чтобы обеспечить требуемую температуру воздуха .

Результаты теплотехнического расчета следует представить в виде

таблицы 1 и определить по ее составляющим полный теплоприток в камеру Q­_кам.

Справочные данные, необходимые для теплотехнического расчета холодильных камер, приведены в приложении Б.

Таблица 1 – Полный теплоприток в камеры

Наименование камеры	Строительная площадь камеры, F­стр, м	Параметры воздуха tкам, 0C	Q­1, Вт	Q­2, Вт	Q­3, Вт	Q­4, Вт	Q­кам, Вт
ИТОГО суммарная тепловая нагрузка на холодильную машину :

По величине Q­_кам. рассчитывают и подбирают камерные приборы охлаждения ( батареи или воздухоохладители) по приложению В.

Сумма Q­_кам. всех холодильных камер определяет требуемую холодильную мощность холодильного компрессора Q­ _КОМПР, кВт по формуле

(16)

где (1,05…1,1) – коэффициент, учитывающий потери холода в схеме холо-

дильной машины на участке от испарителя до компрессора;

- коэффициент рабочего времени, учитывающий цикличность рабо-

ты компрессора, т.е. продолжительность его работы и время сто-

янки.