Расчет тепло-пароизоляции

Такая запись упрощает использование вычислительных машин в расчетах.

После определения численных значений теплопритоков их необходимо отнести в тепловую нагрузку компрессоров и камерного оборудования с учетом последующих рекомендаций.

Расчет производят для каждого ограждения. С этой целью данные колонок 5, 6 и 9 табл. II перемножают. Полученный результат записывают в колонки 12 и 13 табл. II. Рассчитанный теплоприток через наружные стены холодильника, через покрытия, полы, а также перегородки, отделяющие охлаждаемые помещения от неохлаждаемых, записывается в полной мере в нагрузку на оборудование и в нагрузку на компрессор. Начиная расчет, необходимо помнить, что по условию задачи на холодильнике есть камеры, в которых поддерживаются различные температуры, отличающиеся по уровню: в морозилке - одна, в камерах хранения мороженых грузов и в универсальной камере при хранении в ней мороженых грузов - другая, в универсальной камере при хранении в ней охлажденных грузов - третья, т.е. имеется 3 группы температур. Таким образом, на эти камеры должны работать и 3 группы компрессоров с различными температурами кипения. Нужно помнить, что по условию принята централизованная система холодоснабжения, когда компрессоры устанавливают в машинном отделении и каждые группы компрессоров работают на группу камер, как, например, на камеры, где хранятся мороженые грузы (камеры № 1, 2 и 4, когда последняя работает в режиме низких температур). При централизованной системе холодоснабжения появляется

разница в величине теплопритоков Q1Т в тепловой нагрузке на компрессор и на

оборудование (при записи в колонки 12 и 13 табл. II).

В универсальной камере № 4 может поддерживаться как режим хранения охлажденных грузов, так и режим хранения мороженных грузов. Теплопритоки на компрессор и оборудование должны быть определены для обоих режимов, так как в различных режимах (в режиме хранения охлажденных грузов и в режиме хранения мороженых грузов) в общем случав могут работать разные компрессоры или разные группы компрессоров. Поэтому камера № 4 записана в табл. II дважды.

По условию задачи температуры воздуха в некоторых смежных камерах равны, например, в камерах № 1 и № 2, в камерах № 1 и 4 (при работе последней в режиме

хранения мороженых грузов), т.е. tв1 = tв2 , теплопритоки через перегородки, их

разделяющие, также равны нулю.

Исключение составляет случай, когда определяется теплоприток в камеру № 1 через "перегородку в камеру № 4". Здесь необходимо рассмотреть наиболее неблагоприятный вариант для работы оборудования камеры № 1, когда в камере № 4 поддерживается режим хранения охлажденных грузов. Поэтому для этого случая

необходимо определить теплоприток и отнести его ( Q1Т об. ) на оборудование, но в

тепловую нагрузку компрессора его учитывать не следует. Для пояснения следует рассмотреть две возможные ситуации: 1-я ситуация - в универсальной камере № 4

поддерживается температура воздуха tв′4 - режим хранения охлажденных грузов; 2-я

ситуация - в универсальной камере № 4 поддерживается температура воздуха tв′′4 -

режим хранения мороженых грузов. Как изменится потребная нагрузка (мощность) компрессора в той и другой ситуации.

Первая ситуация: в нагрузку на компрессор(ы), работающий(е) на камеры № 1 и № 2, кроме теплопритоков через наружные стены, полы, покрытия и перегородки в вестибюль войдет также теплоприток, проникающий через перегородку, разделяющие

камеры (№ 1 и 4, назовем его Q1′Т .

Вторая ситуация: в нагрузку на компрессор теперь кроме теплопритоков, проникающих в камеры № 1 и 2, войдут также теплопритоки через наружные

ограждения камеры № 4 (две наружные стены, перегородку в вестибюль, пол и потолок), вызванные переключением камеры № 4 с режима поддержания температуры

tв′4 , на режим поддержания температуры tв′′4 . Назовем сумму этих теплопритоков; теплоприток черев перегородку между камерами № 1 и № 4 в указанной сумме отсутствует, как равный нулю из-за равенства tв1 = tв′′4 . Несомненно, теплоприток

Q1′′Т ›› Q1′Т ; в этом легко убедиться, проведя расчет. Так как устанавливаемые

компрессоры должны быть рассчитаны на отвод теплопритоков в наиболее неблагоприятный период (при максимальной тепловой нагрузке), то для расчета тепловой нагрузки компрессора(ов), работающего(их) на камеры хранения мороженых грузов, включая и камеру № 4 при ее работе в режиме хранения мороженых грузов,

следует участь теплоприток, возникающий в период 2-й ситуации, или сумму Q1′′Т .

Учет теплопритока Q1′Т в этом случае привел бы к необоснованному завышению

мощности устанавливаемого компрессора.

Следует рассмотреть также особенность отнесения теплопритоков, проникающих через перегородки между камерами № 2 и 3 и между камерами № 1 и 4. При этом рассматривается случай поддержания в универсальной камере № 4 температуры

воздуха tв′4 (режим хранения охлажденных грузов). Так как камеры № 2 и 3 работают

в резко отличном температурном режиме и на них будут работать различные компрессоры, то рассчитанный положительный теплоприток в камеру № 3 из камеры № 2 через разделяющую их перегородку нужно учесть полностью на компрессор

учитываются. Это объясняется тем, что возможны случаи, когда в соседней камере, откуда поступает отрицательный теплоприток (например, в камере № 3), не будет поддерживаться необходимый температурный режим, т.е. столь низкая температура воздуха. Тем самым оборудование соседней камеры (например, камеры № 3) не будет облегчать работу оборудования рассматриваемой камеры (камеры № 2). Тогда теплоприток в камеру № 2 из камеры № 3 может оказаться отрицательным, но меньшим по абсолютной величине, равным нулю и даже стать положительным, что приведет к увеличению тепловой нагрузки на оборудование (попробуйте сложить все теплопритоки, проникающие в камеру № 2, убрав из них отрицательный теплоприток из камеры № 3), и оборудование камеры № 2 может не справиться о возросшим теплопритоком. Если в камеру поступает несколько отрицательных теплопритоков, то необходимо рассмотреть возможность их исключения (частично или полностью всех) из суммарной тепловой нагрузки оборудования. Положительные теплопритоки, проникающие через перегородки соседних камер, учитываются полностью в тепловой нагрузка оборудования охлаждаемых помещений независимо от того, как обслуживаются соседние помещения - общим компрессором или несколькими, работающими при различной температуре кипения независимо от температурного режима в соседних камерах.

Теплопритоки, проникающие через перегородки между камерами, имеющими различную температуру, обычно не учитывают (ни положительные, ни отрицательные теплопритоки) в нагрузке на компрессор, в таком случае их просто не рассчитывают, и тогда в нагрузку на компрессор включают лишь теплопритоки, проникающие в камеры через наружные стены холодильника, из неохлаждаемых помещений, через пол и

покрытие. Однако такое положение справедливо, когда две (или более) смежные камеры обслуживаются одним или группой компрессоров, работающих на одну температуру кипения, так как для определения потребной тепловой нагрузки компрессора теплопритоки, полученные для смежных камер, в дальнейшем приходится складывать. При сложении теплопритоки, проникающие через перегородку между двумя камерами, имеющие, естественно, одинаковые по абсолютной величине значения, но разные знаки, уничтожаются. Если же соседние помещения имеют температуры, сильно отличающиеся друг от друга, то охлаждающие их приборы обычно подключают к разным компрессорам, работающим при различных температурах кипения. В этом случае складывать одинаковые по величине, но разные по знаку теплопритоки через разделяющую камеры перегородку будет неправомерно, и они войдут в нагрузку со своей температурой кипения (каждая на свой компрессор) со своим знаком, т.е. они должны быть учтены. Так мы поступили (см. пояснение выше), учтя положительные теплопритоки через перегородку между камерами № 3 и 2 в нагрузку на компрессор камеры № 3. При расчете теплопритоков в камеру № 2 отрицательный теплоприток из камеры № 3 через перегородку между камерами № 2 и 3 необходимо записать в нагрузку на компрессор с отрицательным знаком.

При расчете теплопритоков в камеру № 4 в режиме ее работы для хранения охлажденных грузов отрицательный теплоприток, проникающий из камеры № 1 через перегородку, разделяющую камеры № 4 и 1, в тепловой нагрузке оборудования учитывать не нужно. Этот же отрицательный теплоприток, как отмечалось выше, можно было учесть со знаком минус в тепловой нагрузке компрессора, работающего на камеру № 4. Однако, так как камера № 4 в режиме хранения охлажденных грузов работает только одна на всем холодильнике и на ее охлаждающую систему подключается в этом режиме свой отдельный компрессор(ы) (она работает как при децентрализованной системе охлаждения, при которой разницы между расчетными нагрузками на компрессор и на оборудование быть не должно), поэтому отрицательный теплоприток в тепловой нагрузке компрессора в данном случае можно не учитывать. Кроме того, можно представить ситуацию, когда в камере № 1 не будет поддерживаться столь низкая температура, когда компрессоры, установленные для работы на камеры № 1 и 2, как бы не будут помогать компрессору(ам), работающему(им) на камеру № 4 в режиме хранения охлажденных грузов. По этой причине отрицательный теплоприток, проникающий в камеру № 4 из камеры № 1, в нагрузке на компрессор можно не учитывать.

При расчете теплопритоков в камеру № 4 в режиме поддержания температуры tв′4 теплопритоком через полы следует пренебречь и не рассчитывать его, если по условию

tв′4 ≥0 ºС. В этом случае в тепловые нагрузки на компрессор и оборудование необходимо записать по нулю или сделать прочерк.

Чаще всего встречаются ошибки при отнесении теплопритоков в нагрузку на компрессор и оборудование, что влечет за собой получение неверных результатов в последующих расчетах, поэтому необходимо быть особо внимательными.

5.1.6. Определяют теплопритоки Q1c , проникающие через наружные ограждения

холодильника за счет действия солнечной радиации. Общий вид уравнения

Q1c = к × F ×∆tc

В соответствии с заданием по ориентации холодильника по сторонам света (колонка 9 табл. I), в колонке 10 табл. II указывают ориентацию каждого наружного ограждения по сторонам света. Подобное указание для потолков не требуется, так как независимо от их расположения принимаются одинаковые условия облучения.

Пользуясь табл. 12, для каждого ограждения выбирают ∆tc, соответствующее

условиям воздействия на ограждение солнечной радиаций, и результаты заносят в колонку 11 табл. II.

Расчет теплопритоков от действия солнечной радиации проводят для всех обогреваемых солнцем ограждений: наружных стен, ориентированных на восток, юг, запад и не закрытых от солнечных лучей другими строительными конструкциями, а также для покрытия холодильников. Для проведения расчетов в каждой строке табл. II данные колонок 6, 9 и 11 перемножают. Полученный результат записывают в колонки 14 и 15 табл. II. При отнесении теплопритоков на компрессор и камерное оборудование необходимо учесть следующие рекомендации.

Таблица 12

Численные значения теплопритоков Q1c через покрытия (потолок) холодильника

записывают для соответствующих ограждений в колонки 14 и 15 и относят одинаково в нагрузку на компрессор и в нагрузку на оборудование.

Имеет особенность порядок отнесения в нагрузку на компрессор и в нагрузку на

оборудование теплопритоков Q1c через стены, так как в течение дня все стороны

холодильника, кроме его северной стороны, последовательно подвергаются облучению (сначала восточная, потом южная, а затем западная стены). Происходит это в разное время дня. Поэтому нельзя учитывать теплоприток через все стены холодильника в нагрузки на компрессор и оборудование.

Теплоприток через стены, ориентированные на север, равен нулю в связи с равенством нулю избыточной разности температур ∆tc.

Теплоприток через наружные стены камер № 2 и 3, выходящие в машинное отделение, если даже они ориентированы на восток, юг или запад, можно не определять, так как по условию к этой стене холодильника примыкает по всей ее длине машинное отделение (компрессорный зал, аппаратное отделение, трансформаторная подстанция, электрораспределительные устройства, слесарная, помещение КИПиА, бытовые и другие помещения). Так как высота машинного отделения обычно бывает равной высоте одного этажа холодильника или больше ее, то стена холодильника, выходящая в машинное отдаление, не будет подвергаться воздействию солнечного излучения и этот теплоприток будет равен нулю.

Внагрузку на камерное оборудование при расчете теплопритоков Q1c ,

проникающих через наружные стены в каждой камере, необходимо учесть наибольший из всех тех теплопритоков, которые воздействуют в течение дня на все попеременно

стены данной камеры. Такой стеной будет та стена, для которой произведение F∆tc

окажется наибольшим. Часто такой стеной является стена, имеющая наибольшую протяженность (т.е. и наибольшую площадь поверхности), или наиболее неудачно

ориентированная относительно сторон света и имеющая при этом наибольшее ∆tc. Для примера рассмотрим схему холодильника А и примем 2 вариант его ориентации по сторонам света. При этом в камере № 1 имеются две стены, обогреваемые солнцем: южная и западная. Из этих двух стен теплоприток на оборудование от солнечной радиации очевидно необходимо записать только для стены, ориентированной на запад, так как через нее в течение дня проходит наибольший теплоприток в камеру № 1. Это вызвано тем, что по длине и площади поверхности западная и южная стены друг от

друга отличаются мало (см. раздел 5.1.4 в), а ∆tc для этих ограждений отличается существенно (см. табл. 12). Так, для бетонной стены при расположении холодильника в

районе с географической широтой 50° ∆tc составляет: для южной стены 8.0 ° С; для

западной стены 11,7 ° С. поэтому произведение F∆tc для западной стены будет больше. Там, где это не так очевидно, как в рассматриваемом примере, принять правильное решение можно только после расчета. Так как в данном примере в качестве расчетной должна быть принята западная стена, то в табл. II в строке "наружная стена на запад" в камере № 1 необходимо записать рассчитанное значение в колонке 15, при этом в камере № 1 в строке "наружная стена на юг" в колонке 15 сделать, прочерк. В камере № 2 всего одна стена обогревается солнцем - это наружная стена на запад, поэтому теплоприток через стены от действия солнечной радиации для рассматриваемого варианта необходимо в камере № 2 записать в колонке 15 табл. II в строчке "наружная стена на запад" в нагрузку на оборудование. При этом в камере № 2 "наружная стена, выходящая в машинное отделение", не подвергается действию солнечной радиации, и в строке "стена, выходящая в машинное отделение" в колонке 15 табл. II необходимо поставить прочерк. В камере № 3 действие солнечной радиации подвергается

восточная стена, через нее и определяется теплоприток Q1c и относится в нагрузку на

оборудование в строке "наружная стена на восток" в колонке 15 табл. II. Нужно быть внимательным при выборе стены, через которую должно быть определено расчетное значение теплопритока за счет действия солнечной радиации в камере № 4, и этот теплоприток через стены должен быть отнесен на оборудование. В камере № 4 две стены подвержены действию солнечной радиации:

- южная стена, имеющая площадь поверхности (см. раздел 5.1.4 в)

F3 = 6,5• Н, м 2 ;

- восточная стена, имеющая площадь поверхности

F4 = 3,9• Н, м 2 .

Для бетонной: стены холодильника, расположенного в местности с географической широтой 60°, ∆tc составит для южной и восточной стен 9,8 ° С.

Так как для южной стены произведение F∆tc = 63,7 • Н намного больше, чем для

восточной, где F∆tc = 38,2 • Н, то теплоприток через южную стену и нужно взять в качестве расчетного и отнести его в нагрузку на оборудование в камере № ; (строка "наружная стена на юг", колонка 15 табл. II). Для других же вариантов размещения холодильника (в другой географической зоне) оптимальное решение нужно принять после расчета. Один и тот же теплоприток записывается для обоих режимов работы универсальной камеры № 4.

При отнесении теплопритоков через наружные стены за счёт действия солнечной радиации в нагрузку на компрессор поступают следующим образом. Если холодильник располагает несколькими камерами с одинаковыми или близкими по значениям температурами, но так, что на все камеры работает один или несколько компрессоров на одну температуру кипения при централизованной системе холодоснабжения, то в качестве расчетного значения теплопритока, относимого в нагрузку на компрессор, принимают теплоприток через одну стену холодильника, для которой произведение

F∆tc наибольшее. Несколько иначе поступают, если в холодильнике есть камеры с

разными температурами. В последнем случав рассматривают теплопритоки от солнечной радиации, поступающие через стены в каждую группу камер, работающих на одну температуру кипения. В этом случае в качестве теплопритока, относимого в нагрузку на компрессор, принимают наибольший теплоприток, проникающий через одну из стен холодильника в данную группу камер, работающих на одну температуру кипения.

Рассмотрим отнесение теплопритока за счет действия солнечной радиации через наружные стены в нагрузку на компрессор (на примере ранее рассматриваемого холодильника). Камеры № 1, 2 и 4 при работе последней в режиме хранения мороженых грузов работают на одну температуру кипения. В эту группу камер теплоприток от действия солнечной радиации поступает через южную стену холодильника (в камеру № 1 и в камеру № 4) или через западную стену (в камеру № 1 и в камеру № 2) в зависимости от времени дня. Так как размеры стен (длина и площадь

поверхности), ориентированных на юг и запад одинаковы, а ∆tc для западной стены больше, чем для южной, то в тепловую нагрузку компрессоров этой группы камер нужно отнести теплоприток через западную стену холодильника. В данном случае он

сложится из двух теплопритоков. Необходимо рассчитать теплоприток Q1c и отнести

его на компрессор (в колонке 14 табл. II). При расчете теплопритока в камеру № 1 и в камеру № 2 записывают его в строчке "наружная стена на запад". Тогда в колонке 14 табл. II в строчках "наружная стена на юг" в камерах № 1 и 4 (в режиме работы последней для хранения мороженых грузов) делают прочерки. Камера № 3 ("камера замораживания") подключается к компрессорам другой температуры кипения и так как в холодильнике нет другой такой камеры, которая работала бы на ту же, что и

морозилка температуру кипения, то за наибольший теплоприток Q1c через стену

должен быть взят тот, который проникает через стены данной камеры. Такой является стена, ориентированная на восток. Кроме того, так как камера № 3 - одна на холодильнике, то для нее, как и при децентрализованном охлаждении, не может быть разницы в тепловых нагрузках на компрессор и камерное оборудование. Поэтому