5. Расчет теплопритоков в охлаждаемое помещение.

Расход холода на ассимиляцию теплопритоков через изоляцию состоит из теплопритоков через отдельные элементы ограждения и зависит от их разме­ров, разности температур, коэффициентов теплопередачи отдельных типов на­бора судна, линейных теплопритоков и др.

Для расчета теплопритоков необходимо знать расположение провизионных камер, типовые наборы палубы, бортов, переборок, а также поверхности F, отдельных элементов ог­раждений камер.

Емкость провизионных камер, их количество и температурные режимы ус­танавливаются в зависимости от назначения судна и количества людей на нем, а также допустимого срока возобновления продуктов. Ввиду большого разнооб­разия ассортимента продуктов их группируют по режимам хранения и условиям совместимости, т.е. группы продуктов должны иметь примерно одинаковый тем-пературно-влажностный режим и совместимость по запахам. В общем случае на грузовых судах имеется не менее трех отдельных камер: мясная, рыбная и овощ­ная.

Для определения размеров провизионных камер зададимся велечинами:

Экипаж – 25 чел.

Автономность – 120 сут.

Высота камер h=2 м.

Таблица 1. Ориентировочные расчетные суточные нормы расхода массы продук­тов g_пр на одного человека

Продукт	gпр. кг	Продукт	gпр. кг	Продукт	gпр. кг
Мясо и мясопродукты	0,3	Овощи	0,4	Напитки для пассажиров	1,0
Рыба и рыбопродукты	0,15	Картофель	0,4	Сухие продукты (сахар, крупа) макароны, соль, чай и др.)	0,4
Масло и жиры	0,125	Фрукты	0,2
Соления, консервы, яйца	0,2	Напитки для экипажа	0,4

Таблица 2. Расчетные нормы загрузки провизионных кладовых на судах

Продукт	Норма загрузки, кг
	На 1 м3 объема	На 1 м2 площади
Мясо	125	250
Рыба, масло, жир, соления и консервы	150	300
Овощи, картофель, фрукты, напитки	200	400

1. Мясная камера

Мясо и мясопродукты на весь период для всего экипажа

m_м=0,3·25·120=900 кг

Определим необходимый объем и площадь для камеры

V_м=900/125=7,2 м³

S_м=900/250=3,6 м²

Запас по объёму на приборы охлаждения – 20%

V_м=(7,2·20)/100+7,2=8,64 м³

S_м= V_м/h=8,64/2=4,32 м²

2. Рыбная камера

Рыба и рыбопродукты на весь период для всего экипажа

m_р=0,15·25·120=450 кг

Определим необходимый объем и площадь для камеры

V_р=450/150=3 м³

S_р=450/300=1,5 м²

Запас по объёму на приборы охлаждения – 20%

V_р=(3·20)/100+3=3,6 м³

S_р= V_р/h=3,6/2=1,8 м²

3. Овощная камера

Овощи, картофель, фрукты, напитки на весь период для всего экипажа

m_о=(0,4+0,4+0,2+0,4) ·25·120=4200 кг

Определим необходимый объем и площадь для камеры

V_о=4200/200=21 м³

S_о=4200/400=10,5 м²

Запас по объёму на приборы охлаждения – 20%

V_о=(21·20)/100+21=25,2 м³

S_о= V_о/h=25,2/2=12,6 м²

Рис.5. План расположения камер

Расчет теплопритоков в мясную камеру

а) через изоляцию:

носовая переборка:

t_нар=45°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}=b·h=2,88·2=5,76 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·5,76·(45-(-18))=174,51 Вт

кормовая переборка:

t_нар=30°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}=b·h=2,88·2=5,76 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·5,76·(30-(-18))=132,96 Вт

правый борт:

t_нар=45°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}=b·h=1,5·2=3 м²

Q_из=0,48·30·(45-(-18))=98,1 Вт

левый борт:

t_нар=-18°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}=b·h=1,5·2=3 м²

Q_из=0,48·30·(-18-(-18))=0,00 Вт

палуба и подволок:

t_нар=40°С; t_вн=-18°С;

F_палубы=1,5·2,88=4,32 м²

Q_из=0,48·4,32·(45-(-18))=120,50 Вт

ΣQ_из=174,51+132,96+5,76+0,00+2·120,50=646,6 Вт

б) от электродвигателя вентилятора:

Q_эл.дв=N_мех·ψ_мех·η_э=50·1·0,86=43 Вт

где N_мех=50 Вт

ψ_мех=1 –коэффициент одновременности работы

η_э=0,86 – к.п.д. электродвигателя

в) от работающих людей:

Z= 0,75часа - время пребывания людей в охл. помещении в течении суток

q_л=202 Вт - тепловыделение одного работающего человака (средняя тяжесть)

n= 1 - колличество работающих людей

Q_л= q_л·n·Z/24=202·1·0,75/24=6,31 Вт

Суммарные теплопритоки в мясную камеру:

ΣQ₁=ΣQ_из+Q_эл.дв+Q_л=646,6+43+6,31=695,89 Вт

Расчет теплопритоков в рыбную камеру

а) через изоляцию:

носовая переборка:

t_нар=45°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}= 2,4 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·2,4·(45-(-18))=72,71 Вт

кормовая переборка:

t_нар=30°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}= 2,4 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·2,4·(30-(-18))=55,40 Вт

правый борт:

t_нар=-18°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}=1,5·2=3 м²

Q_из=0,48·3·(-18-(-18))=0,00 Вт

левый борт:

t_нар=2°С; t_вн=-18°С;

F_{переборки}= 3 м²

Q_из=0,48·3·(2-(-18))=28,85 Вт

палуба и подволок:

t_нар=40°С; t_вн=-18°С;

F_палубы=1,8 м²

Q_из=0,48·1,8·(40-(-18))=50,21 Вт

ΣQ_из=72,71+55,40+0,00+28,85+2·50,21=257,39 Вт

б) от электродвигателя вентилятора:

Q_эл.дв=N_мех·ψ_мех·η_э=50·1·0,86=43 Вт

где N_мех=50 Вт

ψ_мех=1 –коэффициент одновременности работы

η_э=0,86 – к.п.д. электродвигателя

в) от работающих людей:

Z= 0,75 часа - время пребывания людей в охл. помещении в течении суток

q_л=202 Вт - тепловыделение одного работающего человека (средняя тяжесть)

n= 1 - колличество работающих людей

Q_л= q_л·n·Z/24=202·1·0,75/24=6,31 Вт

Суммарные теплопритоки в рыбную камеру:

ΣQ₂=ΣQ_из+Q_эл.дв+Q_л=257,39+43+6,31 Вт

Расчет теплопритоков в овощную камеру

а) через изоляцию:

носовая переборка:

t_нар=45°С; t_вн=2°С;

F_{переборки}= 6 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·6·(45-2)=124,08 Вт

кормовая переборка:

t_нар=35°С; t_вн=2°С;

F_{переборки}= 6 м²

Q_из=K_изF_из(t_нар-t_вн.)=0,48·6·(35-2)=95,22 Вт

правый борт:

t_нар=-18°С; t_вн=2°С; t_нар=30°С; t_вн=2°С;

F_{переборки}=3 м² F_{переборки}= 5,4м²

Q_из=0,48·3·(-18-2))=-28,85 Вт Q_из=0,48·5,4·(30-2)=72,71 Вт

левый борт:

t_нар=45°С; t_вн=2°С;

F_{переборки}=8,4 м²

Q_из=0,461·8,4 ·(45-2)=166,6 Вт

палуба и подволок:

t_нар=40°С; t_вн=2°С;

F_палубы=12,6 м²

Q_из=0,48·12,6·(40-2)=230,26 Вт

ΣQ_из=124,08+95,22+(-28,85+72,71)+166,6+2·230,26=890,32 Вт

б) от электродвигателя вентилятора:

Q_эл.дв=N_мех·ψ_мех·η_э=50·1·0,86=43 Вт

где N_мех=50 Вт

ψ_мех=1 –коэффициент одновременности работы

η_э=0,86 – к.п.д. электродвигателя

в) от работающих людей:

Z= 1 часа - время пребывания людей в охл. помещении в течении суток

q_л=202 Вт - тепловыделение одного работающего человека (средняя тяжесть)

n= 1 - колличество работающих людей

Q_л= q_л·n·Z/24=202·1·1/24=8,42 Вт

Суммарные теплопритоки в овощную камеру:

ΣQ₃=ΣQ_из+Q_эл.дв+Q_л=890,32+43+8,42=941,7 Вт

Сумма всех теплопритоков в камеры:

ΣQ= ΣQ₁+ ΣQ₂+ΣQ₃= 695,89+306,70+941,7=1944,33 Вт