4 Выбор строительно-изоляционных конструкций ограждений холодильных камер и расчет толщины теплоизоляции

Толщина теплоизоляции определяется по формуле:

δ_из=λ_из, где

δ_из – толщина теплоизоляции, м;

λ_из - коэффициенты теплопроводности изоляционного материала и материалов слоев строительно-изоляционной конструкции, Вт/м² К

[1, с.257]

К – нормативный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м² К

– толщина отдельных слоев ограждения, м

– коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения, Вт/м² К

1 камера t˚=-1˚С

Наружная стеновая панель:

δ_из=0,05[+)]=0,05[2,013-0,273]=0,093м

Берем 1 слой 100 мм

Перекрытие:

δ_из=0,05[+)]=0,05[1,92-(0,16+0,02+0,+0,027+0,1+0,14)]=0,05[1,92-0,547]=0,05*1,373=0,068м

Берем 1 слой 50 мм, 1 слой 25мм =75 мм

Внутренняя стена:

δ_из=0,05[+)]=0,05[1,92-0,79]=0,056м

Берем 2 слоя по 30 мм = 60мм

2 камера t˚=2˚С

Внутренняя стена:

δ_из=0,05[+)]=0,05[1,72-0,79]=0,047м

Берем 1 слой 50 мм

После этого определяют действительное значение коэффициентов теплопередачи ограждений по формуле:

К_д = ,

где -действительная толщина тепловой изоляции, м

1 камера t˚=-1˚С

Наружная стеновая панель:

К_д = ==0,44

Потолок:

К_д = ==0,49

Внутренняя стена:

К_д = ==0,5

2 камера t˚=2˚С

Внутренняя стена:

К_д = ==0,56

Наименования и конструкция ограждений	№ слоя	Наименование и материал слоя	Толщина δi, м	Коэффициент теплопроводности λi Вт/м² К
Междуэтажное перекрытие 1 Железобетонная плита 0,22 2,04 2 Теплоизоляция Требуется 0,05 определить 3 Пароизоляция 0,004 0,15 4 Цементная стяжка 0,1 0,98 5 Пол 0,004 1,86

5 Расчет теплопритоков в холодильные камеры

Суммарный теплоприток (Вт) определяют по формуле:

= Q1+Q2+Q3+Q4, где

Q1 – теплопритоки в камеру ее ограждения, Вт

Q2 – теплоприток от грузов при их холодильной обработке, Вт

Q3 – теплоприток с наружным воздухом при вентиляции камеры, Вт

Q4 – эксплуатационные теплопритоки, Вт

Q₁=Q_1Т+Q_1С

Теплоприток, возникающий под влиянием разности температур, Q_1Т определяют по формуле:

Q_1Т=Кд*F(tн-tк), где

Кд – действительный коэффициент теплопередачи каждого изолированного ограждения, Вт/(м²К)

F – площадь поверхностей ограждения, м²

tн – расчетная температура наружного воздуха, ˚С

tк – расчетная температура в камере, ˚С

Наружная стена:

1. Q_1Т=0,44*10,9(30,28+1)=150 Вт

2. Q_1Т=0,44*10,8(30,28-2)=134 Вт

Внутренняя стена в тамбур:

1. Q_1Т=0,5*15,68(20,28+1)=167Вт

2. Q_1Т=0,56*15,68(20,28-2)=160,5 Вт

Смежные помещения:

1. а) Q_1Т=0,5*15,68(25,28+1)=206 Вт

б) Q_1Т=0,5*10,9(25,28+1)=143 Вт

(2) а) Q_1Т=0,56*15,68(25,28-2)=204 Вт

б) Q_1Т=0,56-10,8(25,28-2)=141 Вт

Потолок:

1. Q_1Т=0,49*21,78(25,28+1)=280 Вт

2. Q_1Т=0,49*21,67(25,28-2)=247 Вт

Теплоприток от солнечной радиации определяют по уравнению:

Q_1С= Кр* F*∆tс, где

∆tс – избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации, ˚С

Q_1С=0,47*10,9*0=0

Теплопритоки через пол, не имеющих обогревательных устройств Q'_1П

определяют по формуле:

Q'_1П = *F(tн-tв)*m, где

К_{усл –} условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола, Вт/(м²К)

F – площадь поверхностей ограждения, м²

tн – расчетная температура наружного воздуха, ˚С

tк – расчетная температура в камере, ˚С

m – коэффициент, учитывающий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции

Для неизолированных полов, лежащих на грунте m=1

1. Q'_1П=0,47(3,89*2)(30,28+1)+0,23(3,89*2)(30,28+1)+0,07(1,6*3,89)*

(30,28+1)=114,4+56+13,6=184 Вт

2. Q'_1П=0,47(3,87*2)(30,28-2)+0,23(3,87*2)(30,28-2)+0,07(3,87*1,6)*

(30,28-2)=102,8+50,3+12,3=165,2Вт

Теплопритоки через ограждения камер

Наименование камеры, вид ограждения	Кд или Кусл Вт/(м²К)	F, м²	tн, ˚С	tк, ˚С	∆t = tн-tк ˚С	∆tс, ˚С	Q1Т, Вт	Q1С, Вт
							Q1, Вт
1Мясо охлажденное Рыба парная Наружная стена северная	0,44	10,9	30,28	-1	31,28	0	150
Внутренняя стена в тамбур	0,5	15,68	20,28	-1	21,28	0	167
Смежные помещения	0,5	15,68 10,9	25,28	-1	26,28	0	206 143
Потолок	0,49	21,78	25,28	-1	26,28	0	280
Пол	0,47 0,23 0,07	7,78 7,78 6,2	30,28	-1	31,28	0	184
2 Сметана, творог Фрукты, ягода, Зелень Наружная стена	0,44	10,8	30,28	2	28,28	0	134
Внутренняя стена в тамбур	0,56	15,68	20,28	2	18,28	0	160,5
Смежные помещения	0,56	15,68 10,8	25,28	2	23,28	0	204 141
Потолок	0,49	21,67	25,28	2	23,28	0	247
Пол	0,47 0,23 0,07	7,78 7,78 6,2	30,28	2	28,28	0	165,2

Теплопритоки от грузов при их холодильной обработке.

Теплопритоки от грузов при их холодильной обработке определяются по формуле:

Q₂= (G_пр*C_пр+ G_т*С_т)(t₁-t₂) где

G_пр – суточное поступление продукта, кг/сут;

C_пр – удельная теплоемкость продукта, Дж/кгК;

G_т – суточное поступление тары, кг/сут;

С_т – удельная теплоемкость тары, Дж/кгК;

t₁ – температура продуктов при поступлении, ˚C;

t₂ – температура продукта и тары после холодильной обработки, ˚C

1 камера

Мясо охлажденное

Q₂= (360*2930+40*2090)(5-0)=65,88 Вт

Рыба парная

Q₂= (270*2930+30*2090)(5-0)=49,4 Вт

2 камера

Сметана, творог

Q₂= (540*3020+27*1460)(8-3)=96,66 Вт

Фрукты, овощи, зелень

Q₂= (400*3440+20*1460)(20-4)=260,22 Вт

Теплопритоки от продуктов и тары при их холодильной обработке

Наименование камеры	Gпр, кг/сут	i1 кДж/кг	I2 кДж/кг	Gт, кг/сут	Ст, Дж/кгК	t1˚C	t2˚C	Q2 Вт
1 камера Мясо охлажденное Рыба парная	360 270	245,5 277,0	232,2 249,0	40 30	2090 2090	5	0	65,88 49,4
2 камера Сметана, творог Фрукты, овощи, зелень	540 400	29,3 273,7 286,7	13,0 259,8 346,5	27 20	1460 1460	8 20	3 4	96,66 260,22

Теплопритоки с наружным воздухом при вентиляции камер

Q₃= ,где

- объем камеры, м³

ρ- плотность воздуха при температуре камеры, кг/ м³

1. Кратность воздухообмена в сутки (принимается 4)

i₁ - энтальпия наружного воздуха, Дж/кг

i₂ - энтальпия воздуха в камере, Дж/кг

Q₃ = = 275 Вт

Теплоприток от вентиляции камеры

Наименование камеры	Объем камеры, м3	Плотность воздуха, кг/ м3	Энтальпия наружного воздуха, Дж/кг	Энтальпия воздуха в камере, Дж/кг	Q3, Вт
2 камера фрукты овощи, зелень	60,7	1,264	90,44	13,08	275

Эксплуатационные теплопритоки

Эти теплопритоки определяют в зависимости от теплопритоков через ограждения Q₁ и площади камер. Если площадь камеры до 10 м², то Q₄ принимаем равным 40%; при площади от 10 до 20 м²-30%; при площади камеры более 20 м²-20% от Q₁.

1 камера

Q₄=1130*0,2=226 Вт

2 камера

Q₄= 1052*0,2=210,4Вт

Эксплуатационные теплопритоки

Наименование камеры	Q₄, Вт
1 камера Мясо охлажденное Рыба парная	226
2 камера Сметана, творог Фрукты, овощи, зелень	210,4

Итоговая таблица теплопритоков

Наименование камеры	Теплопритоки, Вт
	Q₁	Q₂	Q₃	Q₄	∑Q
1 камера Мясо охлажденное Рыба парная	1130	65,88 49,4		226	1771,3
2 камера Сметана, творог Фрукты, овощи, зелень	1052	96,66 260,22	275	210,4	1894,3