1. Categorii de încărcare a căldurii
Sistemele de refrigerare sunt afectate de surse multiple de câștig de căldură:
Transmiterea căldurii prin plicul clădirii- Conducerea prin pereți, acoperiș, podea.
Radiații solare- prin acoperișuri și ferestre (dacă este cazul).
Infiltrare și ventilație- Aerul umed cald care intră prin uși sau scurgeri.
Încărcarea produsului- Căldura îndepărtată de mărfurile răcite sau congelate.
Iluminat și echipament electric- Căldura eliberată în spațiul frigorific.
Încărcare de ocupare- Căldură sensibilă din partea muncitorilor din interiorul camerei.
Echipamente de proces și auxiliare- Motoare, transportoare, pompe etc.
Alocații suplimentare- Decongelare, deschideri frecvente de ușă și marjă de siguranță.
2. Formule comune
Conducție (prin pereți/acoperiș/podea):
Qcond=u⋅a⋅Δtq_ {condat}=u \\ cdot a \\ cdot \\ delta tqcond=u⋅a⋅ΔTt
UUU: coeficient general de transfer de căldură (w/m² · k)
AAA: suprafață (m²)
ΔT \\ Delta TΔT: diferența de temperatură (k)
Infiltrarea / ventilația aerului:
m˙=Achntav/3600⋅ρ \\ dot m=ach \\ cdot v/3600 \\ cdot \\ rhom˙=Achgrav/3600⋅ρ qinf=m˙gra {} =} \\ dot m \\ cd. Tqinf=m˙gra ⋅ΔT
Achachach: rata de schimbare a aerului (1/h)
VVV: volumul camerei (m³)
ρ \\ rhoρ: densitatea aerului (kg/m³, aprox . 1.2)
CPC_PCP: Căldură specifică a aerului (≈1.005 kJ/kg · k)
Sarcina de răcire a produsului:
Qprod=m⋅cpprod⋅Δt3600q_ {Prod}=\\ frac {m \\ cdot c_p^{prod} \\ cdot \\ delta t} {3600} qprod =3600 m Deși
MMM: Masa produsului (kg)
cpprodc_p^{prod} cpprod: căldură specifică a produsului (kj/kg · k)
ΔT \\ Delta TΔT: scădere de temperatură (k)
Iluminat și echipament:
Pur și simplu adăugați puterea nominală în KW.
Ocuparea (oamenii):
Căldură sensibilă de persoană ≈ 70–100 W.
Încărcare totală cu marja de siguranță:
Qtotal=∑qiq_ {total}=\\ sum q_iqtotal=∑qi qdesign=qtotalgra (1+ margin) q_ {design} =}}) (1 + \\ text {margin}) qdesign=qtotal ⋅ (1+ margine)
Marja de obicei 5-15%.
3. Pasul - de - Exemplu de pas
Condiții de proiectare (exemplu):
Dimensiuni de cameră: 6,0 × 4.0 × 3,0 m → volum=72 m³
Tempora interioară: 2 grade
Temp: 30 de grade
Valori u -: pereți 0,5, acoperiș 0,3, podea 0,4 w/m²k
Modificări de aer: 0,5 ACh
Produs: 200 kg, răcit de la 20 de grade la 2 grade, cp =3.5 c_p=3.5 cp =3.5 kj/kg · k
Iluminare: 200 W, echipament: 500 W
Ocupare: 2 persoane × 70 W Căldură sensibilă
Marja de siguranță: 10%
Calcule:
Zone:
Pereți: 2 (l+w) h =60 m22 (l+w) h=60 \\ m²2 (l+w) h =60 m2
Acoperiș=podea=6 × 4=24 m26 × 4=24 \\ m²6 × 4=24 m2
ΔT:
ΔT =30 - 2=28 k \\ delta t=30 - 2=28 \\ kΔT =30 - 2=28 k
Încărcături de conducere:
Pereți: 0,5 × 60 × 28=840 W =0.840 KW0.5 × 60 × 28=840 W=0.840 KW0.5 × 60 × 28=840 W =0.840 KW
Acoperiș: 0,3 × 24 × 28=201.6 W =0.202 KW0.3 × 24 × 28=201.6 W=0.202 kw0.3 × 24 × 28=201.6 W =0.202 KW
Etaj: 0,4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 KW0.4 × 24 × 28=268.8 W=0.269 kw0.4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 KW
Infiltrare:
m˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg/s \\ dot m=0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 \\ kg/sm˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg/s
Qinf =0.012 × 1.005 × 28≈0.338 kwq_ {inf}=0.012 × 1.005 × 28 ≈ 0.338 \\ kwqinf =0.012 × 1.005 × 28≈0.338 kW
Încărcarea produsului:
Qprod =200 × 3.5 × 183600=3.5 kwq_ {prod}=\\ frac {200 × 3.5 × 18} {3600}=3.5 \\ kwqprod =3600200 × 3,5 × 18 =3.5 Kw
Iluminat și echipament:
Iluminare: 0,200 kW
Echipament: 0,500 kW
Ocupare:
2 × 70W =0.140 KW2 × 70 W=0.140 KW2 × 70W =0.140 kw
Total înainte de marjă:
Qtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kwq_ {total}=0.840 + 0.202 + 0.269 + 0.338 + 3.5 + 0.200 + 0.500 + 0.140=5.989 \\ kwqtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kw
Cu marjă (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {design}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqdesign =5.989 × 1.10=6.59 kw
Rezultat:Capacitate de răcire necesară ≈6,6 kW.
4. Sfaturi practice
Utilizați întotdeauna unități SI consistente și convertiți W în KW pentru raportare.
Selectați valori realiste u - din materiale de construcție.
Luați în considerare produsul - Capacități de căldură specifice (fructe, carne, fructe de mare diferă).
Adăugați alocații pentru deschiderea ușilor, decongelarea și funcționarea de vârf.
Utilizați instrumente software pentru scară mare - sau proiecte multi -.
Verificați cu măsurători de câmp după punerea în funcțiune și ajustați -vă, dacă este necesar.
Concluzie
Calculul încărcăturii de căldură este piatra de temelie a proiectării frigorifice. Luând în considerare sistematic conducerea, infiltrarea, răcirea produsului, încărcările interne și adăugarea unei marje de siguranță adecvate, inginerii pot dimensiona cu exactitate echipamentele de refrigerare. O sarcină calculată de puț - asigură atât eficiența energetică, cât și performanțele fiabile pentru camerele reci, supermarketurile, procesarea alimentelor și aplicațiile de refrigerare industrială.
