Срок службы холодильников определяется в основном качеством изоляции. Теплоизоляцию следует располагать с более холодной стороны, т.е. с внутренней стороны ограждения камеры.
Пока наиболее распространенными теплоизоляционными материалами в строительстве холодильников являются жесткие минераловатные плиты, которые в настоящее время вытесняются более эффективным материалом – пенополистеролом марки ПСБ-С / ГОСТ 15588-70. Он представляет собой плиту длиной 900-2000 мм с интервалом 500 мм, шириной 500-1000 мм с теми же интервалами, толщиной 25, 30, 50 и 100 мм. Перегородки между холодильными камерами – из пенобетонных блоков (толщиной 250 мм).
Для защиты теплоизоляционных конструкций от проникновения в них влаги применяются гидроизоляционные материалы: битум, толь, рубероид, пленки из полиэтилена и др.
6.2 Отопление
Система отопления должна компенсировать потери тепла через наружные ограждения и поддерживать в помещениях заданные температуры воздуха в отопительный период. Исключение составляют охлаждаемые камеры и машинное отделение камер с автоматизированными холодильными агрегатами, температура воздуха в которых определяется условиями хранения и видом продуктов.
На предприятиях общественного питания применяются в основном водяные системы отопления с радиаторами и конвекторами.
Выбор системы отопления на предприятиях общественного питания в значительной мере зависит от места его установки, т.е. наличия централизованных источников тепла и вида теплоносителя, величины и этажности здания, а также основных требований, предъявляемых к системам.
Технические требования следующие:
- равномерность нагревания воздуха помещений в течение всего отопительного периода;
- возможность регулирования теплоотдачи приборов;
- увязка с системами вентиляции;
- допустимость уровня шума в пределах нормы;
- наименьшая металлоемкость;
- удобство в эксплуатации и при ремонте.
По санитарно-гигиеническим требованиям системы отопления должны обеспечивать наименьшее загрязнение вредными выделениями и неприятными запахами воздуха помещений. В связи с этим предельная температура теплоносителя устанавливается +900С, а выбранный тип нагревательных приборов должен обеспечивать возможность периодической очистки их от пыли.
В водяных системах отопления применяются естественная (в зданиях с индивидуальной котельной) и искусственная циркуляция теплоносителя. В проектируемом предприятии предполагается система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.
В современных системах отопления тепло поступает от ТЭЦ. Выбор схемы системы отопления определяется конструкцией и этажностью здания, а также видом теплоносителя. Теплоносителем является вода, которая при поступлении в нагревательные приборы охлаждается до 900С при помощи водонагревателей. Температура обратной воды, отводимой от нагревательных приборов, составляет 700С.
На предприятиях общественного питания применяются главным образом водяные системы отопления с нижней разводкой магистральных трубопроводов и искусственной (насосной) циркуляцией воды.
В проектируемом предприятии система отопления подключена к городским тепловым сетям через узел управления. Вода в местной системе отопления циркулирует под действием циркуляционного насоса, установленного в тепловом пункте проектируемого предприятия общественного питания.
Расчет теплопотерь здания
Расчет теплопотерь здания производится при помощи удельной тепловой характеристики.
Удельная тепловая характеристика зависит от формы здания, его этажности и объема. Для предприятий общественного питания с наружным объемом здания до 5000 м3 удельная тепловая характеристика: q = 0,407 Вт/м3×град.
Зная объем проектируемого здания, общее количество тепла, теряемого за час, определяется по формуле:
Q = q0 * V * (tв – tн), (6.1)
где V – объем здания, рассчитываемый по внешним размерам, без объема охлаждаемых камер и машинного отделения (V = 2769,79 – 151,80 = 2617,99), м3;
q0 – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3×ч×град;
tв – внутренняя температура большинства помещений предприятия, °С (tв = 18°С).
tн – температура наружного воздуха в районе расположения здания, °С (tн = -24°С).
Q = 0,407 * 2617,99 * (18 + 24) = 44751,9 Вт
Годовой расход тепла на отопление рассчитывается по формуле:
Qгод = α * q * V * (tв – tср.н.) * 24 * n * 3,6 * 10-6, (6.2)
где Qгод – годовой расход тепла на отопление, Дж;
V – объем здания без объема охлаждаемых камер и машинного отделения (V = 2617,99 м3);
tср.н. – средняя температура наружного воздуха за отопительный период (tср.н. = -4,7°С);
n – продолжительность отопительного периода в сутках (n = 205 сут.);
24 – продолжительность работы системы отопления в течение суток, ч;
3,6 * 10-6– эквивалент перевода Вт в ГДж.
α – коэффициент, учитывающий влияние разности температур, определяемый из выражения:
α = 0,54 + (22 / (tв – tн)) = 1,06; (6.3)
Qгод = 1,06 * 0,407 * 2617,99 * (18 + 4,7) * 24 * 205 * 3,6 * 10-6
Qгод = 454,1 ГДж
Расчет нагревательных приборов
Нагревательным (отопительным) прибором называется устройство, от которого тепло передается непосредственно отапливаемому помещению. В качестве приборов центрального отопления принимаются радиаторы чугунные секционные.
Расчет площади поверхности нагрева радиаторов для производственных помещений производится по формуле:
F = (Q1 * β1) / [К * b2 * (tср – tв)], (6.4)
где Q1 – потери тепла зданием (без торгового зала кафе и торгового зала бара), Вт;
К – коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, Вт/м2×град (К = 9,88 Вт/м2×град – для радиатора М-140 А);
tср – средняя температура теплоносителя (воды), °С;
tср = (tгор + tобр) / 2 = (90 + 70) / 2 = 80°С; (6.5)
tв – внутренняя температура большинства помещения предприятия, °С (tв = 18°С);
b1 – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора (открыто, в нише, за декоративной решеткой), b1 = 1,0;
b2 – коэффициент, учитывающий способ присоединения радиатора и расхода воды, b2 = 1,0.
Vзала кафе = 175,50 * 3,30 = 579,15 м3
Vзала бара = 48,75 * 3,30 = 160,88 м3
Q1 = 0,407 * (2617,99 – 579,15 – 160,88) * (18 + 24) = 32101,8 Вт
F = (32101,8 * 1,0) / [9,88 * 1,0 * (80 – 18)] = 52,4 м2
После определения площади поверхности нагрева радиаторов определяется количество секций нагревательных приборов:
nс = (F / fс) * b3, (6.6)
где fc – площадь поверхности нагрева одной секции, м2 (для радиатора М-140 А fс = 0,254 м2);
b3 – коэффициент, учитывающий количество секций в одном нагревательном приборе, b3 = 1,0.
nс = (52,4 / 0,254) * 1,0 = 207 секций
Количество радиаторов определяется по формуле:
nр = nс / nс΄, (6.7)
где nс΄ – количество секций в одном радиаторе (nс΄ = 12).
nр = 207 / 12 = 18
Таким образом, в проектируемом предприятии принимаем к установке 18 радиаторов М-140 А, в каждом из которых 12 секций.
При установке конвекторов количество приборов определяется в зависимости от типа конвектора и его теплоотдачи по формуле:
n2 = Q2 / qэ, (6.8)
где Q2 – потери тепла торговым залом кафе, Вт;
q2 – теплоотдача конвектора (q2 = 1440 для конвектора КН-20-2,9), Вт.
Потери тепла торговым залом кафе составляют:
Vзала кафе = 175,50 * 3,30 = 579,15 м3
Q2 = 0,407 * 579,15 * (20 + 24) = 10371,4 Вт
Находим количество конвекторов в торговом зале кафе:
n2 = 10371,4 / 1440 = 8
Принимаем в торговом зале кафе tв = 20°С (угловое помещение) и устанавливаем 8 приборов КН-20-2,9 (теплоотдача прибора = 14400 Вт).
Расчет и подбор водоподогревателя
Назначение водоподогревателя – нагревание теплоносителя внутренней системы отопления (воды) для нужд системы горячего водоснабжения. В системах водяного отопления с насосной циркуляцией применяют скоростные водоподогреватели, имеющие большие скорости движения воды (0,5-2,5 м/с), высокие коэффициенты теплопередачи и малые размеры.
Расчет водоподогревателя заключается в определении требуемой поверхности нагрева теплообменников, типа, количества и основных размеров секций подогревателя.
Поверхность нагрева водоподогревателя определяется по формуле:
F = (1,1 * Q) / (K * ∆t), м2, (6.9)
где Q – расчетная часовая потеря тепла зданием, Вт;
К – коэффициент теплопередачи скоростного водоводяного водоподогревателя 2-57х4000-Р (К = 1163), Вт/м2×град;
1,1 – коэффициент запаса, учитывающий потери тепла в трубопроводах системы отопления;
∆t – расчетная разность температур первичного теплоносителя и вторичного теплоносителя, 0С:
∆t = [(Т1 – t1) – (Т2 – t2)] / [2,3 * lg [(Т1 – t1) / (Т2 – t2)]], (6.10)
где Т1 – температура перегретой воды на входе в водоводяной водоподогреватель, 0С (Т1 = 1300 С);
Т2 – температура греющей воды на выходе из водоподогревателя, 0С (Т2 = 1050 С);
t1 – температура нагреваемой воды на выходе из водоподогревателя, 0С (t1 = 900 С);
t2 - температура нагреваемой воды на входе в водоподогреватель, 0С (t2 = 700 С).
∆t = [(130 – 90) – (105 – 70)] / [2,3 * lg [(130 – 90) / (105 – 70)]]= 360 С
F = (1,1 * 44751,9) / (1163 * 36) = 1,18 м2
К установке принимаем водоподогреватель 2-57х4000-Р с площадью поверхности нагрева одной секции f = 0,75 м2.