где δщ – толщина слоя теплоизоляции , м
λщ – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(м2* К) (табл. 2.8 (3))
k – коэффициент теплопередачи ограждения Вт/(м2* К) (принимают по табл.8 и 9 (1)).
αн и αвп – коэффициенты теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности и от внутренней поверхности ограждения к воздуху камеры, Вт/(м2* К) (по табл.10 (1))
δ1, δ2… δn – толщина слоев строительных материалов, входящих в состав ограждения, м.
λ1 , λ2 …λn – коэффициенты теплопроводности строительных материалов входящих в состав ограждения, Вт /( м3 К) (принимают по таблице 2.8 (3)).
Таблица теплоизоляционного слоя идет в соответствии с ГОСТом: 25мм, 30 мм, 50 мм, 100 мм . Засыпная теплоизоляция идет без ГОСТа в безразмерной величине.
Данные для расчёта толщины изоляционного слоя приводятся в таблице 4.1.
Определяется толщина теплоизоляционного слоя северной и западной наружной стены. Камеры 1 и 2 , так как в этих камерах температура и влажность воздуха одинаковая, то и продукт хранения(картофель) естественно тоже будет один и тот же.
δиз = 0,05 [ 1/0,45 – (1/23,3н + 3*0,02/ 0,93 + 0,005/ 0,47+ 0,38/ 0,82+1/ 9)] = 85 мм
Принимается три теплоизоляционных слоя П-БС толщиной: 2х30 мм и 25 мм.
Так как у камер хранения свеклы (№5, №6) внутренняя перегородка общая то слой теплоизоляции будет располагаться на стороне камер хранения свеклы, так как здесь температура немного ниже, чем в камерах №1 и №2.
Рассчитывается толщина теплоизоляционного слоя восточной перегородки камеры №2. перегородка разделяет эту камеру хранения от коридора.
δиз = 0,041 [1/0.48 – (2*0.02/0.93 + 0.003/0.18+0.15/1.6+1/9)] =75мм
Принимаем 2 теплоизоляционных слоя ПУ-101 толщиной : 50мм и 25 мм.
Определяется толщина изоляционного слоя западной наружной стены камеры №5.
δиз = 0,05 [ 1/0.37 – (1/23.3 + 3*0.02/0.93 + 0.005/0.47 + 0.38/0.82 + 1/9)] = 100 мм.
Принимаем 1 слой теплоизоляцииПС-6С толщиной 100мм.
Определяем толщину слоя теплоизоляции южной внутренней стены камеры №% и №6, так как у этих камер температура и влажность воздуха одинаковые, то продукт хранения (свекла) будет одним и тем же.
δиз =0,047 [ 1/0.39 (3*0.02/0.93 + 0.003/0.03 +0.15/ /0.15+1/9) = 60мм
Принимается 2 слоя теплоизоляции ПХВ-2 толщиной 2*30мм.
Находится толщина теплоизоляционного слоя восточной перегородки камеры №6.
Перегородка разделяет эту камеру хранения от коридора.
δиз = 0,041*[1/0.45-(2*0.02/0.93 + 0.003/0.18 + +0.15/1.6 + 1/9)]= 80мм.
Принимаем 2 слоя теплоизоляции ПУ-101 толщиной 50мм и 30мм.
Определяется толщина теплоизоляционного слоя северной перегородки камеры №5 и №6 , так как в камерах №1 и №2 температура и влажность воздуха одинаковые, значит внутренняя перегородка будет общая.
δиз = 0,041[1/0.58-(2*0.02/0.93+0.003/0.18+0.15/1.6+1/9)]=60мм
Принимаем 2 теплоизоляционного слоя ПУ-101 толщиной 2х30мм.
Определяем толщину теплоизоляционной засыпки пола с эл/подогревом на грунте у камер №1 и №2.
δиз = 0,19[1/0,41-(0,36/0,83+0,4/1,6+,0004/0,31 + 0,2/2,02+ 0,1/1,2+1/9)]= 276мм
Принимается толщину теплоизоляционной засыпки гравия керамзитовая 280мм, так как целое число упрощает засыпки теплоизоляции камер№1 и №2.
δиз = 0,19[1/0.4-(1/23.3+ 0.12/0.17+ 0.4/1.6+ 0.2/2.02+ 1/9)]=250мм
Применяется толщина теплоизоляционной засыпки, шлака гранулированного 250мм.
Определяется Толщина теплоизоляционной засыпки пола с Эл подогревом.
δиз = 0,19[1/0.91-(0.36/0.83+0.4/1.6 +0.004/0.31 + 0.2/2.02+ 0.1/1.2 +1/9)]= 276мм
Принимается толщина теплоизоляционной засыпки гравия керамзитного 280мм так как целое число упрощает засыпку теплоизоляции.
Определяется толщина теплоизоляционной засыпки бес чердачного покрытия у камер №5 и №6.
δиз = 0,19 [1/0.35-(1/23.3+ 0.12/0.17+0.4/1.6+ 0.2/2.02 +1/9)]= 314мм
Принимается толщина теплоизоляционной засыпки шлака гранулированного 320мм, так как целое число упрощает засыпку теплоизоляции.
Для камер №3,№4 и №7,№8 , расчеты аналогичны камерам №1,№2 и №5,№6.
Внутренние ограждения перегородки между камерами №1,№2 и №3,№4 и №5,№6 и №7,№8 состоит из блоков теплоизоляционных материалов, покрытые с обеих сторон цементно-гладкой штукатуркой.
Так как наружная температура воздуха зимой достигает до t= -24 С, а в камерах хранения поддерживается температура примерно от -1 … +3 С, то производится расчет на недопущение конденсации влаги в холодильные камеры, по формуле:
k< 0,95 * αн (tн-tр) / (tн-tв) , Вт/ (м2*К) (4.1)
где αн – коэффициент теплоотдачи с наружной стороны воздуха (αн=23,3);
k = 0.23 ;
tв – температура воздуха с наружи (tв= -24 С);
tр – температура точки росы (tр= -1 С).
k< 0,95 * 23,3 (0-(-1)) / (0-(-24)) = 0,92 Вт/ (м2*К)
0,23< 0,92 – значит конденсации в камерах хранения не будет.
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ХОЛОДИЛЬНИКА
Цель теплового расчета охлаждаемых помещений – это определения правильности выбора холодильного оборудования подбираемого на основании теплового расчета, учитывающий все виды теплопритока, которые могут повлиять на изменение температурного режима в камерах.
Холодопроизводительность оборудования определяют тепловым расчетом, который проводят для каждого охлаждающего помещения отдельно.
Теплоприток в каждую камеру Qобщ ,Вт , определяется как сумма отдельных теплопритоков.
Qобщ= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 , Вт (5.1)
где Q1 – теплоприток через ограждения конструкции помещения;
Q2 – теплоприток от продуктов при их холодной обработке;
Q3 - теплоприток от наружного воздуха при вентиляции помещений;
Q4 – теплоприток от различных источников при вентиляции помещений;
Q5 – теплоприток при дыхании овощей.
5.1 Расчет теплопритока Q1 через ограждения охлаждающих помещений
Определяется теплоприток Q1 для камер хранения картофеля №1 и №2
Теплоприток Q1 определяется по выражению:
Q1= Q1т + Q1с , Вт (5.2)
где Q1т - теплоприток через ограждения охлаждающих помещение, Вт
Q1с – тепловой приток от солнечной радиации, Вт.
Теплопритоки Q1т и Q1с определяют по формуле:
Q1т = kF (tн-tв) , Вт (5.3)
Q1с = kF▲tс , Вт (5.4)
где k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/ (м2 *К)
F – площадь теплопередающей поверхности ограждения, м2
tн – наружная расчетная летняя температура воздуха,0С
tв – расчетная температура в камере, 0С
▲tс – Избыточная разность температур характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, 0С.
Для камер №1 и №2 определяется Q1т :
а) наружная стена северная (k=0,42 Вт/(м2* К), Fстены=6*24=144,м2 ; tн=270С; tв=+3 , 0С).
Q1т = 0,42*6*24*(27-3)= 1451,5 Вт
б) внутренняя перегородка восточная. Для этого ограждения tн=120С так как температура в коридоре достигает примерно tк=+12,0С
Q1т = 0,48*6,12 (12-3)=311,04 Вт
в) внутренняя перегородка южная. В камерах №5 и №6 температура воздуха немного ниже ( примерно на 30С ), чем температура воздуха в камерах №1 и №2, поэтому теплопритока через внутреннюю перегородку не будет.
г) наружная стена подвержена солнечной радиации, поэтому по таблице 58 (1) ▲tс= 7,2 , 0С, так как стена побеленная известью.
Q1с= 0,42*6*12*7,2= 217,73 Вт
д) пол с электро-подогревом на грунте.
Q1т = 0,41*12*24 (2-3)= 2764,8 Вт
Теплоприток с пола имеет отрицательный знак (тепло-отвод), поэтому теплоприток не учитывается.
е) потолок (беспорядочное покрытие)
Q1т = 0,4*12*24 (27-3) = 2764,8 Вт
Для темного бес чердачного покрытия ▲tс (избыточную разность температуры) принимают 17,7 , 0С
Q1с = 0,4*12*24*17,7 = 2040 Вт
Общая Q1об = Σ Q1т + Σ Q1с ,Вт
Для остальных камер теплопритока Q1 , камер №1 и №2, заносим в таблицу 5.11
Q1об = Σ (1451,5+311,04+725,7+2764,8)+ Σ (217,73+2040)= =7,511 кВт
Таблица 5.1
| Ограждения | tв,0С | Размеры | F , м2 | tн,0С | ▲t0С | kВтм2К | ▲tс0С | Q1тВт | Q1тВт | Q1т Вт | ||
| l | B | H | ||||||||||
| НС-С | +3 | 24 | -- | 6 | 144 | 27 | 24 | 0.42 | -- | 1451.5 | -- | 1451.5 |
| ВП-В | +3 | -- | 12 | 6 | 72 | 12 | 9 | 0,48 | -- | 311,04 | -- | |
| ВП-Ю | Теплоприток Q1т имеет отрицательный знак, поэтому Q1т не будет. | |||||||||||
| НС-З | +3 | -- | 12 | 6 | 72 | 27 | 24 | 0,42 | 7.2 | 725,7 | 217,7 | 943,4 |
| Потолок | +3 | 24 | 12 | -- | 288 | 27 | 24 | 0,4 | 17,7 | 2764,8 | 2040 | 4804,8 |
| Пол | Теплоприток имеет отрицательный знак, поэтому его не будет. | |||||||||||
| Итого | 7511 | |||||||||||
Определяется теплоприток в табличной форме для камер хранения лука и полученные результаты сводится в таблице 5.2
Таблица 5.2
| Ограждения | tв,0С | Размеры | F , м2 | tн,0С | ▲t0С | kВтм2К | ▲tс0С | Q1тВт | Q1тВт | Q1т Вт | ||||||||||||
| l | B | H | ||||||||||||||||||||
| НС-С | 0 | 30 | -- | 6 | 180 | 27 | 27 | 0.42 | -- | 2041,2 | -- | 2041,2 | ||||||||||
| ВП-В | 0 | -- | 12 | 6 | 72 | 27 | 27 | 0,42 | 6,0 | 816,9 | 181,4 | 998 | ||||||||||
| ВП-Ю | 0 | 30 | -- | 6 | 180 | 3 | 3 | 0,58 | -- | 313,2 | -- | 313,2 | ||||||||||
| НС-З | 0 | -- | 12 | 6 | 72 | 12 | 12 | 0,45 | -- | 388,8 | -- | 388,8 | ||||||||||
| Потолок | 0 | 30 | 12 | -- | 360 | 27 | 27 | 0,35 | 17,7 | 3402 | 2230 | 5632,2 | ||||||||||
| Пол | 0 | 30 | 12 | -- | 360 | 2 | 2 | 0,41 | -- | 295,2 | -- | 2295,2 | ||||||||||
| Итого | 9670 | |||||||||||||||||||||
Определяется теплоприток Q1 , для камер хранения свеклы №5 и №6, и полученные результаты сводятся в таблице 5.3.