а) температура и относительная влажность наружного воздуха: для города Новосибирск – температура -+30°С, влажность 56%,
б) температура воздуха в смежных неохлаждаемых помещениях - +30-5=+25°С,
в) температура воздуха в тамбуре холодильника - 20°С,
г) температура грунта - 20°С.
Выбор изоляционного материала и строительных изоляционных конструкций.
Выбираем теплоизоляционный материал для строительства наружных стен холодильной камеры и стен между охлаждаемой камерой и неохлаждаемыми помещениями – эффективный материал – пенополистерол марки ПСБ-С (ГОСТ 15588-70). Изделие из него выпускается в виде плит длинной от 900 до 2000 мм, с интервалом 50 мм, шириной от 500 до 1000 мм с интервалом 50 мм, толщиной 25, 30, 50, 100 мм.
Для защиты теплоизоляционных конструкций от проникновения в них влаги применяются гидроизоляционные материалы: битумы, борулин, гидроизол, толь, рубероид, пергамен, металлоизол, кроме того, плёнки из полиэтилена, перфоля, полиамидов и других материалов. Для данного холодильника выбираем гидроизоляционный материал – битум.
Срок службы холодильника определяется, в основном, качеством изоляции.
Ввиду того, что перегородки холодильных камер находятся в разнообразных температурно-влажностных условиях, теплоизоляцию располагаем с более холодной стороны.
Расчёт изоляции
Расчёт изоляции заключается в определении толщины изоляционного слоя, исходя из установленного нормативного значения коэффициента теплопередачи соответствующего ограждения.
Толщина изоляционного слоя ограждения камеры определяется по формуле (5.1):
(5.1)где К – нормативный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2×°С)
aн – коэффициент теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности ограждения, Вт/(м2×°С)
aв – коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждения к воздуху данной камеры, Вт/(м2×°С)
dиз, di – толщины изоляционного и других слоёв материалов, составляющих конструкцию ограждений, м
lиз, lI – коэффициенты теплопроводности изоляционного и других слоёв материалов, Вт/(м2×°С)
Расчёт толщины изоляции производится не для всех наружных перегородок и перекрытий камер, а только для тех, которые находятся в наихудших температурно-влажностных условиях. Для остальных ограждений толщина изоляции принимается равной полученной для данного вида конструкции. Рассчитаем изоляцию камеры, находящейся в наихудших условиях – камера мясных и рыбных полуфабрикатов, t=0 С°
· конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и другими неохлаждаемыми помещениями.
Рис.5.2 Строительно-изоляционная конструкция стены.
lиз=0,04 Вт/(м×°С)
Принимаем dиз=80 мм -(50+30)мм.
· конструкция стены между мясорыбной камерой и вышерасположенными помещениями без принудительной циркуляции воздуха
Рис.5.3 Строительно-изоляционная конструкция междуэтажного перекрытия
lиз=0,04 Вт/(м×°С)
Принимаем dиз=100 мм.
·конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и тамбуром.
Рис.5.4 Строительно-изоляционная конструкция стены.
lиз=0,04 Вт/(м×°С)
Принимаем dиз=80 мм (50+30)мм.
· конструкция стены между мясорыбной камерой и нижерасположенными помещениями без принудительной циркуляции воздуха.
Рис. 5.5 Строительно-изоляционная конструкция междуэтажного перекрытия.
lиз=0,04 Вт/(м×°С)
Принимаем dиз=50+30мм.
·конструкция стены между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и камерой кремовых кондитерских изделий.
Рис.5 Строительно-изоляционная конструкция стены.
lиз=0,04 Вт/(м×°С)
Принимаем dиз=60 мм -(30+30)мм.
Принимаем толщину изоляции:
· между камерами с неотрицательными температурными режимами и тамбуром равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и тамбуром
· между камерами с неотрицательным температурным режимом и вышерасположенными этажами равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и вышерасположенными этажами.
· между камерами с неотрицательным температурным режимом и другими неохлаждаемыми помещениями равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и другими неохлаждаемыми помещениями.
· между камерами с неотрицательным температурным режимом и нижерасположенными этажами равной толщине изоляции между камерой мясных и рыбных полуфабрикатов и нижерасположенными этажами.
Определение действительных коэффициентов теплопередачи принятой конструкции ограждения по формуле (5.2)
(5.2)Получаемые по этой формуле значения коэффициентов теплопередачи увеличиваем на 10-20%, т.к. при выполнении изоляционных работ практически трудно достичь совершенной плотности укладки изоляционного материала, вследствие чего его изолирующие свойства в конструкции снижаются.
Таким образом, расчётный коэффициент теплопередачи равен:
Кр=(1,1..1,2)Кд, Вт/(м2×°С)
1)
Кр=1,1×0,365=0,4 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и другими неохлаждаемыми помещениями.
2)
Кр=1,1×0,33=0,36 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и вышерасположенными этажами.
3)
Кр=1,1×0,365=0,4 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и вышерасположенными этажами.
4)
Кр=1,1×0,365=0,4 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерами и тамбуром.
4)
Кр=1,1×0,365=0,4 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи стены между камерой мясных полуфабрикатов и камерой кремовых кондитерских изделий.
Калорический расчёт.
Калорический расчёт учитывает теплопритоки, влияющие на изменение температурного режима в охлаждаемых камерах. Исходными материалами для проведения калорического расчёта являются: план холодильника, размеры и ориентировка охлаждаемых камер по сторонам света, расчётные значения коэффициента теплопередачи ограждений, температура и влажность наружного воздуха, воздуха смежных помещений, температура грунта, температура и колличество поступающих грузов.
Расчёт производится для каждой камеры отдельно, что позволяет подобрать камерное оборудование. В калорическом расчёте учтены следующие теплопритоки:
1. Q1 – теплопритоки через ограждение камеры. Эти теплопритоки включают в себя:
а) приток тепла от наружной (по отношению к данной камере) среды путём теплопередачи вследствие разности температур наружной среды и воздуха внутри камеры.
б) приток тепла в результате солнечной радиации
2. Q2 – теплоприток от грузов (от продуктов и тары) при их термической обработки.
3. Q3 – теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камер.
4. Q4 – эксплуатационные теплопритоки (при открывании дверей охлаждаемых камер, включение освещения, пребывании людей, и т.п.)
Перечисленные теплопритоки изменяются в зависимости от времени года, сезонности поступления продуктов, а также в результате других причин. В связи с этим холодильное оборудование выбирается так, чтобы обеспечивался отвод тепла из камер при самых неблагоприятных условиях, т.е. при максимуме теплопритоков, равным сумме:
Q= Q1 +Q2+ Q3+ Q4 , Вт (5.3)
Теплопритоки через ограждения Q1
Q1= Q1¢+ Q1¢¢, Вт (5.4)