Калорический расчет

Калорический расчет учитывает теплопритоки, влияющие на изменение температурного режима в охлаждаемых камерах. Расчет производится для каждой камеры отдельно, что позволяет подобрать камерное оборудование.

В калорическом расчёте учитываются следующие теплопритоки в каждую из охлаждаемых камер:

1. Q₁ - теплопритоки через ограждения камеры. Это приток тепла от наружной (по отношению к данной камере) среды путём теплопередачи вследствие разности температур наружной среды и воздуха внутри камеры Q¢ ₁ и приток тепла в результате солнечной радиации Q¢ ¢ ₁.

2. Q₂ - теплоприток от грузов (от продуктов и тары) при их термической обработке. Для фруктовых холодильников вместо Q₂ находят Q₅ – теплоприток в результате дыхания фруктов.

3. Q₃ - теплоприток от наружного воздуха при вентиляции камеры.

4 Q₄ - эксплуатационные теплопритоки (при открывании дверей охлаждаемых камер, включении освещения, пребывании людей и т.п.).

Перечисленные теплопритоки изменяются в зависимости от времени года, сезонности поступления продуктов и по другим причинам. Поэтому допускаем, что максимумы всех рассчитанных теплопритоков совпадают по времени. В связи с этим холодильное оборудование должно быть выбрано так, чтобы обеспечивался отвод тепла из камер при самых неблагоприятных условиях, т.е. при максимуме теплопритоков, равном сумме:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄, Вт. (7.1)

Теплопритоки через ограждения (Q₁, Вт) рассчитываются по формуле (7.2)

Q = Q¢ ₁ + Q¢ ¢ ₁, (7.2)

где Q'₁ - теплопритоки путём теплопередачи вследствие наличия разности

температур сред, находящихся по ту и другую сторону ограждения, Вт;

Q¢ ¢ ₁ - теплопритоки за счёт поглощения теплоты солнечной радиации, Вт.

Приток тепла через ограждение путём теплопередачи вследствие наличия разности температур (Q¢ ₁, Вт) определяется по формуле (7.3)

Q¢ ₁ = К_р∙ F∙ (t_ср - t_в), (7.3)

где Кр - расчётный коэффициент теплопередачи ограждения, подсчитанный раньше при расчёте толщины теплоизоляции (раздела 6), Вт/(м² град);

F - теплопередающая поверхность ограждения, м²;

t_cp - температура среды, граничащей с внешней поверхностью ограждения, °С;

t_в - температура воздуха внутри камеры, °С.

Результаты расчета теплопритоков представлены в таблице 7.1.

При подсчете теплопритока Q¢ _1об учитываются все теплопритоки в данную камеру кроме теплооттоков (отрицательные значения теплопритоков), чтобы камерное оборудование могло обеспечить необходимый температурный режим и в том случае, когда соседние низкотемпературные камеры отключены. Величина Q¢ _1км камеры подсчитывается как алгебраическая сумма всех положительных значений теплопритоков через ограждение данной камеры и отрицательных только тех, которые обусловлены низкотемпературными камерами, подключенными к этому же компрессоры, т.е. не принимается во внимание отток тепла в камеры, подключенные к другому компрессору.

Таблица 7.1 - Теплопритоки через ограждения путем теплопередачи

Теплоприток от грузов Q₂ (продуктов и тары) определяются по формуле (7.4)

(7.4)

где G_пр, G_т – суточное поступление в охлаждаемую камеру продукта и тары

соответственно, кг/сут;

С_пр, С_т – удельная теплоемкость продукта и тары соответственно, Дж/(кг∙ град);

t_пр1, t_пр2 – соответственно температура, с которой продукт поступает в камеру, и конечная температура продукта после термической обработки, °С;

t_охл – время охлаждения продукта до t_пр2, ч.

Суточное поступление в охлаждаемую камеру продуктов G_пр принимается в зависимости от продолжительности их хранения. Если продолжительность их хранения составляет 1 - 2 дня, то G_пр принимается равным 100 %, при 3-4 -дневном хранении – 50…60 %, при более длительном хранении – 50…40 % от максимального количества данного продукта в камере Q, которое определяется как произведение суточного запаса (расхода) продукта G_пр на срок его хранения t.

Суточное поступление тары принимается в размере 20% стальной, 15% для пластмассовой, 10% для картонной, 5% для полиэтиленовых пленок, 100% для стеклянной тары от суточного поступления продукта G_пр.

Начальная температура продукта, поступающего в камеру, t_пр1 зависит от предприятия, отпускающего продукты, вида транспорта, расстояния перевозки, температуры наружного воздуха.

При доставке охлажденных продуктов изотермическим транспортом t_пр1 = 6…8º С для средней и северной климатической зон. Если продукт поступает в неохлажденном состоянии, то температура t_пр1, берется на 5…7º С ниже расчетной температуры наружного воздуха t_н. Конечная температура продукта после термообработки t_пр2 принимается на 1…2 °С выше температуры воздуха в камере. Время охлаждения продукта t_охл принимается равным 24 ч. Расчет теплопритоков от груза представлен в таблице 7.2

Таблица 7.2 Расчет теплопритоков от груза

Эксплуатационные теплопритоки Расчет холода Q₄ в ряде случаев, в том числе в калорических расчетах холодильников предприятий торговли и общественного питания, не рассчитывают, а принимают для камер площадью пола менее 20- м² равным 30% Q₁.

Итоги калорического расчета представлены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Итоги калорического расчета блока холодильных камер