Thiết kế hệ thống lạnh thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản nho Ở nhiệt Độ 0 2°c năng suất 500kg

Có thể kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ để bảo quản sản phẩm được chất lượng tốt nhất.. - Mái kho lạnh không được để xảy ra hiện tượng đọng nước và thấm nước, nếu kho lạnh có kích thước mặt bằn

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

––o0o—

THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH BẢO QUẢN NHO Ở NHIỆT ĐỘ 0-2°C NĂNG

SUẤT 500KG

GVHD:TS Nguyễn Hiếu Nghĩa

SVTH: Trần Văn Khánh 19431821 Nguyễn Đức Huy 19431141 Phạm Quang Vinh 19432281 LỚP: DHNL16A

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 11 năm 2023

LỜI CÁM ƠN

Lời nói đầu tiên, chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Nguyễn Hiếu Nghĩa đã giúp đỡ, hướng dẫn, mặc dù chúng em đã cố gắng tìm hiểu nhiều hơn nhưng vì kiến thức còn hạn chế gặp nhiều sai sót nhưng thầy luôn tận tình quan tâm và chỉ dẫn để chúng em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo

Chúng em cũng không quên cám ơn gia đình đã luôn quan tâm, tạo điều kiện để chúng em có thể tiếp tục con đường mình đã lựa chọn, tạo tiền đề để chúng em

có được một tương lai tươi sáng hơn

Cuối cùng chúng em xin kính chúc quý thầy cô có thật nhiều sức khỏe để tiếp tục truyền đạt cho thế hệ mai sau những kiến thức góp phần làm cho đất nước chúng ta ngày càng phát triển hơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2023

Giảng viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

……… ……

…

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2023

Giảng viên phản biện

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết những lời văn và kết quả tính toán của bài báo cáo này đều là của chúng tôi, không được sao chép bất cứ tài liệu nào đã được tác giả công bố từ trước đến nay, nếu phát hiện bài báo cáo này được sao chép chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về nghiên cứu 1

1.2 Tình hình nguyên cứu 1

1.2.1 Tình hình nguyên cứu ở ngoài nước 1

1.2.2 Tình hình nguyên cứu ở trong nước 1

1.3 Lý do chọn đề tài 1

1.4 Mục tiêu và nhiệm vụ 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1 Mô tả hệ thống 3

2.2 Tổng quan kho lạnh 3

2.2.1 Khái niệm 3

2.2.2 Mục đích và ý nghĩa của kho lạnh trong cuộc sống 3

2.3 Sơ đồ nguyên lí kho lạnh 4

2.4 Công thức tính toán 4

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH, CÁCH NHIỆT 8

3.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống: 8

3.2 Dữ liệu thiết kế: 9

3.3 Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản: 10

3.3.1 Tính thể tích kho lạnh: 10

3.3.2 Diện tích chất tải của kho lạnh: 10

3.3.3 Tải trọng của nền và trần kho lạnh 10

3.3.4 Xác định diện tích thô kho lạnh cần lắp ( diện tích tổng thể ) 11

3.3.5 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh: 11

3.3.6 Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh: 16

3.3.7 Cấu trúc cách nhiệt đường ống: 18

3.4 Tính nhiệt tải kho lạnh: 18

3.4.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che, Q1: 19

3.4.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra, Q2 21

3.4.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh, Q3: 23

3.4.4 Các dòng nhiệt do vận hành,Q4: 24

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ KHO LẠNH 28

4.1 Xác định tải nhiệt cho máy nén và thiết bị: 28

4.1.1 Phụ tải nhiệt thiết bị: 28

4.1.2 Phụ tải nhiệt máy nén: 28

4.2 Chọn hệ thống lạnh: 29

4.3 Tính toán chu trình và chọn máy nén: 30

4.3.1 Chọn các thông số làm việc: 30

4.3.2 Chọn chu trình lạnh: 31

4.3.3 Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp – i 32

4.3.4 Tính toán chu trình và tính chọn máy nén một cấp 36

4.4 Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị tiết lưu: 39

4.4.1 Tính toán chọn thiết bị ngưng tụ: 39

4.4.2 Tính toán chọn thiết bị bay hơi: 42

4.4.3 Tính chọn van tiết lưu nhiệt: 45

4.4.4 Thiết bị phụ trong hệ thống lạnh: 47

CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Kho lạnh thực phẩm 3

Hình 2.1: Cấu tạo và sơ đồ của kho lạnh 4

Hình 3 1: Sơ đồ nguyên lí hệ thống……….8

Hình 3 2: Mặt cắt của Panel 12

Hình 3 3: Hình ảnh panel cách nhiệt thực tế 13

Hình 3 4: Mặt cắt cấu trúc nền kho lạnh 14

Hình 3 5: Cấu trúc cách nhiệt nền kho lạnh thực tế 14

Hình 3 6: Cửa có bản lề, cửa lùa, cửa cuốn kho lạnh 15

Hình 3 7: Khóa cửa của kho lạnh có chốt tự mở bên trong 15

Hình 3 8: Cấu trúc cách nhiệt đường ống môi chất 18

Hình 4 1: Sơ đồ nguyên lý chu trình quá lạnh quá nhiệt……… 32

Hình 4 2: Chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp – I 36

Hình 4 3: Biến thiên nhiệt độ trong thiết bị bay hơi 43

Hình 4 4: Dàn lạnh hãng Guntner 44

Hình 4 5: Thông số kỹ thuật model GHN 040.2D/14-ANX50.M dàn lạnh hãng Guntner 44

Hình 4 6 Cấu tạo van tiết lưu cân bằng ngoài 45

Hình 4 7: Thân van cân bằng ngoài 45

Hình 4 8: Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài hãng Danfoss 47

Hình 4 9: Cấu tạo bình chứa cao áp 47

Hình 4 10: Cấu tạo bình tách dầu kiểu nón chắn 51

Hình 4 11: Bình tách lỏng kiểu nón chắn 52

Hình 4 12: Cấu tạo van điện từ 53

Hình 4 13: Van điện từ thực tế 55

Hình 4 14: Cấu tạo của rơle áp suất kép 55

Hình 4 15: Rơ le áp suất kép thực tế 56

Hình 4 16: Phin lọc 56

Hình 4 17: Mắt Gas 57

kế Nhờ vậy, hệ thống sẽ vận hành ổn định lâu dài và đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng

❖ Ý nghĩa thực tiễn:

Đề tài khẳng định vai trò to lớn của ngành công nghiệp nóng lạnh đối với cuộc sống con người dù trong bất cứ ngành công nghiệp nào Trong bối cảnh như vậy, giải pháp ứng dụng năng lượng mặt trời trong ngành điều hòa có thể xem là một biện pháp thiết thực và hữu hiệu nhằm giảm thải CO2 vào khí quyển

1.2 Tình hình nguyên cứu

1.2.1 Tình hình nguyên cứu ở ngoài nước

Số liệu liên quan đến bất động sản kho lạnh hậu covid 19 có mức tăng gần 30%, vượt qua các ngành khác trên thị trường Sự gia tăng này một phần là do nhu cầu của người tiêu dùng đối với thực phẩm tươi sống và đông lạnh tăng cao, dẫn đến sự tăng trưởng không ngừng của bất động sản kho lạnh

Năm 2022, quỹ đầu tư bất động sản kho lạnh dự kiến sẽ đạt mức đáng kinh ngạt 5 tỷ USD do nhu cầu ngày càng tăng trong khi nguồn cung không đủ, khiến đây trở thành cơ hội đầu tư hấp dẫn [1]

1.2.2 Tình hình nguyên cứu ở trong nước

Sự phát triển của ngành kho lạnh Việt Nam là một sự phát triển tương đối gần đây, trải qua hơn hai thập kỷ Các dự báo chỉ ra rằng đến năm 2025, quốc gia này sẽ đạt được doanh thu khoảng 295 triệu USD Các doanh nghiệp trong nước cũng đã nhanh chóng phát hiện ra thị trường sinh lợi này và đang tiến sâu hơn vào thị trường Trong sự cạnh tranh ở miền Nam vốn đã khá gay gắt thì miền Bắc và miền Trung đang chứng kiến sự mở rộng mạnh mẽ hơn và nhu cầu ngày càng cao đối với các dịch vụ này Như vậy, xu hướng này thể hiện một cơ hội hấp dẫn cho cả hoạt động trong và ngoài nước để tận dụng [1]

1.3 Lý do chọn đề tài

Rau quả nói chung và Chanh nói riêng là loại thực phẩm giàu chất vitamin

và khoáng chất rất cần thiết cho cơ thể con người, cho nên không thể thiếu trong

đời sống hàng ngày Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới với đầy đủ giống rau quả quanh năm Chính khí hậu nóng độ ẩm cũng là tác nhân khiến sản phẩm rau quả càng dễ dàng thối hư nếu triển khai trồng theo mùa vụ, ngoài ra việc thu hoạch theo mùa vụ cũng có nguy hại thiếu hụt nguyên vật liệu cho dây chuyền sản xuất rau quả vào các dịp trái mùa Do đó phương án đưa ra là làm sao bảo quản thực phẩm rau

củ được tươi lâu Phương pháp hữu ích nhất ngày nay là bảo quản rau củ trong kho lạnh Theo cách này, rau quả qua thời hạn dài bảo quản vẫn có thể lưu giữ lại hương

vị khá ngon

1.4 Mục tiêu và nhiệm vụ

- Nghiên cứu kho lạnh bảo quản nho với năng suất 500kg

- Nghiên cứu nguyên lí hoạt động của hệ thống

- Tính toán thiết kế và chọn thiết bị cho hệ thống

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Mô tả hệ thống

Hình 1.1: Kho lạnh thực phẩm Kho lạnh bảo quản là kho sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm, nông sản, rau củ quả, các sản phẩm của công nghiệp hóa chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ, Có thể kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ để bảo quản sản phẩm được chất lượng tốt nhất Với đặc thù về khí hậu nhiệt đới gió mùa, số giờ nắng cao và nhiệt

dộ trung bình cũng khá cao nên việc để thực phẩm ở bên ngoài rất dễ hư Vì vậy chúng ta phải có biện pháp để bảo quản thực phẩm lâu hơn Kho lạnh chính là biện pháp tốt nhất để thực hiện việc này, nó có thể giải quyết về cả nhiệt độ và độ ẩm Nhờ đó thực phẩm có đủ điều kiện để đảm bảo tươi ngon nhất định

2.2.2 Mục đích và ý nghĩa của kho lạnh trong cuộc sống

Môi trường của con người đang tồn tại có vô cùng nhiều yếu tố tồn tại lẫn điều tiết chung quanh nó, con người đã vô cùng sáng suốt khi biết khai thác một cách tối ưu nguồn năng lượng do môi trường mang tới và kể cả không khí lạnh dùng

để dự trữ thức ăn cũng không ngoại lệ Và giờ đây khi kỹ thuật cùng hiểu biết của con người ngày càng tiên tiến cùng phát triển hơn nữa thì kỹ thuật lạnh đã được úng dụng và giữ tầm ảnh hưởng đến những ngành kinh tế, kinh tế như:

- Trong y tế: bảo quản thuốc, máu,

- Trong công nghiệp nặng: hạ nhiệt, đúc khuôn,

Việt Nam là một nước phát triển mạnh về nông nghiệp xuất khẩu thực phẩm cho nên muốn có giao thương mua bán chắc chắn không thể nào thiếu vắng một thiết bị bảo quản thực phẩm Đó là lý do kỹ thuật đông lạnh đóng góp hầu hết trong phương thức bapr quản thực phẩm để giữ cho thực phẩm có thể tơi ngon hơn hạn chế hiện tương hư thối

2.3 Sơ đồ nguyên lí kho lạnh

Cấu tạo bao gồm các bộ phận: 1/ Máy nén; 2/ Bình chứa; 3/ Bình ngưng; 4/

Bình tách dầu; 5/ Bình tách lỏng; 6/ Dàn lạnh; 7/ Tháp giải nhiệt; 8/ Bơm; 9

Bình trung gian; 10/ Bộ lọc; 11/ Bể nước; 12/ Bơm xả băng

h là chiều cao chất tải lạnh (m)

BF - hệ số sử dụng diện tích của kho lạnh

βF = 0,70 ÷ 0,75 Với điều kiện buồng diện tích nhỏ hơn 100 m2

βF = 0,75 ÷ 0,80 Với buồng diện tích 100 - 400 m2

βF = 0,8 ÷ 0,85 Với buồng diện tích hơn 400 m2

- Bề dày của lớp cách nhiệt:

Trong đó: λi : hệ số truyền nhiệt của vật liệu làm tường

K = 0.35 W/m2.K : hệ số truyền nhiệt quy chuẩn

α1 = 23.3 W/m2 K : hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài

α2 = 9 W/m2.K : hệ số cấp nhiệt của không khí trong phòng

δi : bề dày của vật liệu làm tường

- Tính đọng sương:

ks = 0.95 x α1 x 𝑡1−𝑡𝑠

𝑡1−𝑡2 (W/m2.K) Trong đó:

• t1: nhiệt độ bên ngoài kho bảo quản lạnh đông , ℃

• ts: nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài , ℃

• t2: nhiệt độ bên trong kho lạnh , ℃

• α1: hệ số cấp nhiệt của không khí bên ngoài W/m2.K

• 0.95 : hệ số an toàn

- Tính cân bằng nhiệt:

Nhiệt độ bị tổn thất khi vào kho lạnh

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 ; W Trong đó: Q1 là dòng nhiệt thất thoát qua vách

Q2 là nhiệt do sản phẩm tỏa ra

Q22 = E x ( 0.1 x qn + 0.9 x qhp )

E là dung tích kho

qn, qhp là dòng nhiệt tỏa ra khi cho trái cây vào kho

- Nhiệt độ tỏa ra từ bao bì:

Q23 = 𝑀𝑏 𝑋 𝐶𝑏 (𝑡1−𝑡2) 𝑋 1000 𝑋 1000

24 𝑋 3600

Trong đó: Mb là khối lượng bao bì đưa vào ( t = 24h )

Cb là nhiệt dung riêng của bao bì ( kJ/KgK )

t1, t2 là nhiệt độ trước và sau khi đưa vào kho

- Nhiệt độ của đèn chiếu sáng:

350 là nhiệt lượng do người tỏa ra khi làm việc nặng

n là số người làm việc trong phòng, chọn n=1

- Nhiệt tỏa ra của động cơ điện:

Trong đó:

∑Q là tổng nhiệt tải của máy nén

b là hệ số thời gian làm việc, chọn b = 0.9

k là hệ số tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống, chọn k=1.12

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO

LẠNH, CÁCH NHIỆT

3.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lí hệ thống Chú thích:

3.2 Dữ liệu thiết kế:

Bảng 3.1 : Dữ liệu chung về kho lạnh

Địa điểm xây dựng TP Hồ Chí Minh Dung lượng kho lạnh ( kg ) 500

ngưng tụ

Bình ngưng và tháp giải nhiệt

Tháp ngưng Dàn ngưng giải nhiệt gió x Thiết bị bay

hơi

Thiết bị bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp bằng môi chất lạnh sôi

Dàn bay hơi tĩnh ( không khí đối lưu tự nhiên ) Dàn bay hơi quạt ( Không khí đối lưu cưỡng bức )

động

Hơi nóng Điện trở

Tự động Hơi nóng

Điện trở x

3.3 Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản:

3.3.2 Diện tích chất tải của kho lạnh:

Diện tích chất tải của kho lạnh được xác định theo công thức sau :

h1 = H - 2𝛿

Chiều cao phủ bì H = 2m là chiều dài của tấm Panel xây kho

Với kho bảo quản nho có nhiệt độ bảo quản là 2℃ thì chiều dày cách nhiệt

3.3.3 Tải trọng của nền và trần kho lạnh

Tải trọng nền được xác định theo công thức sau :

Gf = gv × h = 0,3 × 0,9 = 0,27 t /𝑚2

Gf - tải trọng nền, tấn/m2

gv - tiêu chuẩn chất tải, tấn/m3

h - chiều cao chất tải, h = 0,9 m

Độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,20 đến 0,29 Mpa

Như vậy, với tải trọng nền như trên thì panel sàn đủ điều kiện chịu nén

3.3.4 Xác định diện tích thô kho lạnh cần lắp ( diện tích tổng thể )

Diện tích kho lạnh cần lắp được xác định theo công thức sau :

Dựa vào diện tích thô kho lạnh cần lắp đặt đã được tính trên ta có kích thước phủ bì của kho lạnh như sau :

✓ Dài : 4,5 m

✓ Rộng : 2,4 m

✓ Cao : 2,8 m

3.3.5 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh:

• Yêu cầu chung :

- Đảm bảo độ bền vững

- Chịu được tải trọng của bản thân và của hàng bảo quản

- Không được đọng sương vách ngoài cũng như đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt

- Cách nhiệt tối ưu để giảm chi phí chung đến mức thấp nhất

- Đảm bảo an toàn cháy, nổ

- Thuận tiện cho việc bốc dỡ, sắp xếp hàng bằng cơ giới

- Phải có tính toán kĩ lưỡng về mặt kinh tế

• Cấu trúc tường bao và trần kho lạnh:

• Vật liệu bề mặt

+) Tôn mạ màu ( Colorbond Steel Sheet ) dày 0,5 mm

+) Tôn phủ lớp PVC ( PVC coated steel sheet ) dày 0,6 mm

+) Tôn inox ( stainlees steel sheet) dày 0,5 mm

Các tấm Panel này có thể ở dạng phẳng hoặc cán sóng để tăng cường độ cứng cho panel

• Lớp cách nhiệt Polyurethan ( PU )

+) Tỷ trọng : 38 ÷ 40 kg /𝑚3

+) Độ chịu nén : 0,20 đến 0,29 Mpa

+) Tỷ lệ bọt khí : 95%

• Chiều dài tối đa : 12.000 mm

• Chiều rộng tối đa 1.200 mm

• Chiều rộng tiêu chuẩn : 300, 600, 900 và 1200 mm

• Chiều dày tiêu chuẩn : 50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200 mm

• Phương pháp lắp ghép : Ghép bằng khóa camlock hoặc ghép bằng mộng âm dương Phương pháp ghép bằng khóa camlock được sử dụng rộng rãi hơn và tiện lợi hơn

• Hệ số dẫn nhiệt 𝜆 = 0,018 ÷ 0,020 W/m.K

Hình 3.2: Mặt cắt của Panel

Hình 3.3: Hình ảnh panel cách nhiệt thực tế

• Cấu trúc mái kho lạnh:

- Các kho lạnh lớn thường có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm với dầm, cột, xà tiêu chuẩn

- Mái kho lạnh không được để xảy ra hiện tượng đọng nước và thấm nước, nếu kho lạnh có kích thước mặt bằng chiều rộng bé thì có thể làm mái dốc về một phía, còn nếu có kích thước mặt bằng chiều rộng lớn thì làm mái dốc về hai phía và có độ nghiêng 2%

- Tóm lại, mái kho lạnh có nhiệm vụ chịu được nắng, mưa, đặc biệt là ngăn sự bức

xạ nhiệt của mặt trời, nên chọn mái tôn màu tạo nên cảm giác mát

• Cấu trúc nền kho lạnh:

- Cần bố trí hệ thống thoát nước tốt để phun rửa khi cần thiết

- Ở các kho lạnh bốc xếp bằng cơ giới, yêu cầu nền không những chịu được tải trọng của hàng hóa mà còn phải đảm bảo cho người, xe cơ giới đi lại bốc xếp hàng trong kho

- Kết cấu nền kho lạnh phụ thuộc rất nhiều vào kết cấu địa tầng nơi dự kiến lắp đặt kho lạnh, nếu kho được lắp đặt trên mặt nền đất yếu thì phải có gia cố đặc biệt

- Kết cấu nền kho lạnh ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ của kho Trường hợp nếu kho có nhiệt độ âm ( dưới 0℃ ) người ta còn phải bố trí các kết cấu chống đóng băng

Hình 3.4: Mặt cắt cấu trúc nền kho lạnh

• Cấu trúc cửa kho lạnh:

- Cửa kho lạnh cũng là một chi tiết có nhiều yêu cầu đặc biệt

+) Phải có cách nhiệt đủ dày để mặt ngoài không bị đọng sương

+) Khi thao tác đóng mở cần phải nhẹ nhàng, kín khít

+) Đảm bảo giữ được lạnh, không cho khí nóng lọt vào và tổn tất khí lạnh khi

Hình 3.7: Khóa cửa của kho lạnh có chốt tự mở bên trong

1 α2

n i=1

δcn - Là độ dày yêu cầu của lớp vật liệu cách nhiệt, m

λcn - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/m.k

k – Hệ số truyền nhiệt

𝛼1 – Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài ( phía nóng ) tới tường cách nhiệt, W/𝑚2.k

𝛼2 – Hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh

𝛿𝑖 – Bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i, m

𝜆 – Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ i, W/𝑚2.k

Bảng 3.3 : Các thông số lớp cách nhiệt của tấm Panel tiêu chuẩn

TT Lớp vật liệu Độ dày, m Hệ số dẫn nhiệt

Chọn hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu Polyurethane 𝜆𝑐𝑛 = 0,023 W/m.k

2.0,000645,36 +

2.0,00050,291 +

1

9)) = 0,073 𝑚

- Chiều dày Panel phải chọn :

- Để đảm bảo ta chọn Panel có chiều dày tiêu chuẩn: 𝛿𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑇𝐶 = 75 mm

- Khi đó chiều dày cách nhiệt thực của panel là :

- Ta có hệ số truyền nhiệt thực :

1 23,3 + 2 ×0,0006

Chiều dày Panel cách nhiệt là 75 mm và hệ số truyền nhiệt thực K = 0,30 W/𝑚2.k

• Tính kiểm tra đọng sương bề mặt ngoài của vách:

Điều kiện để vách ngoài không bị đọng sương là 𝑘𝑡 ≤ 𝑘𝑠

𝛼1 – Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài bề mặt tường kho, W/𝑚2.k

𝑡1 - Nhiệt độ không khí bên ngoài kho, ℃

𝑡2 – Nhiệt độ không khí bên trong kho, ℃

𝑡𝑠 – Nhiệt độ điểm đọng sương, ℃

Các thông số tính toán tại TP.HCM : Nhiệt độ ngoài trời trung bình năm 𝑡1 = 37,3 ℃ ( Khi tính toán kho lạnh có mái che ta lấy thấp hơn nhiệt độ ngoài trời khoảng 5℃ là 32,3℃ ) và độ ẩm 𝜑 = 74 %, các thông số này được lấy dựa theo [ 2 ] Tra đồ thị I-d ta được 𝑡𝑠 = 27,07 ℃

Nhận xét : K𝑠 > K𝑡, cho nên vách kho không đọng sương

3.3.7 Cấu trúc cách nhiệt đường ống:

- Cách nhiệt đường ống nên sử dụng các loại xốp cách nhiệt có hiệu quả cao để giảm chiều dày cách nhiệt

- Trong cùng là lớp ống môi chất có nhiệt độ thấp cần được cách nhiệt, lớp cách nhiệt

có thể là stirôpo định hình 2 mảnh ốp vào nhau có vấu tránh cầu nhiệt, ngoài ra lớp cách nhiệt cũng có thể là bông thủy tinh, bông khoáng

Hình 3.8: Cấu trúc cách nhiệt đường ống môi chất

1 – Lớp tôn ngoài cùng

2 – Lớp cách nhiệt Polyurethane

3 – Đường ống môi chất

3.4 Tính nhiệt tải kho lạnh:

Việc tính nhiệt cho kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào kho lạnh Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữ kho lạnh và không khí bên ngoài

Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất của dàn lạnh được lắp đặt, cũng như năng suất của máy nén yêu cầu

Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức:

Q = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5, W

Q1 – Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh

Q2 – Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh

Q3 – Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh

Q4 – Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh

Q5 – Dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp ( thở ) chỉ có ở các kho lạnh bảo quản rau quả đặc biệt hoặc trong các buồng lạnh bảo quản hoa quả của kho lạnh phân phối Dòng nhiệt tổn thất Q = ∑Qi tại một thời điểm nhất định được gọi là phụ tải nhiệt của thiết bị lạnh

3.4.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che, 𝐐𝟏:

Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong kho lạnh cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao

và trần

Dòng nhiệt Q1 được xác định theo công thức :

Q1 = Q11+ Q12Trong đó :

Q11 – Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ

Q12 – Dòng nhiệt qua tường bao và trần do bức xạ mặt trời Thông thường nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che Q12 = 0 do hầu hết các kho lạnh hiện nay là kho panel

và được đặt bên trong nhà, trong phân xưởng nên không có nhiệt bức xạ

Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ được xác định từ biểu thức sau :

Q11 = Kt.F.( t1− t2 ), W

K𝑡 – Hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực, 𝑘𝑡 = 0,30 W/𝑚2.k

F – Diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m2

t1 – Nhiệt độ môi trường bên ngoài, t1 = 32,3 ℃

t2 – Nhiệt độ trong buồng lạnh, t2 = 2℃

Xác định diện tích bề mặt kết cấu bao che

Diện tích bề mặt kết cấu bao che được xác định theo diện tích bên ngoài của kho Để xác định diện tích này chúng ta căn cứ vào các kích thước chiều dài, rộng và cao như sau :

Ta có diện tích thô của kho như sau :

+) Chiều dài kho : 4,5 m +) Chiều rộng kho : 2,4 m +) Chiều cao kho : 2,8 m

- Ta chọn nhiệt độ của phòng đóng gói là t = 24 ℃ và gọi vách tiếp giáp này là vách

- Tường hướng đông được tiếp giáp với văn phòng, văn phòng có nhiệt độ là t = 24 ℃

và gọi vách tiếp giáp này là vách 4

- Do kho lạnh được đặt bên trong có tường xây bao xung quanh và có mái che nên nhiệt độ không khí xung quanh kho lạnh lấy thấp hơn nhiệt độ ngoài trời, chỉ có trần kho lạnh ta lấy nhiệt độ cao hơn là 30℃

• Dòng nhiệt qua trần

- Diện tích trần :

Ftr = Chiều dài × Chiều rộng

Thay số vào ta được :

Qn = 0,30 × 10,8 × ( 32,3 – 2 ) = 7,3 W Vậy tổng dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ là : ∑ Q1 = Q11 = Qtr+ QV1 + QV2+ QV3 + QV4+ Q𝑛

= 106,92+ 83,16 + 61,08 + 114,5 + 44,35 + 7,3 = 417,31 W

3.4.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra, 𝐐𝟐

Sản phẩm đưa vào buồng gia lạnh, buồng kết đông không có bao bì nhưng sản phẩm đưa vào buồng bảo quản lạnh và bảo quản đông thường kèm theo bao bì như hộp các tông, lọ thủy tinh, thùng gỗ,…Nên sẽ có một dòng nhiệt do sản phẩm, bao bì tỏa ra

Dòng nhiệt do sản phẩm, bao bì tỏa ra được xác định theo công thức sau :

Q2= Q21+ Q22

Q21 – Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra, W

Q22 – Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra, W

• Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra:

Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra buồng lạnh được xác định theo biểu thức sau :

24.3600 – Hệ số chuyển đổi từ tấn /ngày đêm ra đơn vị kg/s

Đối với kho bảo quản hoa quả Vì hoa quả có thời vụ, nên đối với kho lạnh

xử lý và bảo quản hoa quả, khối lượng hàng nhập vào trong một ngày đêm tính theo biểu thức :

120 – Số ngày nhập hàng trong một năm

Thay số vào ta được :

M = 0,5 ×0,5 ×2,5

120 = 0,005 t/24h Nhiệt độ của sản phẩm chưa được làm lạnh sơ bộ khi nhập vào kho lạnh bằng nhiệt đô 5÷8℃ thấp hơn nhiệt độ không khí môi trường

Tra bảng bảng Entanpi của sản phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ ta được : ( Tra theo

• Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra:

Dòng nhiệt do bao bì tỏa ra được xác định theo công thức sau :