Chương 4: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH Tính nhiệt kho lạnh thực chất là tính toán các dòng nhiệt tổn thất từ môi trường bên ngoài vào kho lạnh , dòng nhiệt do sản phẩm toả ra và các dòng nhiệt tổn thất khác . Chính là dòng nhiệt mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải ra môi trường ngoài để đảm bảo nhiệt độ phòng lạnh luôn đạt yêu cầu. Vậy tính toán nhiệt kho lạnh là để xác đònh năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt. Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh gồm: Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 +Q 4 , W. Q 1 : dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q 2 : dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi xử lý lạnh. Q 3 : dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh. Q 4 : dòng nhiệt sinh ra khi vận hành . 1.Tính dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q 1 . Q 1 là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần , nền do chênh lệch nhiệt độ giữa phòng lạnh và môi trường ngoài và dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường và trần. Q 1 =Q 11 + Q 12 Q 11 =k t F(t 1 -t 2 ) là dòng nhiệt tổn thất qua tường bao , trần , nền do chênh nhiệt độ .Với: k t là hệ số truyền nhiệt thực. F – diện tích bề mặt kết cấu bao che, bao gồm diện tích của nhiều bức tường khác nhau và trần kho lạnh. 1 t - nhiệt độ môi trường bên ngoài. 2 t - nhiệt độ trong phòng lạnh . Theo sơ đồ bố trí mặt bằng kho lạnh ta tính được diện tích các tường ngoài , diện tích tường hành lang, diện tích nền , trần . Dòng nhiệt tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa phòng lạnh và tường ngoài. Tổng diện tích tường ngoài của kho lạnh:( chiều cao của tường là 6m) F =13.6.2+6,775.6.2+ 6,25.6.4 =387,3m 2 KmWk t 2 /2,0 WQ 4826)253,37(2,0.3,387' 11 Hình – 4 : Sơ đồ tính toán diện tích các phòng. Dòng nhiệt tổn thất qua tường hành lang . F =6,125.6.2+6,25.6.4 + 12,125.6.2 =369m 2 Đối với hai phòng 4 và 8 thì 2 bức tường tiếp giáp với phòng lạnh coi như hai bức tường hành lang. k t =0,255W/m 2 K 11 ''Q 369.0,255(22+25)=4422W Dòng nhiệt tổn thất qua nền. Dòng nhiệt qua nền có sưởi được tính theo biểu thức : Q n =k t .F(t n -t 2 ) t n là nhiệt độ trung bình của nền khi có sưởi, lấy t n =4 0 C F = 12.6.6=432m 2 Q n =432.0,2.29=2506W Dòng nhiệt tổn thất qua trần. F =12.6.6 =432m 2 Q t =432.0,2.62,3=5383W Q 11 = Q’ 11 +Q” 11 +Q n +Q t =4826 + 4422 +2506 +5383 = 17137 W Q 12 là dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần. Q 12 =k t F.t 12 Với t 12 - hiệu nhiệt độ dư , đặc trưng ảnh hưởng của bức xạ vào mùa hè Với mỗi phòng lạnh ta chỉ tính dòng nhiệt tổn thất do bức xạ qua trần và một bức tường có bức xạ lớn nhất . Để bức xạ ở mức thấp nhất ta phải bố trí kho lạnh theo hướng bức xạ mặt trời hợp lý nhất , bức tường lớn nhất tiếp giáp vói không khí bên ngoài bố trí theo hướng đông bắc, các bức chòu bức xạ còn lại bố trí theo hướng đông nam và tây bắc. Giả thiết trần mầu xám, tường mầu thẫm , từ kết cấu kho lạnh ta có bảng tổng hợp sau: Thứ tự Vách k t F, (m 2 ) t 12 Q 12 , W 1 Trần 0,2 432 19 1642 2 Tường phòng 1 0,2 78 5 78 3 Tường phòng 2 0,2 37,5 8 60 4 Tường phòng 3 0,2 37,5 8 60 5 Tường phòng 5 0,2 78 5 78 6 Tường phòng 6 0,2 37,5 6 45 7 Tường phòng 7 0,2 37,5 6 45 Vậy Q 12 =1642+78+78+60+60+45+45=2008W nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q 1 =2008+17137=19145W 2.Tính dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q 2 . Là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi giảm nhiệt độ trong phòng làm đông , dòng nhiệt Q 2 bao gồm nhiệt do sản phẩm toả ra và nhiệt do bao bì toả ra , vì vậy cần tính cả hai dòng nhiệt này. * Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra được tính theo biểu thức : 3600 . 24 1000 )( 212 hhMQ h ,kW. M- lượng hàng nhập vào phòng làm đông. h 1 , h 2 – entanpycủa sản phẩm trứơc và sau khi vào phòng làm đông. 1000/24.3600- hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm ra đơn vò kg/s. Với phòng làm đông ta có M =6%.E đ , với E đ là dung tích thực tế của kho lạnh. M =6%. 546 =32,76tấn/24h Nhiệt độ sản phẩm trước khi vào phòng làm đông lấy t = - 8 0 C , sau khi vào phòng làm đông đạt –25 0 C , nội suy gần đúng bảng 4-2 sách HDTKHTL có h 1 =34,8 kJ/kg , h 2 = -10 kJ/kg. kWQ h 17 3600 . 24 1000 .8,44.76,32 2 Dòng nhiệt toả ra từ bao bì: 3600 . 24 1000 )(. 212 ttCMQ bbb , kW . M b - khối lượng bao bì dựng sản phẩm C b - nhiệt dung riêng bao bì , ở đây bao bì gỗ C b =2,5kJ/kgk t 1 , t 2 – nhiệt độ bao bì trước và sau khi đưa vào phòng, lấy t 1 =- 8 0 C t 2 =-25 0 C. khối lượng bao bì coi như chiếm 15% khối lượng sản phẩm làm đông, M b =15%.32,76 =4,9 tấn/24h kWQ b 4,2 3600 . 24 1000 )258(5,2.9,4 2 Q 2 =2,4 +17 =19,4 KW * Vì phòng làm đông không có thông gió nên dòng nhiệt do thông gió Q 3 =0. . chiếm 15% khối lượng sản phẩm làm đông, M b =15%.32,76 =4, 9 tấn/24h kWQ b 4, 2 3600 . 24 1000 )258(5,2.9 ,4 2 Q 2 =2 ,4 +17 =19 ,4 KW * Vì phòng làm đông không có thông gió nên dòng nhiệt. sưởi, lấy t n =4 0 C F = 12.6.6 =43 2m 2 Q n =43 2.0,2.29=2506W Dòng nhiệt tổn thất qua trần. F =12.6.6 =43 2m 2 Q t =43 2.0,2.62,3=5383W Q 11 = Q’ 11 +Q” 11 +Q n +Q t =48 26 + 44 22 +2506 +5383. 8 60 4 Tường phòng 3 0,2 37,5 8 60 5 Tường phòng 5 0,2 78 5 78 6 Tường phòng 6 0,2 37,5 6 45 7 Tường phòng 7 0,2 37,5 6 45 Vậy Q 12 =1 642 +78+78+60+60 +45 +45 =2008W nhiệt tổn thất qua kết cấu