ĐÔNG
4.1. Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua kết cấu bao che (Q1)
Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che được định nghĩa là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền của tủ cấp đông do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong tủ cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần.
Do tủ cấp đông được đặt trong nhà xưởng nên không chịu ảnh hưởng bởi bức xạ mặt trời. Vì vậy ta chỉ xét tổn thất nhiệt qua vách tủ, cửa tủ cấp đông.
Tổn thất nhiệt qua thân tủ gồm vách tủ, cửa tủ được tính như sau:
Q= k.F(t1-t2)
→ Q1=(kvFv + kcFc)(tKKN-tKKT)
+ kv, kc - Hệ số truyền nhiệt qua vách và qua thân tủ (W/m2.K) + Fv, Fc - Diện tích của cửa tủ và vách tủ (m2).
+ tKKN = 250C: Nhiệt độ của không khí bên ngoài tủ.
+ tKKT = -350C: Nhiệt độ không khí trong tủ ở cuối quá trình cấp đông
• Fv = 2.1,66.1,9 + 2.1,66.3,3 = 17,26m2
• Fc = 2.3,3.1,9 = 13m2
• Hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức sau:
+ α1 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài tường, α1= 23,3W/m2K.
+ λ1 - Hệ số dẫn nhiệt của các lớp cách nhiệt, cách ẩm. Vậy:
kv = =0,194 W/m2K
kc = =0,24 W/m2K
→ Q1 = (0,194 . 17,26 + 0,24 . 13)(25 + 35) = 388W = 0,388kW
4.2. Tổn thất nhiệt do sản phẩm mang vào (Q2)
Tổn thất nhiệt Q2 gồm:
- Tổn thất nhiệt làm đông sản phẩm QSP. - Tổn thất nhiệt làm lạnh khay cấp đông QK.
- Ngoài ra một số sản phẩm khi cấp đông người ta tiến hành châm thêm nước để mạ một lớp băng trên bề mặt làm cho bề mặt phẳng đẹp, chống oxi hoá thực phẩm, nên cũng cần tính thêm tổn thất nhiệt làm đông nước QN.
4.2.1. Tổn thất nhiệt làm đông sản phẩm (QSP)
Để làm giảm nhiệt độ sản phẩm thuỷ sản đến nhiệt độ yêu cầu, hệ thống lạnh phải lấy đi ở sản phẩm một lượng nhiệt nào đó trong suốt quá trình làm đông.
Nhiệt tổn thất để làm đông thực phẩm lấy theo công thức sau:
QSP = G
+ G - Khối lượng sản phẩm một mẻ cấp đông (kg).
+ i1- entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ ban đầu đưa vào cấp đông (kJ/kg), i1 = 314,4 kJ/kg (mặt hàng thủy sản).
+ i2 - entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ sau khi cấp đông (kJ/kg), ), i1
= 5 kJ/kg.
+ τ – Thời gian cấp đông một mẻ sản phẩm (giờ).
Do sản phẩm đã được bảo quản trước khi đưa vào làm đông nên nhiệt độ sản phẩm ta chọn là 150C.
Nhiệt độ trung bình của sản phẩm lấy ra là -180C, với cấp đông cưỡng bức bằng bơm dịch do đó thời gian cấp đông 2 giờ.
→ QSP=720. = 31 kW
4.2.2. Tổn thất nhiệt làm đông nước châm khuôn (QN)
Năng suất tủ 1000kg, khối lượng sản phẩm thực là 720kg, vậy khối lượng nước châm khuôn là 280kg/mẻ, để hạ nhiệt độ nước châm khuôn từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ cuối quá trình cấp đông cần qua ba giai đoạn: