CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THÓNG LẠNH
3.1.2.1. Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che Qi
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che, là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua vách, trần và nền kho. Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong, cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua vách kho.
Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che xác định theo công thức :
Q i = Q i i + Q i 2 , W [ 1 , 7 7 ] Trong đó:
Qn - dòng nhiệt qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ, W;
Q12 - dòng nhiệt qua tường bao, trần, do ảnh hưởng của bức xạ Mặt trời, w.
Các kích thước tính toán được:
Chiều dài kho lạnh: L = 36 m
Chiều rộng kho lạnh: R = 10,8 - 2 X 0,125 = 10,55 m Chiều cao kho lạnh: H = 4,5 + 0,125 = 4,625 m. kho lạnh được xây dựng độc lập, hành lang lấy hàng nằm ở hướng Đông, phòng máy nằm ở hướng Tây.
a. Tính dòng nhiệt truyền qua tường, trần và nền kho lạnh do chênh lệch nhiệt độ Qn
Ta có: Qn = QnT +QnTR+QnN,W
Kho lạnh được bao bọc bởi trần bàng tôn màu trắng, phía dưới có cac tấm panel cách nhiệt, bốn phía tiếp xúc với môi trường bên ngoài.
Ta có: QnT’Tr’N = Kt X F(ti -12), w [1,78]
Trong đó:
Kt - là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực, K = 0,1845 w/m2k;
F - là diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m2; ti - là nhiệt độ bên ngoài môi trường, ti =36,6 °c t2
- là nhiệt độ trong kho lạnh, t2 = - 20 °c.
Do trần kho chịu bức xạ mặt trời chiếu vào mái kho lạnh làm bằng tôn nên phần không khí phía dưới mái tôn bị bức xạ mặt trời nung nóng hơn nhiệt độ bên ngoài trời khoảng 5 °c .
b. Tính dòng nhiệt qua trần và tường kho lạnh do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời Qi2
Ta có Q12 = Q12Tr+Q12T,W
+ Q1 21 r: tổn thất nhiệt qua trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời
Q1 2T r= Ktx FT rx A td uT r, W [1,7
Trong đó:
Kt - là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực, K = 0,1845 w/m2k;
FTr -là diện tích trần, m2
AtdưTr- hiệu nhiệt độ dư có tính đến ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, °c Mái che bàng tôn trắng lấy AtdưTr =16 °c.
Vậy Qi2Tr= 0,1845 X 36 X 10,55 X 16 = 1121,2 w
+ Qi2T: tổn thất nhiệt qua tường do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời.
Q12T = Ktx FTx A td ưT ,w
Trong đó AtdưT là hiệu nhiệt độ dư phụ thuộc hướng,vĩ độ,tính chất bề mặt tường.ở đây ta tính cho tường ở hướng tây là tường có hiệu nhiệt độ dư lớn nhất và cũng có diện tích lớn nhất. AtdưT = 8 °c
Vậy Qi2T = 0,1845 X 36 X 4,625 X 8 = 245,754 w.
Do đó Q12 = Qi2Tr +Qi2T = 1121,2 + 245,754 = 1366,954 w Bảng 3.1. Bảng tính toán nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che
Hướng K ,W/m2 K T- 2
F ,m ầt ,°c Qi,w
Tường phía Đông 0,1845 166,5 56,6 1738,7
Tường phía Tây 0,1845 166,5 56,6 1738,7
Tường phía Nam 0,1845 48,79 56,6 509,5
Tường phía bắc 0,1845 48,79 56,6 509,5
Trần kho 0,1845 379,8 61,6 4316,5
Nen kho 0,1845 379,8 56,6 3966,1
Nhiệt do bức xạ mặt trời Qi2 1366,954
14145,954 3.1.2.2. Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra Q2
Dòng nhiệt do sản phẩm to ả ra gồm có.
- Dòng nhiệt do chính sản phẩm toả ra. Q21, W;
- Dòng nhiệt do bao bĩ mang vào. Q22, W;
Ta có Q2 = Q21 + Q22, W;
a. Tính dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Ta có
Trong đó:
ii, i2: là Entapi của sản phẩm ở nhiệt độ vào kho và nhiệt độ bảo quản trong kho, J/kg;
M - là khối lượng hàng hoá nhập vào kho bảo quản trong 1 ngày đêm.
Đối với kho bảo quản M = (10 - 15%) X E Chọn M= 15%E nên M =60 tấn/ngày đêm.
Chú ý: hàng hoá bảo quản trong kho bảo quản đã được cấp đông đến nhiệt độ bảo quản tuy nhiên trong quá trình xử lý như: đóng gói, vận chuyển... nhiệt độ sản phẩm tăng lên ít nhiều nên đối với sản phẩm bảo quản đông lấy nhiệt độ vào kho là -18 °c. Theo ( B ả n g 4-2,[1,81] ) đối với cá, ta có: ii = 5000 J/kg
Ỉ2 = 0 (vĩ t2 = -20°c nhiệt độ bảo quản trong kho).
Do đó:
Q21 = 60 X (5000 - 0 ) X 1000 = 3472,2 w.
24x3600 b. Tính dòng nhiệt do bao bì toả ra.
Dòng nhiệt do bao bĩ toả ra tính theo công thức:
Q22 = MbX Cb X ( t! - t2) X J°°° .w [1,84]
24x3600 Trong đó :
Mb - là khối lượng bao bĩ đưa vào kho cùng sản phẩm, tấn/ngày đêm.
Mb = 10% M = 6 tấn/ngày đêm; cb - là nhiệt dung riêng của bao bĩ. cb = 1460 J/kgK.
Q21 = M X (ii - i2) 1000
24x3600 ’ [1,80
Nhiệt độ ti lấy bằng 5 -ỉ-80c ,chọn ti = 8 °c.
Vậy suy ra
Q22 = 6 X 1460 X (8-(-20)) X 1000 = 2838,9 w
24*3600 Vậy dòng nhiệt do sản phẩm và bao bĩ toả ra là:
ệ2 = ệ21 + ệ22 = 3 4 7 2 , 2 + 2 8 3 8 , 9 = 6 311,1 w
3.1.2.3. Dòng nhiệt do vận hành Các dòng nhiệt do vận hành gồm :
Dòng nhiệt DO đèn chiếu sáng Q41.
Dòng nhiệt do người làm việc trong kho Q42.
Dòng nhiệt do động cơ điện Q43.
Dòng nhiệt do mở cửa Q44.
Dòng nhiệt DO XẢ tuyết Q45.
a. Tính dòng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra xác định theo công thức:
Q41 = A X F, w [ 1 , 8 6 ]
Trong đó:
F - là diện tích buồng, F = 388,8 m2;
A - là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng trên lm2 diện tích, w/m2. Chọn
A= 1,2 W/m2 [1,86]
Vậy Q41 = 1,2 X 388,8 = 466,56 w b. Dòng nhiệt do người toả
ra Tính theo biểu thức:
Q4 2 = 350 X n, w [ 1 , 8 6 ]
Trong đó :
Nhiệt lượng do một người toả ra khi làm việc nặng nhọc là 350, w/người n: là số người làm việc trong kho lạnh. Chọn n = 4 người.
Vậy Q42 = 3 5 0 X 4 = 1400 w.
c. Dòng điện do các động cơ điện toả ra
Động cơ làm việc trong kho lạnh chỉ có động cơ quạt dàn lạnh.
Dòng nhiệt này được xác định theo công thức
Q43 = 1000 XN, w [1,87]
N: Là công suất động cơ điện quạt dàn lạnh, w.
Tổng công suất của động cơ điện quạt dàn lạnh lắp đặt trong kho lạnh phải lấy theo thực tế thiết kế. Tuy nhiên đến đây ta chưa chọn được dàn lạnh nên chưa biết cụ thể tổng công suất động cơ điện của quạt dàn lạnh, vĩ vậy có thể lấy theo định hướng như sau:kho lanh có chiều dài khá dài nên cần nhiều dàn lạnh.Do đó ta lấy lấy N = 16 KW.
Vậy dòng nhiệt do động cơ điện toả ra là:
Ô43 = 1000 X w = 1000x10 = 10000w d. Dòng nhiệt do mở cửa
Dòng nhiệt này được xác định theo công thức Q44 = B X F, w
Trong đó
B - là dòng nhiệt khi mở cửa.
Chọn B = 6 W/m2 ( Bảng 4-4, [ 1, 87 ] )
(theo phương pháp nội suy với H=4,5 m ) Vậy Q4 4 = 6 X 1018,8 = 6112,8 w
e. Dòng nhiệt do xả tuyết
Trong kho có mười dàn lạnh,việc xả tuyết được thực hiện lần lượt trên mỗi dàn lạnh.
Dòng nhiệt này được xác định theo công thức
Pli X V X c .. X At Q45 = ôX ™ , w 24x3600
Trong đó :
n - số lần xả tuyết,chọn n = 4
Ptì; - là khối lượng riêng của không khí, pkk =1,2 Kg/m3; V - là dung tích kho lạnh, m3;
Cpkk - là nhiệt dung riêng của không khí, Cpkk=1011 J/KgK;
At - là độ chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi xả tuyết của kho lạnh.
At = 4=7 °c.
[ 3, 80
[ 3, 79
Chọn At = 7
°c Suy ra
_ Pkk * CpM xAt 4x l,2x 36 X 10,55 X 4,625x1011x7 Ụ45 = nx -
—— = =690,63 w
24x3600 24x3600
Vậy dòng nhiệt tổn thất do vận hành là:
Q4 = Q41+ Q42 + Q43 + Q44 + Q45
=466,56+1400+10000+6112,8+690,63 = 18669,99 w + Q3 = 0 là do kho bảo quản sản phẩm thuỷ sản lạnh không cần thông gió buồng lạnh. Nên sẽ không có dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh.
+ Q5 = 0 do sản phẩm bảo quản không còn hô hấp.