Молочный комбинат

       6 Расчёт теплопритоков 
 

       Целью расчёта теплопритоков является нахождение для каждого охлаждаемого помещения производительности охлаждаемых приборов, достаточной для отвода всей поступившей теплоты и поддержания тем самым требуемых параметров воздушной среды внутри этого помещения. Кроме того, расчёт теплопритоков позволяет найти холодопроизводительность оборудования машинного отделения, необходимую для поддержания заданной температуры во всех охлаждаемых помещениях, имеющихся на предприятии.

       Расчёт  теплопритоков состоит в последовательном учёте количества теплоты, поступающей в охлаждаемое помещение от каждого из источников теплоты, которые могут оказать влияние на установление и поддержание заданного теплового режима в охлаждаемом объекте /4, с.112/.

       Общее количество тепла, поступающего в охлаждаемые помещения холодильников  Q, Вт   рассчитывают     раздельно для   каждого помещения /3, с.22/: 

       Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄                                              (6.1) 

где Q₁ – приток тепла через ограждающие конструкции помещения, Вт;

       Q₂ – приток тепла от  продуктов при их холодильной обработке, Вт;

       Q₃ – приток тепла от вентиляции, Вт;

       Q₄ – приток тепла, связанный с эксплуатацией камеры, Вт. 

       Все данные по нагрузке на камерное оборудование от отдельных источников теплопритока суммируют для каждого отдельного помещения /4, с.138/: 

       Q_об = ∑ Q_{об i}                                                    (6.2) 

где Q_i – сумма всех i-ых теплопритоков, поступающих в одно и тоже время. 

       Эта величина является расчётной нагрузкой для определения площади теплопередающей поверхности охлаждающих приборов, которые следует установить в данном охлаждаемом помещении. 
 
 
 
 
 
 
 

       Несколько иначе обстоит дело с нагрузкой  на компрессор. Этот вид нагрузки суммируют по группам помещений или технологических аппаратов,  имеющих одинаковую или близкую, отличающуюся не более чем на (2–3)К, температуру /4, с.138-139/. 
 

       6.1 Расчёт теплопритока через   ограждающие конструкции   помещения 
 

       Теплота от окружающей среды проникает внутрь охлаждаемых помещений в результате действия двух процессов: теплопередачи через ограждения вследствие наличия разности температур t_н окружающей среды и t_пм воздуха внутри помещения и поглощения наружной поверхностью ограждений теплоты солнечной радиации. Поэтому приток тепла через ограждающие конструкции помещения  Q₁ , Вт определяется по формуле /4, с.116/ 

       Q₁ = Q_1т + Q_1с                                                         (6.3) 

где Q_1т – приток тепла через ограждения вследствие наличия разности температур окружающей среды и воздуха внутри помещения, Вт;

       Q_1с – приток тепла вследствие поглощения наружной поверхностью ограждений теплоты солнечной радиации, Вт. 

       Теплоприток, возникающий под влиянием разности температур Q_1т, Вт определяют по выражению /4, с.116/ 

       Q_1т                                     (6.4) 

где k – коэффициент теплопередачи ограждения, ;

       F – площадь теплопередающей поверхности ограждения, м²;

       t_н – температура окружающей среды, ^оС;

       t_пм – температура воздуха внутри помещения, ^оС;

       R – термическое сопротивление ограждения,  . 

       Общий теплоприток Q_1т, Вт в данное охлаждаемое помещение является суммой теплопритоков через каждое из ограждений, ограничивающих это помещение. Размеры поверхности ограждений определяют в соответствии со следующими правилами /4, с.116/:

• для угловых помещений за длину наружных стен принимают расстояние от внешней поверхности наружной стены до оси внутренней стены;
• для неугловых помещений длину наружной стены находят по расстоянию между осями внутренних стен;
• за длину внутренних стен (перегородок) принимают расстояние от внутренней поверхности наружных стен до оси перпендикулярных внутренних стен, или между осями внутренних стен;
• размеры пола и потолка определяют по размерам внутренних стен;
• высоту стен промежуточных этажей и первого этажа многоэтажного холодильника, имеющего пол, расположенный на г8рунте, считают от уровня пола одного этажа до пола вышележащего, т.е. в размер высоты включается толщина перекрытия над данным помещением;
• в верхнем этаже многоэтажного холодильника и при определении высоты стен одноэтажного – от уровня пола до верха засыпки покрытия;
• в первом этаже над неохлаждаемым подвалом – от уровня потолка подвала до уровня пола вышележащего этажа.

       Если  теплота передаётся через наружные ограждения, то температура t_н является расчётной температурой наружного воздуха. 

       t_н = t_нр                                                           (6.5)

       t_нр = t_{ср. мес} + 0,25t_{аб мах}                                          (6.6) 

где t_{ср. мес} – среднемесячная температура самого жаркого месяца, ^оС;

       t_{аб мах} – наивысшая температура воздуха, наблюдавшаяся в данном районе, ^оС.   

    Данные  температуры принимаются по климатологическим  данным для района строительства холодильника.

                  

       Для определения теплопритоков через  стены из неохлаждаемых помещений, имеющих непосредственный выход наружу, разность температур принимается равной 70% от расчётной разности температур для наружных стен. Если неохлаждаемое помещение не имеет непосредственного выхода наружу, то разность температур принимается равной 60% от расчетной разности температур /4, с.119/.

       Тепловой  поток через пол Q_1пол, Вт определяют по формуле /4, с.122/ 

                                                 (6.7) 

где m – коэффициент, учитывающий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции  

                                               (6.8) 

       Для неизолированных полов m = 1.

        – условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола, ; для зон, расположенных от наружных стен на расстоянии до 2 м принимают 0,47 , от 2 до 4 м – 0,28 , от 4 до 6 м – 0,12 , свыше 6 м – 0,07 /9, с.50/;

         – площадь i-ой зоны пола, м;

       n – количество слоёв конструкции пола;

         – толщина i-го слоя конструкции пола, м;

         – теплопроводность i-го слоя конструкции пола, .

       Если  пол обогревается электронагревателями, уложенными в бетонную плиту за расчётную температуру принимают среднюю температуру плиты /4, с.122/.

       Количество  теплоты солнечной радиации Q_1c, Вт, проникающей через ограждение с площадью поверхности F, м² определяют по формуле /4, с.128/ 

                                                                (6.9) 

где – избыточная разность температур, ^оС.  

       Для плоских кровель с темной окраской принимают = 17,7 ^оС, при светлой окраске – 14,9 ^оС, при покрытии кровли асфальтом – 18,5 ^оС. Для наружных стен принимают в соответствии с приложением 12 /4, с.570/.  

       Так как облучение различных сторон здания происходит в разное время дня, то в расчёт нельзя принимать теплопритоки через все облучаемые поверхности. Если здание имеет несколько охлаждаемых помещений, то в расчёт нагрузки на компрессор принимают теплоприток через покрытие и теплоприток через ту наружную стену, через которую проникает наибольшее количество теплоты во все помещения, обслуживаемые этим компрессором, в один и тот же момент времени. Таковой является стена, которой соответствует наибольшее произведение площади поверхности на расчётное напряжение солнечной радиации.

       В расчёт нагрузки на камерное оборудование  принимаем теплоприток через ту стену, через которую от солнечной радиации проникает наибольшее в течение суток количество теплоты для данного помещения, и через покрытие, если речь идёт о расчёте помещения, находящегося непосредственно под покрытием /4, с.128/.

    Теплопритоки  через наружные ограждения, покрытия, полы, а также через внутренние стены, отделяющие неохлаждаемые и отапливаемые помещения, одинаково учитывают и на компрессор и на оборудование /4, с.123/.

    Результаты  расчета теплопритока Q₁, Вт приведены в таблице 6.1.

       Таблица 6.1 – Результаты расчета теплопритока Q₁

       Продолжение таблицы 6.1