1. Danh mục tải nhiệt
Hệ thống làm lạnh bị ảnh hưởng bởi nhiều nguồn tăng nhiệt:
Truyền nhiệt qua phong bì xây dựng- dẫn qua các bức tường, mái nhà, sàn nhà.
Bức xạ mặt trời- thông qua mái và cửa sổ (nếu có).
Xâm nhập và thông gió không khí- Không khí ẩm ấm xâm nhập qua cửa hoặc rò rỉ.
Tải sản phẩm- Nhiệt được loại bỏ từ hàng hóa được làm mát hoặc đông lạnh.
Thiết bị chiếu sáng và điện- Nhiệt được giải phóng bên trong không gian lạnh.
Tải trọng- Nhiệt hợp lý từ công nhân trong phòng.
Xử lý và thiết bị phụ trợ- Động cơ, băng tải, máy bơm, v.v.
Phụ cấp bổ sung- Rối rãnh, mở cửa thường xuyên và biên an toàn.
2. Công thức phổ biến
Dây dẫn (thông qua tường/mái/sàn):
Qcond=u⋅a⋅δtq_ {cond}=u \\ cdot a \\ cdot \\ delta tqcond=u⋅a⋅δt
UUU: Hệ số truyền nhiệt tổng thể (w/m² · k)
AAA: Diện tích bề mặt (M -M²)
Δt \\ delta TΔT: chênh lệch nhiệt độ (K)
Sự xâm nhập / thông gió không khí:
Ach ⋅v \\ Delta tqinf=m˙⋅cp ⋅ δt
Achachach: tốc độ thay đổi không khí (1/h)
VVV: Khối lượng phòng (M³)
ρ \\ rhoρ: mật độ không khí (kg/m³, xấp xỉ . 1.2))
CPC_PCP: Nhiệt cụ thể của không khí (≈1,005 kJ/kg · k)
Tải làm mát sản phẩm:
QProd =
Mmm: khối lượng sản phẩm (kg)
cpprodc_p^{prod} cpprod: nhiệt cụ thể của sản phẩm (kj/kg · k)
Δt \\ delta TΔT: Nhiệt độ giảm (K)
Ánh sáng và thiết bị:
Đơn giản chỉ cần thêm sức mạnh định mức trong kW.
Chiếm dụng (con người):
Nhiệt hợp lý trên mỗi người ≈ 70 bóng100 W.
Tổng tải với biên độ an toàn:
Qtotal=∑QiQ_ {Total}=(1 + \\ text {margin}) qdesign =
Biên độ thường là 5 trận15%.
3. Bước - bởi - Ví dụ bước
Điều kiện thiết kế (ví dụ):
Kích thước phòng: 6.0 × 4.0 × 3.0 m → Volume=72 m³
Bên trong temp: 2 độ
Bên ngoài temp: 30 độ
U - Giá trị: Tường 0,5, Mái 0,3, Tầng 0,4 W/m2kk
Thay đổi không khí: 0,5 ACh
Sản phẩm: 200 kg, được làm mát từ 20 độ đến 2 độ, cp =3.5 c_p=3.5 cp =3.5 kj/kg · k
Ánh sáng: 200 W, Thiết bị: 500 W
Tuỗi chiếm dụng: 2 người × 70 W nhiệt hợp lý
Biên độ an toàn: 10%
Tính toán:
Các khu vực:
Các bức tường: 2 (l+w) h =60 m22 (l+w) h=60 \\ mút2 (l+w) h =60 m2
Mái=Tầng=6 × 4=24 m26 × 4=24 \\ m²6 × 4=24 m2
ΔT:
Δt =30 - 2=28 k \\ delta t=30 - 2=28 \\ kΔt =30 - 2=28 k
Tải trọng dẫn:
Tường: 0,5 × 60 × 28=840 w =0.840 kw0.5 × 60 × 28=840 w=0.840 kw0.5 × 60 × 28=840
Mái: 0,3 × 24 × 28=201.6 w =0.202 kw0.3 × 24 × 28=201.6 w=0.202 kw0.3 × 24 × 28=201.6
Tầng: 0,4 × 24 × 28=268.8 w =0.269 kW0.4 × 24 × 28=268.8 w=0.269 kw0.4 × 24 × 28=268.8
Xâm nhập:
M˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg/s \\ dot m=0.5} × 72/3600 ×
Qinf =0.012 × 1.005 × 28≈0.338 kwq_ {inf}=0.012 × 1,005 × 28 ≈ 0.338 \\ kwqinf =0.012
Tải sản phẩm:
Qprod =200 × 3.5 × 183600=3.5 kwq_ {prod}=\\ frac {200 × 3.5 × 18} {3600}
Ánh sáng & Thiết bị:
Ánh sáng: 0,200 kW
Thiết bị: 0,500 kW
Chiếm chỗ:
2 × 70W =0.140 kW2 × 70 W=0.140 KW2 × 70W =0.140 KW
Tổng số trước ký quỹ:
Qtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kwq_ {Total}=0.840 + 0.202 + 0.269 + 0.338 + 3.5 + 0.200 + 0.500 + 0.140=5.989 \\ kwqtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kw
Với biên độ (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {design}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqdesign =5.989
Kết quả:Khả năng làm mát cần thiết ≈6,6 kW.
4. Lời khuyên thực tế
Luôn luôn sử dụng các đơn vị SI nhất quán và chuyển đổi W sang KW để báo cáo.
Chọn các giá trị thực tế u - từ vật liệu xây dựng.
Hãy xem xét sản phẩm - năng lực nhiệt cụ thể (trái cây, thịt, hải sản khác nhau).
Thêm các khoản phụ cấp cho các cửa mở, rã đông và hoạt động cao điểm.
Sử dụng các công cụ phần mềm cho quy mô lớn - hoặc đa - các dự án phòng.
Xác minh với các phép đo hiện trường sau khi vận hành và điều chỉnh nếu cần.
Phần kết luận
Tính toán tải nhiệt là nền tảng của thiết kế điện lạnh. Bằng cách xem xét một cách có hệ thống sự dẫn truyền, thâm nhập, làm mát sản phẩm, tải trọng bên trong và thêm một biên độ an toàn thích hợp, các kỹ sư có thể kích thước thiết bị làm lạnh chính xác. Một tải trọng - được tính toán đảm bảo cả hiệu quả năng lượng và hiệu suất đáng tin cậy cho các phòng lạnh, siêu thị, chế biến thực phẩm và các ứng dụng làm lạnh công nghiệp.
