1. Kategórie tepelného zaťaženia
Chladiace systémy sú ovplyvnené viacerými zdrojmi prírastku tepla:
Prenos tepla cez obálku budovy- Vedenie cez steny, strecha, podlaha.
Slnečné žiarenie- cez strechy a okná (ak je to možné).
Infiltrácia vzduchu a vetranie- Teplý vlhký vzduch vstupujúci cez dvere alebo úniky.
Zaťaženie produktu- Teplo odstránené z tovaru, ktorý je ochladený alebo zmrznutý.
Osvetlenie a elektrické vybavenie- Teplo uvoľnené vo vnútri chladeného priestoru.
Zaťaženie- rozumné teplo od pracovníkov vo vnútri miestnosti.
Proces a pomocné vybavenie- Motory, dopravníky, čerpadlá atď.
Dodatočné príspevky- Odmrazovanie, časté otvory dverí a bezpečnostný okraj.
2. Bežné vzorce
Vedenie (cez steny/strecha/podlaha):
Qcond=u⋅a⋅5Tq_ {cond}=u \\ cdot a \\ cdot \\ delta tqcond=u hlúp
UUU: Celkový koeficient prenosu tepla (w/m² · k)
AAA: plocha povrchu (m²)
Δt \\ delta TAT: teplotný rozdiel (k)
Infiltrácia vzduchu / vetranie:
m˙=ach⋅v/3600⋅ρ \\ dot m=ach \\ cdot v/3600 \\ cdot \\ rhom˙ {= ach⋅v/3600⋅ρ qinf=}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} m}}}}}}} m}}} m}} m}} m} m}} m}} m}}}}} m}}} m}}} m}}} \\ cdot \\ rhom˙ {{}}}} \\ cdot \\ delta tqinf=m˙ple ⋅5t
Achachach: Miera zmeny vzduchu (1/h)
VVV: objem miestnosti (m³)
ρ \\ rhoρ: Hustota vzduchu (kg/m³, cca . 1.2)
CPC_PCP: Špecifické teplo vzduchu (-1,005 kJ/kg · k)
Chladiace zaťaženie produktu:
Qprod=m⋅cpPROD⋅5600q_ {prod}= \\ frac {m \\ cdot c_p^{prod} \\ cdot \\ delta t}}} qprod =3600} m kedy
MMM: hmotnosť produktu (kg)
CPPRODC_P^{Prod} CPPROD: Špecifické teplo produktu (KJ/KG · K)
Δt \\ delta tAT: pokles teploty (k)
Osvetlenie a vybavenie:
Jednoducho pridajte hodnotenú silu v KW.
Obsadenosť (ľudia):
Rozumné teplo na osobu ≈ 70–100 W.
Celkové zaťaženie s bezpečnostnou maržou:
Qtotal=∑qiq_ {total} {= \\ sum q_iqtotal {{{}} qdesign {{{}}} qtotal⋅ ({{{{{{{ (1 + \\ text {margin}) qdesign=qtotal ⋅ (1+ margin)
Marža zvyčajne 5–15%.
3. Krok - pomocou - krok
Podmienky návrhu (príklad):
Rozmery miestnosti: 6,0 × 4,0 × 3,0 m → Zväzok=72 m³
Vnútorná teplota: 2 stupne
Vonkajšia teplota: 30 stupňov
U - Hodnoty: steny 0,5, strecha 0,3, podlaha 0,4 w/m²k
Zmeny vzduchu: 0,5 ach
Produkt: 200 kg, ochladené od 20 stupňov na 2 stupne, CP =3.5 c_p {}} cp =3.5
Osvetlenie: 200 W, vybavenie: 500 W
Obsadenosť: 2 osoby × 70 W Senbilné teplo
Bezpečnostná marža: 10%
Výpočty:
Oblasti:
Steny: 2 (l+w) h =60 m22 (l+w) h {}}} \\ m²2 (l+w) h =60 m2
Strecha=podlaha=6 × 4=24 m26 × 4=24 \\ m²6 × {4=24 m2
ΔT:
Δt =30 - 2=28 k \\ delta t=30 - 2=28 \\ kAt =30 - {2=28 k
Vodivé zaťaženia:
Steny: 0,5 × 60 × 28=840 w =0.840 kw0,5 × 60 × {{}} w {{}}} kw0,5 × 60 × 28=840 w {{}} kw
Strecha: 0,3 × 24 × 28=201.6 w =0.202 kw0.3 × 24 × {{}} w {{}}} kw0.3 × 24 × 28=201.6 w {{}} kw
Podlaha: 0,4 × 24 × 28=268.8 w =0.269 kw0.4 × 24 × {{}} w {{}}} kw0.4 × 24 × 28=268.8 w {{}} kw
Infiltrácia:
m˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg/s \\ dot m {{}} × 72/3600 × {1.2=0.012 \\ kg/SM/SM/SM.
Qinf =0.012 × 1,005 × 28 0,338 kwq_ {inf}=0.012 × 1,005 × 28 ≈ 0,338 \\ kwqinf {=0.012 × 1,005 × 28 × 0,338 kW
Zaťaženie produktu:
Qprod =200 × 3,5 × 183600=3.5 kwq_ {prod} {{}} \\ frac {200 × 3,5 × 18} {3600} {{}}} \\ kwqprod =3600200} 3,5}
Osvetlenie a vybavenie:
Osvetlenie: 0,200 kW
Vybavenie: 0,500 kW
Obsadenosť:
2 × 70W =0.140 kw2 × 70 W=0.140 kw2 × 70W =0.140 kw
Celkom pred maržou:
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
S maržou (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {dizajn}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqDesign =5.989 1.10=6.59 kw
Výsledok:Požadovaná chladiaca kapacita ≈6,6 kW.
4. Praktické tipy
Na hlásenie vždy používajte konzistentné jednotky SI a konvertujte W na KW.
Vyberte realistické hodnoty U - zo stavebných materiálov.
Zvážte produkt - Špecifické tepelné kapacity (ovocie, mäso, morské plody sa líšia).
Pridajte príspevky na otvory dverí, rozmrazovanie a špičkovú prevádzku.
Používajte softvérové nástroje pre veľké - stupnice alebo viac - miestnosti.
Po uvedení do prevádzky overte pomocou poľných meraní av prípade potreby upravte.
Záver
Výpočet tepelného zaťaženia je základným kameňom dizajnu chladenia. Systematickým zvažovaním vedenia, infiltrácie, chladenia produktu, vnútorných záťaží a pridaním správnej bezpečnostnej marže môžu inžinieri presne veľkosť chladiaceho zariadenia. Vypočítané zaťaženie studne - zaisťuje energetickú účinnosť aj spoľahlivý výkon pre chladné miestnosti, supermarkety, spracovanie potravín a aplikácie priemyselného chladenia.
