1. Kategorije toplotnog opterećenja
Na hlađenje sistema utiče višestruki izvori pojačanja topline:
Prijenos topline kroz kovertu zgrade- Provodi se kroz zidove, krov, pod.
Solarno zračenje- Kroz krovove i prozore (ako je primenljivo).
Infiltracija vazduha i ventilacija- Topli vlažni zrak koji ulazi kroz vrata ili curenja.
Opterećenje proizvoda- Toplina uklonjena iz robe koja se hladi ili smrznuta.
Rasvjetna i električna oprema- Toplina puštena unutar rashladnog prostora.
Opterećenje zauzetosti- razumna vrućina radnika u sobi.
Proces i pomoćna oprema- Motori, transporteri, pumpe itd.
Dodatni dodaci- Odmrzavanje, česti otvori vrata i sigurnosna marža.
2. Zajedničke formule
Provođenje (kroz zidove / krov / sprat):
Qcond=u⋅a⋅δtq_ {cond}=U \\ cdot a \\ cdot \\ delta tqcond=u⋅a⋅Δt
UUU: Ukupni koeficijent prijenosa topline (W / m² · K)
AAA: Površina (m²)
ΔT \\ Delta TΔt: temperaturna razlika (k)
Infiltracija vazduha / ventilacija:
m˙=Ach⋅v / 3600⋅ρ \\ Dot m=Ach \\ CDOT v / 3600 \\ CDOT \\ RHOM˙=Ach⋅v / 3600⋅ρ qinf=m˙⋅cp⋅δtq_ {inc}=\\ dom m \\ cdot c_p \\ cdot \\ delta tqinf=m˙⋅cp ⋅Δt
Achachach: Brzina promjene zraka (1 / h)
VVV: Jačina sočine (M³)
ρ \\ rhoρ: gustoća zraka (kg / m³, cca . 1.2)
CPC_PCP: Specifična toplina zraka (≈1.005 kJ / kg · k)
Opterećenje za hlađenje proizvoda:
Qprod=m⋅cpprod⋅δt3600q_ {prod}=\\ frac {m \\ cdot c_p ^ {prod} \\ CDOT \\ Delta t} {3600} qprod =3600 m⋅cpprod ⋅Δt
Mmm: Masa proizvoda (kg)
CPPRODC_P ^ {Prod} CPPROD: Specifična toplina proizvoda (KJ / kg · K)
ΔT \\ Delta TΔt: pad temperature (k)
Rasvjeta i oprema:
Jednostavno dodajte nazivnu snagu u kW.
Zauzetost (ljudi):
Razumna toplina po osobi ≈ 70-100 W.
Ukupno opterećenje sa sigurnosnim maržom:
Qtotal=Σqiq_= \\ Sum q_iqtotal=qtotal⋅ (1+ margina) q_ {dizajn}=q_ {total} \\ cdot (1 + \\ tekst {margin}) qdesign=qtotal ⋅ ({12}} margina)
Margina obično 5-15%.
3. Step - po - STEP primer
Uvjeti dizajna (primjer):
Dimenzije sobe: 6,0 × 4,0 × 3,0 m → Volume=72 M³
Unutar temp: 2 stepena
Vanjski temp: 30 stepeni
U - Vrijednosti: zidovi 0,5, krov 0,3, kat 0,4 w / m²k
Promjene zraka: 0,5 ach
Proizvod: 200 kg, hlađen od 20 stepeni do 2 stepena, CP =3.5 C_P=3.5 CP =3.5 KJ / kg · K
Rasvjeta: 200 W, Oprema: 500 W
Zauzetost: 2 osobe × 70 W razumna toplina
Sigurnosna marža: 10%
Proračuni:
Područja:
Zidovi: 2 (L + W) H =60 M22 (L + W) H=60 \\ m²2 (L + W) H =60 M2
Krov=Sprat=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
Uputa za provodljivost:
Zidovi: 0,5 × 60 × =0.840 KW0.5 × 60 × 28=840 W=0.840 KW0,5 × 60 × 28=840 W =0.840 kw
Krov: 0,3 × 24 × =0.202 KW0.3 × 24 × 28=201.6 W=0.202 KW0.3 × 24 × 28=201.6 W =0.202 kw
Sprat: 0,4 × 24 × =0.269 KW0.4 × 24 ×28=268.8 W=0.269 KW0.4 × 24 × 28=268.8 w =0.269 kw
Infiltracija:
m˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 × 72/3600 ×1.2=0.012 \\ kg / sm˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg / s
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
Opterećenje proizvoda:
Qprod 183600=3.5 × 3,5 ×183600=3.5 kwq_ {prod}=\\ frac {200 × 3,5 × 18} {3600}=3.5 \\ kwqProd =3600200 × 3,5 × 18 =3.5 kw
Rasvjeta i oprema:
Rasvjeta: 0.200 kW
Oprema: 0.500 kW
Zauzetost:
2 × 70W =0.140 KW2 × 70 W= 0.140 KW2 × 70W =0.140 KW
Ukupno prije marže:
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 marginom (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {Design}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqdesign =5.989 × 1.10=6.59 kW
Rezultat:Potrebni kapacitet za hlađenje ≈6,6 kW.
4. Praktični savjeti
Uvijek koristite konzistentne SI jedinice i pretvaraju W u kw za izvještavanje.
Odaberite Realistic u - vrijednosti iz građevinskih materijala.
Razmislite o proizvodu - specifični toplotni kapaciteti (voće, meso, morski plodovi razlikuju se).
Dodajte dodatke za otvore za vrata, odmrzavanje i vršak rada.
Koristite softverski alat za velike šipke - ili multi - projekte sobe.
Provjerite s mjerenjima polja nakon puštanja u pogon i prilagodite ako je potrebno.
Zaključak
Izračun opterećenja topline je kamen temeljac dizajna rashladnog sredstva. Sustavno razmatrajući provodljivost, infiltraciju, hlađenje proizvoda, unutrašnja opterećenja i dodavanje odgovarajuće sigurnosne margine, inženjeri mogu precizno koristiti rashladnu opremu. Proračunato opterećenje dobro se osigurava i energetsku efikasnost i pouzdane performanse za hladne prostorije, supermarkete, preradu hrane i industrijske rashladne aplikacije.
