Определить теплопритоки, проникающие в камеру одноэтажного холодильника.
Исходные данные:
Наружные и внутренние стены холодильника (рис.2) выполнены из кирпича. Кровля плоская, покрытая толем. Высота стен 6 м.
В камере №2 (с отрицательной температурой) пол имеет систему каналов для воздушного обогрева грунта с целью защиты его от промерзания и вспучивания. В камерах работает n человек и установлен транспортер с электродвигателем мощностью N кВт
Рис. 2. План расположения холодильника 1. Камера №1; 2. Камера №2; 3. Тамбур; 4. Машинное отделение; 5. Транспортер
Показатель Предпоследняя цифра зачетной книжки
3
Температура в камере 1, °С 0
Температура в камере 2, °С -26
Число людей n , в камере 1
Мощность электродвигателя, N (кВт) 3
Город Иркутск
Исходные данные для камеры № 1
Показатель
Последняя цифра зачетной книжки
4
Количество, кг
5000
Температура начальная,°С 10
Температура конечная,°С 2
Влажность воздуха, % 80
Продукт
Сыр
Тара
Дерево
Исходные данные для камеры № 2
Показатель
Последняя цифра зачетной книжки
4
Количество, кг
1300
Температура начальная,°С 8
Температура конечная,°С -18
Влажность воздуха, % 80
Продукт
Мороженое сливочное
Тара
картон
Камера № 1 для охлаждения продуктов, камера № 2 для замораживания продуктов.
Решение
Определение расчетной температуры наружного воздуха.
tн=0,4tам+0,6tсм
где tн – наружная температура воздуха; tам=36 °C - температура абсолютного максимума, (таблица 3 [1]); tсм=22,7 °C - - средняя температура в 13 час. наиболее жаркого месяца, (таблица 3 [1]).
tн=0,4⋅36+0,6⋅22,7=28,02 °C
2. Определение теплопритоков через ограждения
Теплопритоки (Вт) через ограждения проникают в камеру холодильника вследствие разности температур снаружи и внутри камеры и в результате солнечной радиации
Q1=Q1т+Q1с
где ∑Q1т - сумма теплопритоков через ограждения вследствие разности температур; ∑Q1с - сумма теплопритоков через ограждения, подвергнутые действию солнечных лучей.
Теплопритоки ∑Q1т, вызванные разностью температур, проникают вовнутрь через каждое из шести ограждений камеры (кровлю, стены, пол).
Теплопритоки через кровлю
Q1тк=KFtн-tк
где K – коэффициент теплопередачи через ограждения; F - поверхность ограждения; tн - температура воздуха снаружи камеры; tk= - температура воздуха в камере.
Для камеры 1 через кровлю: K=0,22Втм2⋅К;F1=6⋅6+6⋅12=108 м2;tн=28,02 °C;tk=0 °C:
Q1тк1=0,22⋅108⋅301,17-273,15=665,76 Вт
Для камеры 2 через кровлю: K=0,22Втм2⋅К;F1=6⋅12=72 м2;tн=28,02 °C;tk=-26 °C:
Q1тк2=0,22⋅72⋅301,17-247,15=855,68 Вт
По этой же формуле рассчитаем теплопритоки через наружные стены и перегородку между камерами 1 и 2 (площади считаем с условием, что высота стен 6 м):
для камеры 1 с Ю-З стороны: K=0,25Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=0 °C;F1ЮЗ=6⋅6=36 м2:
Q1т1ЮЗ=0,25⋅36⋅301,17-273,15=252,18 Вт
для камеры 1 с С-В стороны: K=0,25Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=0 °C;F1СВ=6+6⋅6=72 м2:
Q1т1СВ=0,25⋅72⋅301,17-273,15=504,36 Вт
для камеры 1 со стороны камеры 2 через перегородку: K=0,58Втм2⋅К;tн=tк2=-26 °C;tk=0 °C;F1-2=12⋅6=72 м2:
Q1т1-2=0,58⋅72⋅247,15-273,15=-1085,76 Вт
для камеры 2 с С-В стороны: K=0,25Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=-26 °C;F2СВ=6⋅6=36 м2:
Q1т2СВ=0,25⋅36⋅301,17-247,15=486,18 Вт
для камеры 2 с СЗ стороны: K=0,25Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=-26 °C;F2СЗ=12⋅6=72 м2:
Q1т2СВ=0,25⋅72⋅301,17-247,15=972,36 Вт
для камеры 2 со стороны камеры 1 через перегородку: K=0,58Втм2⋅К;tн=tк1=0 °C;tk=-26 °C;F1-2=12⋅6=72 м2:
Q1т2-1=0,58⋅72⋅273,15-247,15=1085,76 Вт
Температура в соседних помещениях неизвестна, перепад температур принимают в размере 70 % от расчетной разности температур для наружных стен:
Для камеры 1 со стороны машинного отделения 4: K=0,56Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=0 °C;F1-4=6⋅6=36 м2:
Q1т4-1=0,7⋅0,56⋅36⋅301,17-273,15=395,42 Вт
Для камеры 1 со стороны тамбура 3: K=0,56Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=0 °C;F1-3=6⋅6=36 м2:
Q1т3-1=0,7⋅0,56⋅36⋅301,17-273,15=395,42 Вт
Для камеры 2 со стороны тамбура 3: K=0,56Втм2⋅К;tн=28,02 °C;tk=-26 °C;F2-3=6⋅6=36 м2:
Q1т3-2=0,7⋅0,56⋅36⋅301,17-247,15=762,33 Вт
Теплопритоки через пол, лежащий на грунте, для камер с нулевой и положительной температурой не определяют.
Теплопритоки через пол, имеющий систему обогрева грунта в виде воздушных каналов (только камера 2), определяют по следующей формуле:
Q1т=KF3-tk
где K=0,35Втм2⋅К – коэффициент теплопередачи пола; F=12⋅6=72 м2 – поверхность пола.
Q1тп-2=0,35⋅72⋅3--26=668,16 Вт
Теплопритоки ∑Q1с, вызванные солнечной радиацией
Такие теплопритоки проникают через кровлю и наружные стены
. При определении теплопритоков через стены, обычно учитывают только одну стену, которая подвергается наибольшему облучению солнцем. Такой, как правило, является стена, имеющая максимальную поверхность, или стена, наиболее невыгодно ориентированная по отношению к солнцу.
Для камеры 1 такой стеной будет С-В стена с площадью F1СВ=6+6⋅6=72 м2; для камеры 2 будет С-З стены с площадью: F2СЗ=12⋅6=72 м2.
Q1с=KF⋅Δtс
где F – поверхность ограждения, подвергающаяся д-ю солнечных лучей; Δtс – избыточная разность температур (по табл. 4 [1]).
Для камеры 1 через стены:
Q1с1СВ=0,25⋅72⋅5,8=104,4 Вт
Для камеры 1 через кровлю:
Q1с1к=0,22⋅108⋅18,5=439,56 Вт
Для камеры 2 через стены:
Q1с2СЗ=0,25⋅72⋅6,3=113,4 Вт
Для камеры 2 через кровлю:
Q1с2к=0,22⋅72⋅18,5=293,04 Вт
Тепловую нагрузку на компрессор Q1км определяют как алгебраическую сумму теплопритоков:
Q1км=665,76+855,68+252,18+504,36+-1085,76+486,18+972,36+1085,76+395,42+395,42+762,33+668,16+104,4+439,56+113,4+293,04=6908,24 Вт
Тепловую нагрузку на камерное оборудование Qоб определяют как сумму только положительных теплопритоков:
Qоб=665,76+855,68+252,18+504,36+486,18+972,36+1085,76+395,42+395,42+762,33+668,16+104,4+439,56+113,4+293,04=7994 Вт
3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
