Bilans energii komory chłodniczej

Transkrypt

1 Bilans energii komory chłodniczej dr inż. Grzegorz Krzyżaniak Równanie bilansu energii bilans parownikowy 1

2 Zyski ciepła w komorze chłodniczej Zyski ciepła przez przegrody izolowane 2

3 Zyski ciepła przez przegrody izolowane Zyski ciepła przez przegrody izolowane 3

4 Zyski ciepła przez przegrody izolowane Zyski ciepła przez promieniowanie słoneczne 4

5 Izolacje komór chłodniczych Zyski ciepła doprowadzone ze świeżym powietrzem 5

6 Zyski ciepła doprowadzone ze świeżym powietrzem Q w2 = 24 n d V ρ (h z h w ) kj/doba (5.7) Zyski ciepła doprowadzone ze świeżym powietrzem Wzór Tamma gdzie: Q ρ ( h h ) z w 2 = k Δτ ρz A H 1 z w (5.7a) ρ w k = 0,49 + 0,004(t z t w ) Δτ - czas otwarcia drzwi, s ρ w, ρ z gęstość powietrza wewnątrz i na zewnątrz komory, kg/m 3 A pole powierzchni otworu drzwiowego, m 2 H wysokość drzwi, m h z, h w entalpia właściwa powietrza zewnętrznego i wewnętrznego, kj/kg 6

7 Zyski ciepła doprowadzone przez składowany towar Towar bez opakowania Zyski ciepła doprowadzone przez składowany towar Towar bez opakowania (met.uproszczona) 7

8 Zyski ciepła doprowadzone przez składowany towar Ciepło oddychania warzyw i owoców Zyski ciepła doprowadzone przez składowany towar Opakowania 8

9 Zyski ciepła wydzielone przez pracujących ludzi O intensywności wydzielania ciepła przez pracujących ludzi decydują: - izolacyjność cieplna odzieży, - aktywność fizyczna, - temperatura powietrza wewnątrz pomieszczenia chłodzonego. Optymalne warunki dla zachowania równowagi cieplnej dla człowieka rozebranego występują przy temperaturze otoczenia +30 C, przy średniej ważonej temperatury powierzchni skóry +34,2 C. Stan komfortu może być zachowany przy: Temp. otoczenia izolacyjność cieplna odzieży +21 C 1 clo +12 C 2 clo + 3 C 3 clo - 6 C 4 clo Ilość ciepła q& l wydzielaną przez 1 osobę wyznacza się z nomogramu w funkcji - izolacyjności cieplnej odzieży i temperatury powietrza. Przykład: Temperatura w komorze -20 C -25 C, izolacyjność odzieży 3,5 clo q& = W/osoba l Zyski ciepła wydzielone przez pracujących ludzi Zysk ciepła od pracujących ludzi w ciągu doby: m Q L = 3,6 1,163 q& L n m τ pm kj/doba i= 1 n m liczba pracujących osób przy jednym wejściu do komory, q& L ilość ciepła wydzielana przez 1 osobę, kcal/h osoba, τ pm czas pracy podczas jednego wejścia grupy pracowników, m ilość wejść do komory w czasie jednej doby. 9

10 Zyski ciepła wydzielone przez pracujących ludzi Zyski ciepła doprowadzone przez oświetlenie 10

11 Zyski ciepła wydzielone podczas pracy urządzeń Zyski ciepła wydzielone podczas pracy urządzeń 11

12 Zyski ciepła na skutek odszraniania parownika Przy odszranianiu parownika za pomocą grzałek elektrycznych zyski ciepła oblicza się z zależności: Q c = 3600 Q g Q odsz kj/doba Q = & n τ g Q g gi i= 1 kj/doba Q & g moc cieplna zainstalowanych grzałek, kw, τ gi czasy pracy grzałek w cyklu odszraniania w ciągu doby, h. [( 0 t sz ) csz + q t ] Q odsz = mszj kj/doba c ciepło właściwe szronu, kj/kgk, sz q ciepło topnienia szronu, kj/kg, t t temperatura szronu odpowiadająca temperaturze powierzchni chłodnicy sz m j= 1 przy rozpoczęciu odszraniania, C, m masa stapianego szronu w jednym cyklu odszraniania, kg. szj Zyski ciepła z innych źródeł Nieprzewidziane zyski ciepła Nieprzewidziane zyski ciepła Na nieprzewidziane zyski ciepła przeznaczono (5 15)% sumy poszczególnych składników bilansu: Q si ( 5 15) % Q kj/doba i1 = Qsi suma poszczególnych składników bilansu cieplnego UWAGA: 5% - dla dużych wartości Q si odpowiadających mocy chłodniczej powyżej 10 kw 15% - dla małych wartości Q si odpowiadających mocy chłodniczej poniżej 10 kw 12

13 Zyski ciepła z innych źródeł Regulowanie atmosfery CO2 Ciepło doprowadzone na skutek regulowania atmosfery CO 2 w komorze Utrzymanie właściwej jakości atmosfery CO 2 wymaga cyklicznych wymian pewnych ilości powietrza w komorze, na skutek których zostaje doprowadzona pewna ilość ciepła określona równaniem: ( 4,785 V ρ Δh) 24 Q & = kj/doba i2 CO2 p V CO2 strumień objętości CO 2 niezbędny do odprowadzenia z komory, m 3 /h, ρ p gęstość powietrza świeżego, kg/m 3, Δh różnica entalpii powietrza doprowadzonego i wewnątrz komory, kj/kg Uproszczone metody szacowania zapotrzebowania chłodu 13

14 Uproszczone metody szacowania zapotrzebowania chłodu Bilans mocy tunelu zamrażalniczego 14

15 Bilans mocy tunelu zamrażalniczego Bilans mocy tunelu zamrażalniczego 15

16 Dziękuję za uwagę 16