English
русский
Tiếng Việt
Контент
- 1 Прежде всего, емкость хранилища: формула тоннажа
- 2 Холодильная нагрузка: формулы, лежащие в основе киловатт
- 3 Рабочий пример: склад замороженной продукции объемом 280 м³ при температуре -18 °C.
- 4 Почему заданная температура так сильно меняет цифры
- 5 От киловатт до оборудования: подходящие испарители, конденсаторные агрегаты и компрессоры
- 6 Пять ошибок в расчетах, которые впоследствии будут стоить денег
- 7 Часто задаваемые вопросы
Два покупателя могут просить «300-тонную холодильную камеру» и иметь в виду совершенно разные вещи. Важно, сколько поддонов вмещается в комнате; другой заботится о том, сколько тепла холодильная установка должна отводить каждый день. На практике мощность холодильной камеры всегда выражается двумя цифрами: тоннаж хранения в тоннах и холодильная нагрузка в киловаттах. Проверка обеих формул самостоятельно перед подписанием заказа на поставку защитит вас от двух самых дорогостоящих ошибок в этой торговле — помещения, в котором никогда не достигается температура, и завода, работающего наполовину пустым. В разделах ниже описываются формула тоннажа хранения, формулы тепловой нагрузки, лежащие в основе показателя кВт, рабочий пример и то, как результаты преобразуются в реальное оборудование.
Прежде всего, емкость хранилища: формула тоннажа
Сторона расчета, связанная с хранением, отвечает на вопрос «сколько поместится продукта?» Формула, используемая в отрасли, проста:
Тоннаж склада = внутренний объем × коэффициент использования объема × вес единицы продукции.
Внутренний объем измеряется от панели к панели внутри помещения, а не по внешнему чертежу. Сэндвич-панель толщиной 100 мм занимает по 100 мм с каждого прогона стены, а в небольших помещениях одна эта ошибка заметно смещает результат по тоннажу. Коэффициент использования объема учитывает проходы, просвет дверей, пространство для циркуляции воздуха под потолком и вокруг испарителей, а также способ штабелирования. Вес единицы продукта — это плотность фактического товара в упаковке: замороженные товары в картонных коробках обычно имеют плотность 400–500 кг/м³, замороженное мясо в массе – 550–650 кг/м³, а фрукты в контейнерах – 250–350 кг/м³.
| Организация хранения | Типичный коэффициент использования |
|---|---|
| Свободное штабелирование, загрузка вручную | 0,60–0,70 |
| Паллетные стеллажи со стандартными проходами | 0,40–0,50 |
| Двойные или узкопроходные стеллажи | 0,50–0,60 |
| Комбинированные стеллажи и напольные стеллажи | 0,45–0,55 |
Сработали быстро: помещение 10х8мх3,5 м вмещает 280 м³. При плотности замороженных продуктов в картонных коробках плотностью 450 кг/м³ и коэффициентом использования 0,5 производительность составит 280 × 0,5 × 450 = 63 000 кг, примерно 63 тонны. Перейдите на объемное штабелирование при 0,65, и тот же корпус вместит около 82 тонн — именно поэтому планировочные решения заслуживают такого же внимания, как и само здание.
Холодильная нагрузка: формулы, лежащие в основе киловатт
Сторона охлаждения отвечает: «Сколько тепла необходимо отвести?» Инженеры суммируют четыре источника тепла, а затем применяют коэффициент запаса:
Q всего = (К передача Q продукт Q внутренний Q проникновение ) × коэффициент запаса прочности
Нагрузка передачи через конверт
Q = U × A × ΔT. Здесь U — общий коэффициент теплопередачи панелей — около 0,23 Вт/м²·К для ПУ 100 мм, 0,15–0,17 для 150 мм и примерно 0,12 для 200 мм. A — площадь поверхности оболочки, а ΔT — разница между расчетной температурой окружающей среды и помещения. Умножив на 24 и разделив на 1000, та же формула дает нагрузку на передачу в кВтч в день. Для полов, соприкасающихся с землей, используется меньшее значение ΔT, поскольку температура грунта остается около 10–16 °C.
Загрузка продукта
Q = м × с p × ΔT ÷ 3,600, где m — масса продукта, поступающего за час, а c p теплоемкость — около 1,5 кДж/кг·К для замороженных продуктов и 3,2–3,8 для охлажденных. Свежие фрукты и овощи также выделяют тепло при дыхании. В чистых складских помещениях загрузка продукта невелика; в камерах шоковой заморозки или загруженных приемных камерах она доминирует, поскольку замораживание дополнительно несет в себе скрытую теплоту плавления, около 330 кДж на килограмм содержащейся воды.
Внутренние нагрузки
Люди (приблизительно 250–400 Вт каждый в зависимости от температуры в помещении и интенсивности работы), освещение (светодиодные светильники обычно обеспечивают мощность 5–10 Вт/м²), двигатели вентиляторов испарителя, обогреватели дверных рам и тепло оттаивания — все это оказывается внутри помещения. Вентиляционное тепло заслуживает уважения: в низкотемпературном магазине одни только двигатели вентиляторов могут добавить 1 кВт и более, работая круглосуточно.
Инфильтрационная нагрузка
Каждое открывание двери заменяет холодный воздух теплым и влажным. Нагрузка зависит от размера двери, частоты движения транспорта, а также от того, установлены ли полосовые или воздушные завесы. Распределительный морозильник с загруженным причалом может выдерживать гораздо более высокую инфильтрационную нагрузку, чем идентичное помещение, открываемое дважды в день.
Фактор безопасности
Промежуточный итог умножается на 1,1–1,3 (на практике обычно используется 1,15–1,2), чтобы учесть провалы после размораживания, обледенение змеевиков, неправильное обращение с дверями и умеренный рост оборота.
Рабочий пример: склад замороженной продукции объемом 280 м³ при температуре -18 °C.
Возьмем то же помещение размером 10 × 8 × 3,5 м: полиуретановые панели толщиной 150 мм (U ~ 0,17 Вт/м²·К), температура окружающей среды 32 °C, конверт площадью 286 м², 2000 кг картонных товаров, получаемых ежедневно при температуре -10 °C, два работника на один час, светодиодное освещение, вентиляторы испарителя мощностью около 1,0 кВт и умеренное дверное движение.
| Источник тепла | Основа | Загрузить |
|---|---|---|
| Трансмиссия | 0,17 × 286 м² × 50 К | ~2,4 кВт |
| Продукт | 2000 кг × 1,5 кДж/кг·К × 8 К в день | ~0,3 кВт |
| Внутренние (люди, свет, вентиляторы) | 0,8 0,8 1,0 кВт установлено | ~2,6 кВт |
| Проникновение | Умеренный дверной проем | ~1,5 кВт |
| Итого | — | ~6,8 кВт |
| С коэффициентом безопасности 15% | 6,8 × 1,15 | ~7,8 кВт |
Если планируется, что компрессорная установка будет работать 18 часов в день вместо 24, то та же суточная энергия должна поставляться за меньшее количество часов, в результате чего рабочая точка будет приближаться к 9–10 кВт. Это единственное решение — запланированное время работы — часто объясняет, почему две цитаты для «одной и той же» комнаты так сильно различаются.
- Трансмиссия — 35%
- Продукт — 5%
- Внутренние нагрузки — 38%
- Проникновение — 22%
Доля каждого источника тепла в промежуточном итоге примера без учета коэффициента безопасности.
Почему заданная температура так сильно меняет цифры
Нагрузка трансмиссии масштабируется непосредственно в зависимости от ΔT, поэтому одна и та же оболочка несет очень разные нагрузки при разных заданных значениях. Используя U × A примерного помещения, около 48,6 Вт/К:
Нагрузка передачи для того же помещения при температуре окружающей среды 32 °C; ΔT 30 К, 50 К и 57 К.
Более холодные помещения также платят дважды со стороны машины: более высокая степень сжатия снижает эффективность компрессора, более толстые панели увеличивают стоимость строительства, а размораживание требует большей доли ежедневной энергии. Кроме того, при замораживании продукта происходит скрытое тепло, поэтому реальный разрыв между холодильной камерой и хранилищем с температурой -25 °C шире, чем можно предположить по одним лишь столбцам.
От киловатт до оборудования: подходящие испарители, конденсаторные агрегаты и компрессоры
Рассчитанная нагрузка становится полезной только тогда, когда она преобразуется в оборудование, выбранное для правильных условий эксплуатации. Испарители соответствуют температурному классу помещения: охладители серии DL предназначены для холодильных и технологических помещений с температурой около 0 °C, агрегаты серии DD предназначены для складов со средней температурой, а агрегаты серии DJ рассчитаны на температуру -18 °C и ниже, с более широким расстоянием между ребрами для защиты от мороза. Затем каждый испаритель подбирается таким образом, чтобы расчетная разница температур между воздухом в помещении и температурой испарения составляла примерно 6–10 К — уменьшение TD вдвое примерно удваивает требуемую поверхность змеевика, что является частым источником заниженных цен.
Высокотемпературный испаритель типа DL для холодильных камер Серия DL, предназначенная для хранения свежести в холодильных камерах при температуре около 0 °C, подходит для хранения яиц и овощей. Он соответствует описанным здесь условиям работы в холодильной камере при условии, что размер поверхности змеевика рассчитан на правильную расчетную разницу температур. Просмотреть продукт → 
Низкотемпературный испаритель типа DJ для хранения в морозильной камере Создан для складов быстрой заморозки и низкотемпературных хранилищ ниже -25 °C, предназначенных для хранения мяса, рыбы, замороженных продуктов и других товаров. Более широкое расстояние между ребрами помогает справиться с морозом, что соответствует условиям работы морозильной камеры, описанным в этом разделе. Просмотреть продукт → Со стороны машины мощность конденсаторного агрегата должна определяться по фактической температуре испарения и конденсации, а не по паспортной мощности. Агрегат мощностью 5 л.с. может выдавать 8 кВт при средней температуре и едва ли 4 кВт при температуре кипения -25 °C. Конденсаторные агрегаты коробчатого типа подходят для компактных холодильных камер, где пространство для установки и время подключения ограничены; По мере роста требований к нагрузке и резервированию на смену приходят блоки открытого типа и параллельные устройства.
Конденсаторный агрегат коробчатого типа для компактных холодильных камер Это устройство объединяет компрессор и конденсатор в одном корпусе, обеспечивая быструю установку в небольших помещениях. При выборе производительность следует измерять при фактической температуре испарения и конденсации, а не при номинальной мощности в лошадиных силах. Просмотреть продукт → Полузакрытые и спиральные компрессоры затем выбираются для одной и той же рабочей точки, при этом коэффициент безопасности уже заложен в нагрузку, обеспечивая запас. Когда несоответствующая система начинает работать в короткие циклы, теряет температуру во влажную погоду или спотыкается из-за высокого давления, основной причиной очень часто является именно этот шаг определения размера — типичные симптомы и способы устранения описаны в нашем руководстве по анализ неисправностей холодильной системы холодильного склада .
Пять ошибок в расчетах, которые впоследствии будут стоить денег
- Измерение внешних размеров. Толщина панели незаметно уменьшает объем каждой стены, потолка и пола, а в небольших помещениях эта ошибка увеличивается.
- Выбор оборудования осуществляется по паспортной мощности, а не мощности при реальных температурах испарения и конденсации.
- Недооценка дверного трафика. В загруженной распределительной морозильной камере инфильтрация может превышать нагрузку на передачу, а полосовые или воздушные завесы меняют расчет.
- Забудем о вентиляторном нагреве, размораживании и дверных обогревателях в помещениях с низкой температурой, которые работают круглосуточно.
- Применение завышенного коэффициента «на всякий случай» в размере 30–50%. В результате получается компрессор увеличенного размера, который работает с короткими циклами, плохо справляется с контролем влажности и сжигает больше энергии, чем компрессор точного размера.
Часто задаваемые вопросы
Сколько ватт охлаждения мне нужно на кубический метр?
Цифры быстрого планирования для хорошо изолированных помещений составляют около 50–80 Вт/м³ для холодильных камер и 75–110 Вт/м³ для морозильных камер, но это всего лишь проверка работоспособности. Дверной поток и ежедневный оборот продукции обычно выталкивают реальные нагрузки за пределы этого диапазона, поэтому считайте покомпонентный расчет реальным ответом.
Делает ли больший коэффициент безопасности систему лучше?
Нет. За пределами примерно 1,2–1,3 дополнительная мощность в основном обеспечивает короткую циклическую работу, плохой контроль влажности и более высокие счета за электроэнергию. Точность распределения нагрузки защитит вас лучше, чем завышенный множитель.
Что мне следует отправить поставщику для получения точного ценового предложения?
Внутренние размеры, тип и толщина панели, заданная температура, расчетная температура окружающей среды, ежедневный расход продукта с температурой на входе, размер двери и интенсивность движения, а также запланированные часы работы компрессора. С помощью этих семи строк поставщик может проверить как тоннаж, так и количество киловатт, вместо того, чтобы гадать только по объему.
Запустите обе формулы перед покупкой и запускайте их повторно всякий раз, когда меняется планировка, ассортимент продукции или посещаемость дверей. Когда вы информируете поставщика, передайте ему грузовую ведомость, а не целевой тоннаж; производители компрессоров, конденсаторных агрегатов и испарителей — например, наша команда инженеров в провинции Чжэцзян, доставка в более чем 80 стран. — могут точно определить размеры оборудования только в том случае, если их расчеты честны.
