6 Necesar Frig

  • View
    268

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of 6 Necesar Frig

LUCRAREA 16 DETERMINAREA NECESARULUI DE FRIG {I CALCULUL PARAMETRILOR INSTALA}IEI FRIGORIFICETEMA: S\ se determine necesarul de frig pentru unul din spa]iile depozitului frigorific din fig.16.1, utilizat pentru stocarea unor produse alimentare.

16.1. Determinarea necesarului de frigNecesarul de frig se calaculeaz\ din bilan]ul termic, pentru un interval de 24 ore [kJ/24h], folosind rela]ia: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4, `n care: Q1 cantitatea de c\ldur\ p\truns\ din exterior; Q2 necesarul de frig tehnologic; Q3 necesarul de frig pentru ventilarea camerelor; Q4 necesarul de frig pentru acoperirea pierderilor din timpul exploat\rii.

Fig. 16.1 Schema unui depozit frigorific: DC depozit produse congelate; DR depozit produse refrigerate; TC tunel de congelare; TR tunel de refrigerare.

153

1. Se determin\ suprafa]a util\ a depozitului:

S ui =

S ,

`n care S este suprafa]a depozitului, iar coeficientul are valorile: 1,4 pentru tunele de refrigerare cu suprafa]a util\ sub 80 m2; 1,4 pentru tunele de congelare; 1,3 pentru depozite de produse refrigerate avnd suprafe]e `ntre 80 [i 200 m2; 1,3 pentru depozite de produse congelate cu suprafe]e sub 300 m2. 2. Cunoscnd norma de `nc\rcare cu produse pe unitatea de suprafa]\ (tabelul 16.3), se determin\ cantitatea de produse stocate:

m = N S ui

[kg].

3. Cantitatea de c\ldur\ p\truns\ din exterior prin izola]ii, datorat\ diferen]elor de temperatur\ [i radia]iei solare, se determin\ cu rela]ia:

Q1 = 86,4 k i S i (t i + t r )unde:

[kJ / 24h],

ki coeficientul global de schimb de c\ldur\ al elementului i; pentru pere]i exteriori [i interiori se consider\ o structur\ multistrat (fig. 16.2), cu urm\toarele caracteristici:

Fig. 16.2 Structura multistrat a peretelui

Perete exterior: tencuial\ exterioar\ cu 1 = 1 W/m.K [i 1 = 23 cm; zid\rie din beton expandat cu 2 = 0,230,52 W/m.K [i 2 = 25 cm; tencuial\ suport cu 3 = 1,16 W/m.K [i 3 = 23 cm;154

bariera de vapori cu 4 = 0,384 W/m.K [i 4 = 35 mm; izola]ie din polistiren cu 5 = 0,04 W/m.K [i 5 = 10 cm; tencuial\ finit\ cu 6 = 1,16 W/m.K [i 6 = 23 cm. Pere]i interiori: la fel ca mai sus, dar f\r\ bariera de vapori (stratul 4). Plafonul se va considera format din urm\toarele straturi (de la interior spre exterior): tencuial\ finit\ cu = 1,16 W/m.K [i = 23 cm; izola]ie din polistiren cu = 0,04 W/m.K [i = 10 cm; plan[eu din beton armat cu = 2,03 W/m.K [i = 25 cm; strat de bitum cu = 0,17 W/m.K [i = 5 mm; strat din pietri[ cu = 0,7 W/m.K [i = 4 cm. Podeaua se consider\ format\ din urm\toarele straturi (de la interior spre exterior): covor PVC cu = 0,33 W/m.K [i = 3 mm; hidroizola]ie cu = 0,17 W/m.K [i = 23 cm; plan[eu din beton armat cu = 2,03 W/m.K [i = 25 cm; strat din pietri[ cu = 0,7 W/m.K [i = 4 cm. Coeficientul global de transfer se calculeaz\ pentru fiecare perete `n parte cu rela]ia:

k=

1

1 + i + e i =1 i i1n

,

- coeficien]i de transfer termic convectiv (pentru suprafa]a dinspre mediul exterior a pere]ilor e = 29 W/m2.K; pentru suprafa]a exterioar\ a pere]ilor interiori e = 12 W/m2.K; pentru suprafa]ele dinspre interior ale pere]ilor i = 8 W/m2.K). Pentru pardoseal\ se admite 1/e = 0. Si suprafa]a elementului i; ti diferen]a de temperatur\ la care se g\se[te peretele respectiv: - pentru pere]i exteriori [i plafoane ce sunt `n acela[i timp [i acoperi[, diferen]a de temperatur\ pentru care se face calculul este ti = tc = 30 ti (temperatura exterioar\ se consider\ 30 0C); - pentru pere]i interiori, plafoane [i pardoseli ce separ\ spa]iul frigorific de unul nefrigorific care comunic\ direct cu exteriorul: ti = (0,70,8)tc; - pentru pere]i interiori, plafoane [i pardoseli ce separ\ spa]iul frigorific de unul nefrigorific care nu comunic\ direct cu exteriorul: ti = 0,6tc; - pentru pere]i interiori, plafoane [i pardoseli ce separ\ dou\ spa]ii frigorifice similare ti = 0,4tc; - pentru pardoseli realizate pe sol se consider\ c\ temperatura solului este de 150C.155

`n care:

tr diferen]\ de temperatur\ ce ]ine cont de influen]a radia]iei solare, care se ia `n calcul pentru pere]ii exteriori [i plafoanele ce sunt [i acoperi[: - tr = 0 pentru pere]i exteriori orienta]i spre N; - tr = 5100C pentru pere]i exteriori orienta]i spre E, V, SE, SV; - tr = 150C pentru pere]i exteriori orienta]i spre S; - tr = 15180C pentru plafoane care sunt [i acoperi[ sau teras\. Pentru u[urarea calculelor rezultatele se vor centraliza `ntr-un tabel, dup\ modelul de mai jos.Elementul k [W/m2K] S [m2] ti [0C] tr [0C] kS(ti+tr)

TOTAL

Pentru pere]i exteriori, valorile maxime admise pentru coeficientul global de transfer de c\ldur\ k sunt date `n tabelul 16.1.Tabelul 16.1

Valori recomandate pentru k [W/m2.grd] pere]i exteriori Temperatura interioar\ [0C] -30-18 -10 -4 0 +4 Expunere: Nord 0,32 0,40 0,46 0,53 0,64 Expunere: Sud 0,25 0,35 0,40 0,46 0,58 Expunere: Medie 0,23 0,30 0,35 0,40 0,49

Pentru pere]i interiori, valorile maxime admise pentru k, `n func]ie de destina]ia spa]iului, sunt prezentate `n tabelul 16.2.Tabelul 16.2

Valori recomandate pentru k [W/m2.grd] pere]i interiori Spa]iul r\cit Spa]ii de congelare Spa]ii de depozitare Spa]ii de refrigerare Temperatura interioar\ [0C] -23- 35 -18-20 0 +4 +12 k 0,35 0,40 0,52 0,70 0,91

4. Necesarul de frig pentru r\cirea produselor se determin\ cu rela]ia1: Q2 = m [ ii i f + 25 m] + Qc [kJ / 24h] - pentru refrigerare,

(

)

pentru depozite de produse refrigerate sau congelate Q2 = 0 (deoarece produsele sunt deja r\cite pn\ la temperatura final\ corespunz\toare).

1

156

Q2 = m [(ii i f ) + 28,35 m]`n care:

[kJ / 24h] - pentru congelare,

m cantitatea de produse [kg]; ii, if entalpia ini]ial\, respectiv final\2 a produselor (tabelul 16.5, `n func]ie de temperaturile ini]iale [i respectiv finale ale produselor3) [kJ/kg]; m pierderea de mas\ a produselor [%] (tabelul 16.6); Qc cantitatea de c\ldur\ degajat\ prin reac]ii biochimice de c\tre produse (c\ldur\ de respira]ie) tabelul 16.7. Deoarece regimul de r\cire este nesta]ionar, Q2 se majoreaz\ prin `nmul]ire cu 1,51,8 (coeficient de neuniformitate a sarcinii termice). 5. Necesarul de frig pentru ventilarea spa]iilor ]ine cont de introducerea de aer proasp\t: Q3 = V a i (iex ii ) [kJ / 24h], unde: V volumul camerei ventilate [m3]; a = 24 schimburi de aer/zi pentru depozitele de carne [i 15 pentru cazul depozit\rii fructelor; iex, ii entalpia aerului din exterior, respectiv din interior [kJ/kg]; aceasta se determin\ cu ajutorul diagramei Mollier, pentru o umiditate relativ\ a aerului exterior de 60 %. Pentru aerul din interiorul spa]iului, umiditatea relativ\ se determin\ conform datelor din tabelul 16.8 pentru produsele refrigerate, iar pentru congelate se consider\ o umiditate relativ\ de 95 %. i densitatea aerului din interiorul depozitului - rezult\ din ecua]ia de stare:

i =

1,01325 10 5 287 Ti

kg m3 .

6. Necesarul de frig pentru acoperirea pierderilor din timpul exploat\rii (aporturi de c\ldur\ din exterior la deschiderea u[ilor, aporturi de c\ldur\ datorate personalului care intr\ `n `nc\pere, aporturi de c\ldur\ de la sursele de iluminare [i motoarele electrice ale ventilatoarelor etc) se determin\ cu o rela]ie aproximativ\: Q4 = Q1 [kJ / 24h] , `n care depinde de suprafa]a depozitului: S > 300 m2: = 0,1; 150