BILANS POMIESZCZENIA CHŁODNICZEGO

Szymon Milewski Tril gr. I

Q₁ - ciepło przenikające z otoczenia

Q₁ = k*F_x*(t_z-t_w)*τ [kJ/d]

F_x = $\sqrt{F_{w}*F_{z}}$ [m²]

k=0,22 [W/m²K]=0,22[ $\frac{\frac{J}{s}}{m^{2}*K}$]

t_z = 16C t_w=2C τ=24h

Q=k*F*Δt k<0,25 [W/(m²*k)] ----> (przyjmuje k=0,22)

V = A * B * C - teoretyczna objętość komory chłodzenia

V_rob=n*V - robocza objętość komory chłodzenia

Wymiary wewnętrzne komory: A=12,5m; B=8,25m; C=6,25m; n=0,98

V=12,5*8,25*6,25=644,53 m³

V_rob=644,53*0,83*0,98=524,26 m³

F_w=(12,5*8,25)+2*(6,25*8,25)+2*(6,25*12,5)=465,625 m²

F_z=2*[(12,5+0,74)*(8,25+0,74)]+2*[(6,25+0,37)*(8,25+0,74)]+2*[(6,25+0,37)*(12,5+0,74)]=532,38 m²

F_x = $\sqrt{465,625*532,38\ } = 497,88$ m²

Q₁ = 0,22*497, 88*(16-2)*24=36803,88 kJ/24h

N - liczba skrzynio palet w komorze

N=$\frac{V_{\text{rob}}}{V_{\text{skrzyniopalety}}}$

V_{skrzyniopalety} - 0,78 m³

N =$\frac{524,26}{0,78}$=672 skrzynio palety

M - masa jabłek w komorze

M = N*310 [kg]

N - liczba skrzynio palet w komorze

masa jabłek w jednej skrzynio palecie ---> 310 kg

M = 672*310 = 208359,74 kg

Q₂ - ciepło odprowadzone z produktów

Q₂ = M*c_w*(t_z-t_w) [kJ/24h]

M - masa produktów [kg]

c_w - ciepło właściwe produktu ---> 3,78 kJ/kg*K dla jabłek

Q₂ = 208359,74 *3,78 *(16-2)= 11026397,44 kJ/24h

Q₃ - ciepło zużyte do odprowadzenia wody z produktu (ususzka)

Q₃ = G*r G=0,001*M [kg] r=595*4,19 [kcal/kg]

G=0,001*208359,74=208,35974 kg

Q₃ = 208,35974 *595*4,19= 519451,2498 kJ/24h

Q₄ - ciepło wprowadzone wraz z opakowaniami i urządzeniami do składowania

Q₄ - m*c_wł*Δt Δt=t_z-t_w ---> Δt=16-2=14C

m - masa skrzynio palety ---> 56 kg

c_wł - ciepło właściwe materiału z którego wykonane są opakowania ---> ciepło właściwe drewna 2,74 [kJ/kg*K]

Q₄ - 56*2,74*14=2148,16 kJ/24h

Q₅ - ciepło wentylacji

Q₅ = M*(i_zewn-i_wewn)

I = [0,24*t+X(595+0,47t)]*4,19 [kJ/kg powietrza sprężonego]

wilgotność względną przyjmujemy 60% po ochłodzeniu do 2C, wilgotnośc 90%

X dla 2C = 0,00442

X dla 16C =0,6* 0,0114=0,00684

i_zewn = [0,24*16+0,00684*(595+0,47*16)]*4,19=33,35

i_wewn = [0,24*2+0,00442*(595+0,47*2)]*4,19=19,09

M - masa powietrza w komorze chłodniczej

M = V_rob*n*0,2*ρ [kg]

M=524,26*0,1*0,2*1,294=13,57 kg

Q₅ = 13,57*(33,35-19,09)=193,5 kJ/24h

Q₆ - ciepło odprowadzone od silników

Q₆ = 3600*P*($\frac{1}{\eta_{5}} - 1)*\eta_{1}*\eta_{2}*\eta_{3}*\tau$ [kJ/24h]

P - moc zainstalowanych silników wentylatorów

P = 6kW τ=$\frac{10h}{24h}$ η₁=0,85 η₂=0,6 η₃=0,9 η₅=0,8

Q₆ = 3600*6*($\frac{1}{0,8} - 1)*0,85*0,6*0,9*0,4166$ = 1032,58[kJ/24h]

Q₇ - ciepło oświetlenia

Q₇ = 3600*P*τ [kJ/24h]

P - moc żarówek [kW] ---> 0,5 kW

τ = 2h/24h ---> 0,08

Q₇ = 3600*0,5*0,08=144 [kJ/24h]

Q₈ - ciepło pracujących osób

Q₈ = n*g* τ [kJ/24h]

n - liczba osób ---> 2

τ - czas przebywania w komorze chłodniczej ---> 1h/24h

g - ciepło generowane przez osoby ---> 1100 [kJ/(os/h)]

Q₈ = 2*1100* 0,04= 88 [kJ/24h]

Q₉ - ciepło oddychania

Q₉ = M*q

q - jednostkowe ciepło oddychania [kJ/Mg]

Q₉ = (208359,74/1000) *460 = 95845,48 [kJ/24h]

Q₁₀ - straty dodatkowe

Q₁₀ = 0,1*(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+ Q₅ +Q₆+Q₇+Q₈+Q₉) [kJ/24h]

Q₁₀ = 0,1*(36803,88+11026397,44+519451,2498+2148,16+193,5+1032,58+144+88+95845,48) = 1168210,429 kJ/24h

Lp./oznaczenie	Pozycja bilansu	Q [kJ/24h]	Udział procentowy [%]
Q1	ciepło przenikające z otoczenia	36803,88	0,28
Q2	ciepło odprowadzone z produktów	11026397,44	85,8
Q3	ciepło zużyte do odprowadzenia wody z produktu (ususzka)	519451,2498	4,04
Q4	ciepło wprowadzone wraz z opakowaniami i urządzeniami do składowania	2148,16	0,01
Q5	ciepło wentylacji	193,5	0,001
Q6	ciepło odprowadzone od silników	1032,58	0,008
Q7	ciepło oświetlenia	144	0,001
Q8	ciepło pracujących osób	88	0,0006
Q9	ciepło oddychania	95845,48	0,74
Q10	straty dodatkowe	1168210,429	9,09
ŁĄCZNIE		12850314,72	100

1. Dobór sprężarki

Q = 3569530 W/3,5 = 1019865,71 W

Sprężarka większa - 2/3 *Q

1019865,71*0,66 = 679910,47 W = 679,91 kW

Sprężarka mniejsza - 1/3*Q

1019865,71*0,33 = 339955,23 W =339,95 kW