Розрахунок теплопритоків в камеру в результаті теплопередачі через її стінки

Розрахунок теплопритоків в камеру через її стінки

Цей розрахунок виконується окремо для стін, стелі (даху) і статі. Тепловий потік при теплопередачі через стінку Qст розраховується за формулою: Qст = К * S # 916; t, Вт, де

• К - коефіцієнт теплопередачі даної стіни, Вт / м 2 * К;
• S - площа поверхні, що розглядається стіни, м 2;
• # 916; t - різниця температур повітря по обидва боки стіни, К.

Коефіцієнт теплопередачі K визначається як:

• де, λвн - коефіцієнт тепловіддачі від внутрішньої поверхні стіни, Вт / м 2 * К. Його величина залежить від швидкості руху повітря усередині холодильної камери (див. Таблицю 2.1);

• Таблиця 2.1. Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні стін

Σδj λj - сума теплових опорів шарів стінки і теплоізоляції, що складається з різних матеріалів. Кожен j-ий шар характеризується своєю товщиною δj [м], і коефіцієнтом теплопровідності λj. [Вт / м * К]. Значення коефіцієнтів теплопровідності типових будівельних матеріалів і теплоізоляції наведені в таблицях 2.2 і 2.3. Необхідно відзначити, що в разі поганої гідроізоляції стін значення коефіцієнта теплопровідності будівельних матеріалів можуть істотно збільшуватися за рахунок проникнення вологи всередину матеріалу стін. Особливо це відноситься до матеріалів з відкритими порами типу вапняку і.т.д. У разі, якщо стіни камери складаються з таких матеріалів, треба бути впевненим у неможливості накопичення вологи усередині стіни. В іншому випадку тепловий опір стіни стає занадто мало і в розрахунку його враховувати не слід.

λнар - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні стіни, Вт / м 2 * К. Його величина також залежить від швидкості руху повітря поблизу стіни зовні холодильної камери. Дані для вибору коефіцієнта тепловіддачі від поверхні стін до навколишнього повітря наведені в таблиці 2.1.

При розрахунку теплопритоків через стінки холодильних камер, які можуть бути схильні до сильному сонячному нагріву, до різниці температур # 916; t додають додаткову величину # 916; t ', значення якої в залежності від орієнтації стінок камери по сторонах світу і їх зовнішнього покриття наведені в таблиці 2.4. В результаті отримуємо:

приклад розрахунку

Дана камера зберігання замороженого м'яса, схема якої представлена ​​на малюнку. Камера розташована в одноповерховому складському приміщенні. Дано значення температури і вологості в самій камері, зовні і в прилеглих приміщеннях.

Вертикальні стіни складаються із залізобетонних панелей товщиною 480 мм. Зсередини до стін прикріплені багатошарові теплоізоляційні панелі, серцевина яких виконана з пінополіуретану товщиною 100 мм. Панелі збираються таким чином, щоб запобігти утворенню теплових мостів, і з'єднуються між собою за допомогою спеціальної фурнітури. Конструкція теплоізоляції дверей вважається такою ж, як у вертикальних стін. Стеля камери зібраний із залізобетонних плит товщиною 200 мм і теплоізольований такими ж теплоізоляційними панелями, як і вертикальні стіни. Зовні стелю гідроізольовані двома шарами руберойду і шаром бітуму товщиною 7 мм. Пол камери виконаний на грунті і складається з двох армованих бетонних стяжок загальною товщиною 200 мм і закладених між ними пінопластових плит товщиною 100 мм. Пол має пристрій електропідігріву, що забезпечує температуру ґрунту під нижньою стяжкою + 2 ° С.

Потрібно визначити теплоприток в камеру через стіни підлогу і стелю.

Рішення: Спочатку визначимо коефіцієнт теплопередачі через стіни і стелю.

При цьому слід мати на увазі, що всередині камери в результаті роботи вентиляторів повітроохолоджувачів швидкість руху повітря поблизу стін знаходиться в діапазоні 3 ... 4 м / с, отже, можна прийняти αвн - 22,7 Вт / м 2 * К. Що стосується зовнішніх поверхонь стін, то вони виходять в приміщення з практично нерухомим повітрям, тому αнар.стен - 9,37 Вт / м 2 * К. З іншого боку, зовнішня поверхня стелі може обдуватися вітром. Швидкість вітру залежить від його сили і, як правило, може змінюватися від штилю (0 м / с) до сильного (10.8 ... 13,8 м / с). Приймемо середнє значення, тобто швидкість помірного вітру (5,5 ... 7,9 м / с). Тоді для зовнішньої поверхні стелі Qнар.пот - 34,1 Вт / м 2 * К. В результаті отримаємо:

шари руберойду при розрахунку коефіцієнта теплопередачі не враховуються з огляду на те, що їх термоопір практично дорівнює 0.

значення 1 / αнар = 0 так як стать камери виконаний безпосередньо на грунті і конвективний теплообмін між підлогою і повітрям із зовнішнього боку відсутня.

Для зовнішньої стіни А:

Qст.А = К * S # 916; t = 0,226 * (12 × 6) * (25 - (-18)) = 699,7 Вт;

Для внутрішньої стіни Б:

Qст.Б = К * S # 916; t = 0,226 * (15 × 6) * (-5 - (-18)) = 264,4 Вт;

Для внутрішньої стіни В:

Qст.В = К * S # 916; t = 0,226 * (12 × 6) * (-18 - (-18)) = 0 Вт;

Для внутрішньої стіни Г:

Qст.Г = К * S # 916; t = 0,226 * (15 × 6) * (-5 - (-18)) = 264,4 Вт;

Qпот = К * S * (# 916; t - # 916; t ') = 0,238 * (12 × 15) * (25 - (-18) + 9,54) = 2249 Вт;

де # 916; t 'взято для помірно відбиває горизонтальної даху на географічній широті 56 °.

Вважаючи, що температура під бетонною плитою підлоги підтримується пристроєм підігріву на рівні + 2 ° С, тепловий потік через пів можемо визначити як:

Qпол = К * S * # 916; t = 0,376 * (12 × 15) * (2 - (-18)) = 1353 Вт.

Звідси повна теплове навантаження на камеру зберігання замороженого м'яса, обумовлена ​​тепловими потоками через її стіни, підлогу і стелю: