1. Catégories de charge thermique
Les systèmes de réfrigération sont affectés par plusieurs sources de gain de chaleur:
Transmission de chaleur par l'enveloppe du bâtiment- Conduction à travers les murs, le toit, le sol.
Rayonnement solaire- à travers les toits et les fenêtres (le cas échéant).
Infiltration et ventilation de l'air- Air chaud chaud entrant par des portes ou des fuites.
Charge de produit- La chaleur retirée des marchandises refroidies ou congelées.
Éclairage et équipement électrique- chaleur libérée à l'intérieur de l'espace réfrigéré.
Charge d'occupation- chaleur raisonnable des travailleurs à l'intérieur de la pièce.
Processus et équipement auxiliaire- moteurs, convoyeurs, pompes, etc.
Indemnités supplémentaires- Débrôlement, ouvertures de portes fréquentes et marge de sécurité.
2. Formules courantes
Conduction (à travers les murs / toit / sol):
QCond=u⋅a⋅Δtq_ {cond}=u \\ cdot a \\ cdot \\ delta tqcond=u⋅a⋅δt
UUU: coefficient de transfert de chaleur global (w / m² · k)
AAA: surface (m²)
Δt \\ delta tΔt: différence de température (k)
Infiltration d'air / ventilation:
M˙=Ach⋅v / 3600⋅ρ \\ Dot M=Ach \\ CDOT V / 3600 \\ CDOT \\ Rhom˙=Ach⋅V / 3600⋅ρ Qinf=M˙⋅Cp 30 Tqinf=m˙⋅cp ⋅δt
Achachach: taux de changement d'air (1 / h)
VVV: Volume de la pièce (M³)
ρ \\ rhoρ: densité d'air (kg / m³, environ . 1.2)
CPC_PCP: chaleur d'air spécifique (≈1,005 kJ / kg · k)
Charge de refroidissement du produit:
Qprod=m⋅cpprod⋅Δt3600q_ {prod}=\\ frac {m \\ cdot c_p ^ {prod} \\ cdot \\ delta t} {3600} qprod =3600 m⋅cpprod ⋅Δtt
mmm: masse du produit (kg)
cpprodc_p ^ {prod} cpprod: chaleur spécifique du produit (kj / kg · k)
Δt \\ delta tΔt: chute de température (k)
Éclairage et équipement:
Ajoutez simplement la puissance nominale dans KW.
Occupation (personnes):
Chaleur raisonnable par personne ≈ 70–100 W.
Charge totale avec marge de sécurité:
Qtotal=∑qiq_ {total}=\\ sum q_iqtotal=∑qi qdesign=qtotal⋅ (1+ margin) (1 + \\ text {margin}) qdesign=qtotal ⋅ (1+ marge)
Marge généralement 5 à 15%.
3. Étape - par - Exemple étape
Conditions de conception (exemple):
Dimensions de la pièce: 6,0 × 4,0 × 3,0 m → Volume=72 m³
Tempère intérieure: 2 degrés
Température extérieure: 30 degrés
U - Valeurs: murs 0,5, toit 0,3, plancher 0,4 W / m²k
Changements d'air: 0,5 ACH
Produit: 200 kg, refroidi de 20 degrés à 2 degrés, cp =3.5 c_p=3.5 cp =3.5 kj / kg · k
Éclairage: 200 W, équipement: 500 W
Occupation: 2 personnes × 70 W chaleur sensée
Marge de sécurité: 10%
Calculs:
Zones:
Murs: 2 (l + w) h =60 m22 (l + w) h=60 \\ m²2 (l + w) h =60 m2
Roof=plancher=6 × 4=24 m26 × 4=24 \\ m²6 × 4=24 m2
ΔT:
Δt =30 - 2=28 k \\ delta t=30 - 2=28 \\ kΔt =30 - 2=28 k
Charges de conduction:
Murs: 0,5 × 60 × 28=840 w =0.840 KW0.5 × 60 × 28=840 w=0.840 KW0.5 × 60 × 28=840 W =0.840 KW
Roof: 0,3 × 24 × 28=201.6 w =0.202 kw0.3 × 24 × 28=201.6 w=0.202 kw0.3 × 24 × 28=201.6 w =0.202 kw
Floor: 0,4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 KW0.4 × 24 × 28=268.8 w=0.269 KW0.4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 KW
Infiltration:
m˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg / s \\ dot m=0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 \\ kg / sm˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg / s S
Qinf =0.012 × 1,005 × 28≈0.338 kwq_ {inf}=0.012 × 1,005 × 28 ≈ 0,338 \\ kwqinf =0.012 × 1,005 × 28≈0,338 kw
Charge de produit:
Qprod =200 × 3,5 × 183600=3.5 kwq_ {prod}=\\ frac {200 × 3,5 × 18} {3600}=3.5 \\ kwqprod =3600200 × 3.5 × 18 {{{13} kw
Éclairage et équipement:
Éclairage: 0,200 kW
Équipement: 0,500 kW
Occupation:
2 × 70W =0.140 KW2 × 70 W=0.140 KW2 × 70W =0.140 KW
Total avant la marge:
Qtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kwq_ {total}=0.840 + 0.202 + 0.269 + 0.338 + 3.5 + 0.200 + 0.500 + 0.140=5.989 \\ kwqtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kw
Avec marge (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {design}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqdesign =5.989 × 1.10=6.59 kw
Résultat:Capacité de refroidissement requise ≈6,6 kW.
4. Conseils pratiques
Utilisez toujours des unités SI cohérentes et convertissez W en KW pour les rapports.
Sélectionnez des valeurs réalistes U - à partir des matériaux de construction.
Considérez le produit - capacités de chaleur spécifiques (fruits, viande, fruits de mer diffèrent).
Ajoutez des allocations pour les ouvertures de porte, le dégivrage et le fonctionnement de pointe.
Utilisez des outils logiciels pour de grandes projets de salle - ou multi -.
Vérifiez avec les mesures sur le terrain après la mise en service et ajustez si nécessaire.
Conclusion
Le calcul de la charge de chaleur est la pierre angulaire de la conception de réfrigération. En considérant systématiquement la conduction, l'infiltration, le refroidissement des produits, les charges internes et l'ajout d'une marge de sécurité appropriée, les ingénieurs peuvent dimensionner avec précision l'équipement de réfrigération. Un puits - La charge calculée assure à la fois l'efficacité énergétique et les performances fiables pour les chambres froides, les supermarchés, la transformation des aliments et les applications de réfrigération industrielle.
