Dvaja kupujúci môžu požiadať o „300-tonovú chladiarenskú miestnosť“ a znamenať úplne iné veci. Človek sa stará o to, koľko paliet má miestnosť; druhý sa stará o to, koľko tepla musí chladiareň každý deň odobrať. V praxi je kapacita chladiarní vždy dve čísla: skladovacia tonáž v tonách a chladiaca záťaž v kilowattoch. Skontrolovanie oboch vzorcov pred podpísaním objednávky vás ochráni pred dvoma najdrahšími chybami v tomto obchode – miestnosťou, ktorá nikdy nedosiahne teplotu, a továrňou, ktorá je poloprázdna. Nižšie uvedené časti pokrývajú vzorec skladovanej tonáže, vzorce tepelného zaťaženia za údajom v kW, spracovaný príklad a spôsob, akým sa výsledky premietajú do skutočného zariadenia.
Skladovacia kapacita na prvom mieste: Tonážny vzorec
Úložná strana výpočtu odpovedá "koľko produktu sa zmestí?" Vzorec používaný v celom odvetví je jednoduchý:
Skladovacia tonáž = vnútorný objem × faktor využitia objemu × hmotnosť produktu
Vnútorný objem sa meria medzi jednotlivými panelmi vo vnútri miestnosti, nie z vonkajšej kresby. 100 mm sendvičový panel odoberie 100 mm z každého úseku steny a v malých miestnostiach len táto chyba výrazne posúva výsledok v tonáži. Faktor objemového využitia berie do úvahy uličky, svetlosť krídiel dverí, priestor na cirkuláciu vzduchu pod stropom a okolo výparníkov a spôsob stohovania. Jednotková hmotnosť produktu je hustota skutočnej komodity v jeho obale – kartónový mrazený tovar má zvyčajne hmotnosť 400 – 500 kg/m³, objemové mrazené mäso 550 – 650 kg/m³ a ovocie v nádobách 250 – 350 kg/m³.
| Usporiadanie skladovania | Typický faktor využitia |
|---|---|
| Voľné hromadné stohovanie, ručne ložené | 0,60 – 0,70 |
| Paletové regály so štandardnými uličkami | 0,40 – 0,50 |
| Dvojité hlboké alebo úzke uličky | 0,50 – 0,60 |
| Kombinované regály a podlahové stohy | 0,45 – 0,55 |
Práca rýchlo: miestnosť s rozmermi 10 m × 8 m × 3,5 m pojme 280 m³. S kartónovým mrazeným tovarom s hmotnosťou 450 kg/m³ a koeficientom využitia 0,5 je kapacita 280 × 0,5 × 450 = 63 000 kg, približne 63 ton. Prepnite na hromadné stohovanie pri 0,65 a rovnaký plášť pojme približne 82 ton – preto si rozhodnutia o usporiadaní zaslúžia rovnakú pozornosť ako samotná budova.
Chladiaca záťaž: Vzorce za kilowattmi
Strana chladenia odpovedá "koľko tepla sa musí odobrať?" Inžinieri spočítajú štyri zdroje tepla a potom použijú bezpečnostný faktor:
Q celkom = (Q prenos Q produktu Q interné Q infiltrácia ) × bezpečnostný faktor
Prenosové zaťaženie cez obálku
Q = U × A × AT. Tu je U celkový súčiniteľ prestupu tepla panelov – asi 0,23 W/m²·K pre 100 mm PUR, 0,15–0,17 pre 150 mm a približne 0,12 pre 200 mm. A je povrchová plocha obalu a ΔT je rozdiel medzi teplotou okolia a teplotou miestnosti. Vynásobený 24 a delený 1 000, rovnaký vzorec udáva zaťaženie prenosu v kWh za deň. Podlahy v kontakte so zemou používajú menšie ΔT, pretože teplota zeme zostáva okolo 10–16 °C.
Zaťaženie produktu
Q = m x c p × ΔT ÷ 3 600, kde m je hmotnosť produktu vstupujúceho za hodinu a c p je špecifické teplo — asi 1,5 kJ/kg·K pre mrazené potraviny a 3,2–3,8 pre chladený tovar. Čerstvé ovocie a zelenina tiež vytvárajú dýchacie teplo. V čistých skladovacích priestoroch je zaťaženie produktu skromné; v mraziarenských alebo rušných prijímacích miestnostiach dominuje, pretože mrazenie navyše nesie latentné teplo topenia, okolo 330 kJ na kilogram obsahu vody.
Vnútorné zaťaženie
Ľudia (približne 250 – 400 W každý v závislosti od teploty v miestnosti a intenzite práce), osvetlenie (svietidlá LED zvyčajne umožňujú 5 – 10 W/m²), motory ventilátorov výparníkov, ohrievače rámu dverí a teplo z rozmrazovania – to všetko končí v miestnosti. Teplo ventilátora si zasluhuje rešpekt: v nízkoteplotnom sklade môžu samotné motory ventilátorov pridať 1 kW alebo viac, ktoré bežia 24 hodín denne.
Infiltračná záťaž
Každé otvorenie dverí vymieňa studený vzduch za teplý a vlhký. Zaťaženie závisí od veľkosti brány, frekvencie premávky a či sú namontované pásové clony alebo vzduchové clony. Distribučná mraznička s rušným dokom môže znášať oveľa vyššiu infiltračnú záťaž ako rovnaká miestnosť otvorená dvakrát denne.
Bezpečnostný faktor
Medzisúčet sa vynásobí 1,1 – 1,3, pričom v praxi je bežné 1,15 – 1,2, aby sa pokryli poklesy po odmrazení, námraza cievok, zlé zaobchádzanie s dverami a mierny nárast obratu.
Spracovaný príklad: 280 m³ mraziarenský sklad pri -18 °C
Vezmite rovnakú miestnosť s rozmermi 10 × 8 × 3,5 m: 150 mm PUR panely (U ~ 0,17 W/m²·K), 32 °C okolia, obálka 286 m², 2 000 kg kartónového tovaru denne prijímaného pri -10 °C, dvaja pracovníci na jednu hodinu, LED osvetlenie, výparník 1,0 kW.
| Zdroj tepla | Základ | Načítať |
|---|---|---|
| Prevodovka | 0,17 × 286 m² × 50 K | ~2,4 kW |
| Produkt | 2 000 kg × 1,5 kJ/kg·K × 8 K za deň | ~0,3 kW |
| Interné (ľudia, svetlá, fanúšikovia) | inštalovaný 0,8 0,8 1,0 kW | ~2,6 kW |
| Infiltrácia | Mierne otváranie dverí | ~1,5 kW |
| Medzisúčet | — | ~6,8 kW |
| S 15% bezpečnostným faktorom | 6,8 × 1,15 | ~7,8 kW |
Ak sa plánuje prevádzka kompresorovej stanice 18 hodín denne namiesto 24, musí byť rovnaká denná energia dodaná za menej hodín, čím sa prevádzkový bod posunie smerom k 9–10 kW. Toto jediné rozhodnutie – plánovaná prevádzková doba – často vysvetľuje, prečo sa dve ponuky pre „rovnakú“ miestnosť tak líšia.
- Prevodovka — 35%
- Produkt — 5%
- Vnútorné zaťaženie — 38%
- Infiltrácia — 22%
Podiel každého zdroja tepla v medzisúčte príkladu pred bezpečnostným faktorom.
Prečo nastavená hodnota teploty toľko posúva čísla
Zaťaženie prevodovky sa mení priamo s ΔT, takže rovnaký plášť nesie veľmi odlišné zaťaženia pri rôznych bodoch nastavenia. Pri použití U × A vzorovej miestnosti asi 48,6 W/K:
Prenosové zaťaženie pre rovnakú miestnosť pri teplote okolia 32 °C; ΔT 30 K, 50 K a 57 K.
Chladnejšie miestnosti platia dvakrát aj na strane stroja: vyššie kompresné pomery znižujú účinnosť kompresora, hrubšie panely zvyšujú náklady na stavbu a odmrazovanie vyžaduje väčší podiel dennej energie. Mraziaci režim navyše prenáša latentné teplo produktu, takže skutočná medzera medzi chladiarenskou miestnosťou a skladom s teplotou -25 °C je širšia, než naznačujú samotné stĺpce.
Od kilowattov po hardvér: zodpovedajúce výparníky, kondenzačné jednotky a kompresory
Vypočítané zaťaženie sa stane užitočným iba vtedy, keď sa prevedie na zariadenie vybrané v správnych prevádzkových podmienkach. Výparníky sú prispôsobené teplotnej triede miestnosti: chladiče série DL slúžia chladiarenským a spracovateľským miestnostiam okolo 0 °C, jednotky série DD pokrývajú sklady so strednou teplotou a jednotky série DJ sú vyrobené pre teplotu -18 °C a menej, so širším rozstupom rebier, aby sa vyrovnali s mrazom. Každý výparník je potom dimenzovaný pri konštrukčnom teplotnom rozdiele približne 6–10 K medzi teplotou vzduchu v miestnosti a teplotou vyparovania – zníženie TD na polovicu približne zdvojnásobí požadovaný povrch cievky, čo je bežný zdroj nedostatočne špecifikovaných cenových ponúk.
Vysokoteplotný výparník typu DL pre chladiace miestnosti Séria DL, navrhnutá do chladiacich priestorov s teplotou okolo 0 °C, je vhodná na skladovanie vajec a zeleniny. Zodpovedá prevádzke chladiacej miestnosti, o ktorej sa tu diskutuje, za predpokladu, že povrch cievky je dimenzovaný na správny konštrukčný teplotný rozdiel. Zobraziť produkt → 
Nízkoteplotný výparník typu DJ na skladovanie v mrazničke Určené na rýchle zmrazovanie a skladovanie pri nízkej teplote pod -25 °C, uchovávanie mäsa, rýb, mrazených potravín a iného tovaru. Širší rozstup rebier pomáha vyrovnať sa s mrazom, čo sa týka prevádzkových podmienok mrazničky uvedených v tejto časti. Zobraziť produkt → Na strane stroja je potrebné odčítať kapacitu kondenzačnej jednotky pre aktuálnu teplotu vyparovania a kondenzácie, nie z výkonu na výkonovom štítku. Jednotka "5 HP" môže dodať 8 kW pri strednej teplote a sotva 4 kW pri teplote -25 °C pri odparovaní. Skriňové kondenzačné jednotky sú vhodné pre kompaktné chladiarenské miestnosti, kde je inštalačný priestor a čas zapojenia obmedzený; jednotky otvoreného typu a paralelné jednotky sa preberajú s rastúcimi požiadavkami na záťaž a redundanciu.
Krabicová kondenzačná jednotka pre kompaktné chladiarenské miestnosti Táto jednotka utesňuje kompresor a kondenzátor v jednom kryte, čím sa hodí do malých priestorov s rýchlou inštaláciou. Kapacita sa musí pri výbere odčítať pri skutočných teplotách vyparovania a kondenzácie, a nie pri výkone na štítku. Zobraziť produkt → Polouzavreté a špirálové kompresory sa potom vyberú z rovnakého prevádzkového bodu, pričom bezpečnostný faktor je už zabudovaný do záťaže a poskytuje rezervu. Keď sa nezhodný systém začne krátkodobo cyklovať, stráca teplotu vo vlhkom počasí alebo zakopne pri vysokom tlaku, hlavnou príčinou je veľmi často tento krok dimenzovania – typické príznaky a opravy sú uvedené v našom sprievodcovi analýza porúch chladiaceho systému chladiarní .
Päť chýb vo výpočte, ktoré neskôr stoja peniaze
- Meranie vonkajších rozmerov. Hrúbka panelu potichu odstraňuje objem z každej steny, stropu a podlahy a chyby sa hromadia v malých miestnostiach.
- Výber strojového zariadenia z menovitého výkonu namiesto kapacity pri skutočných teplotách odparovania a kondenzácie.
- Podceňovanie premávky dverí. V rušnej distribučnej mrazničke môže infiltrácia prekročiť prenosové zaťaženie a pásové alebo vzduchové clony menia matematiku.
- Zabudnite na teplo ventilátora, odmrazovanie a ohrievače dverí v miestnostiach s nízkou teplotou, ktoré bežia 24 hodín denne.
- Použitie nadrozmerného faktora „pre každý prípad“ 30–50 %. Výsledkom je predimenzovaný kompresor, ktorý má krátke cykly, bojuje s reguláciou vlhkosti a spaľuje viac energie ako kompresor s presnou veľkosťou.
Často kladené otázky
Koľko wattov chladenia potrebujem na meter kubický?
Čísla rýchleho plánovania pre dobre izolované miestnosti sa pohybujú okolo 50 – 80 W/m³ pre chladiace miestnosti a 75 – 110 W/m³ pre mrazničky, ale toto sú len zdravé kontroly. Premávka dverí a denná obrátka produktu bežne posúvajú skutočné zaťaženie mimo tento rozsah, takže výpočet jednotlivých komponentov berte ako skutočnú odpoveď.
Robí väčší bezpečnostný faktor systém lepším?
Nie. Nad približne 1,2 – 1,3 si dodatočná kapacita väčšinou kupuje krátke cykly, slabú reguláciu vlhkosti a vyššie účty za elektrinu. Presnosť rozpisu záťaže vás ochráni lepšie ako nafúknutá násobilka.
Čo mám poslať dodávateľovi na presnú cenovú ponuku?
Vnútorné rozmery, typ a hrúbka panelu, nastavená teplota, návrhová teplota okolia, denný príjem produktu so vstupnou teplotou, veľkosť dverí a prevádzka a plánované hodiny chodu kompresora. S týmito siedmimi riadkami môže dodávateľ overiť tonáž aj kilowatty namiesto hádania iba podľa objemu.
Pred nákupom spustite oba vzorce a znova ich spustite vždy, keď sa zmení rozloženie, produktový mix alebo pohyb dverí. Keď informujete dodávateľa, odovzdajte nákladný list a nie cieľovú tonáž; výrobcovia kompresorov, kondenzačných jednotiek a výparníkov — ako napríklad náš inžiniersky tím v Zhejiang, ktorý sa dodáva do viac ako 80 krajín — môžu presne dimenzovať vybavenie iba vtedy, keď je výpočet pred nimi úprimný.
