2 Расчёт теплопритоков в камеры.
2.1 Расчет теплопритока в камеры хранения продуктов за счет теплопередачи через ее стенки.
Вертикальные стены состоят из кирпичной кладки толщиной 380 мм. Изнутри к стенам прикреплены слой пенофола толщиной 3 мм для гидроизоляции конструкции и слой пенополиуретана для теплоизоляции, который имеет толщину 50 мм. Панели собираются таким образом, чтобы предотвратить образование тепловых мостов, и соединяются между собой при помощи специальной фурнитуры. Конструкция теплоизоляции дверей считается такой же, как у вертикальных стен. Потолок камеры собран из железобетонных плит толщиной 300 мм и теплоизолирован слоем минераловаты, толщиной 110 мм. Снаружи потолок гидроизолирован рубероидом и слоем битума толщиной 5 мм. Пол камеры выполнен на грунте и состоит из двух армированных бетонных стяжек общей толщиной 200 мм и заложенных между ними пенопластовых плит толщиной 100 мм. Пол имеет устройство электроподогрева, обеспечивающее температуру грунта под нижней стяжкой +2 °С, для предотвращения вспучивания грунта.
Рис. 2 – Конструкция наружной стены.
Таблица 1 – Материалы конструкции покрытия
Материал слоя |
λ, Вт/(м·К) |
δ, м |
Кирпичная кладка |
0,76 |
0,380 |
Пенофол |
0,049 |
0,003 |
ППУ изоляция |
0,05 |
0,05 |
Штукатурка |
0,02 |
0,02 |
Рис. 3 – Конструкция перекрытия.
Таблица 2 – Материалы конструкции покрытия
Материал слоя |
λ, Вт/(м·К) |
δ, м |
Ж/б плита |
1,92 |
0,3 |
Минераловатная плита |
0,08 |
0,11 |
Цементно-песчаный раствор |
0,93 |
0,05 |
Рубероид |
0,17 |
0,034 |
Битумная мастика |
0,27 |
0,005 |
Рис.4 – Конструкция внутренней стены.
Таблица 3 – Материалы конструкции внутренней стены
Материал слоя |
λ, Вт/(м·К) |
δ, м |
Ж/б панель |
1,7 |
0,200 |
Гидроизол |
0,3 |
0,004 |
Пенополиуритан |
0,025 |
0,150 |
Цементна штукатурка |
0,88 |
0,015 |
Пол камеры выполнен на грунте и состоит из двух армированных бетонных стяжек общей толщиной 200 мм и заложенных между ними пенопластовых плит толщиной 100 мм. Температуру грунта под нижней стяжкой принимаем +5 °С.
Рис.5 – Конструкция пола.
Таблица 4 – материалы конструкции потолка
Материал слоя |
λ, Вт/(м·К) |
δ, м |
Бетонная основа |
1,75 |
0,100 |
Пенопласт |
0,032 |
0,100 |
Гидроизол |
0,3 |
0,004 |
Бетонная основа |
1,75 |
0,100 |
Вначале определим коэффициент теплопередачи через стены и потолок по уравнению:
(2.1.1)
где:
αвн - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаем равным 8,7 Вт/(м2·°С);
αнар – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаемый равным для пола и потолка - 23 Вт/(м2·°С), для пола значение 1/αнар= 0, так как пол камер выполнен непосредственно на грунте и конвективный теплообмен между полом и воздухом с наружной стороны отсутствует. В результате получим:
- для наружных стен:
,
- для внутренних стен коэффициент теплопередачи определяется по табл.5 [2] методом интерполяции..
- для потолка:
- для пола:
По формуле рассчитаем теплопритоки через ограждения:
Q = K · F · (Δt + Δt’), Вт
где:
K – коэффициент теплопередачи через огдаждение, Вт/м²·К;
S – площадь ограждающей конструкции, м²;
Δt – разность температур воздуха по обе стороны ограждения, К;
Δt’ – дополнительный перепад температуры, К.
Данные расчёта заносим в таблицу 5.
Табл. 5 – Теплопритоки от ограждающих конструкций.
Наименование помещения и температура воздуха в нем |
Характеристики ограждения |
Площадь, F, м2 |
Коэффициент теплопередачи K, Вт/м2С |
tв, °С |
tн, °С |
Δt, °С |
Теплопоступления Q1, Вт |
|||||
Наименование |
Ориентация по сторонам света |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||||
Камера №1 для хранения картофеля, t=+5 С |
НС |
З |
86,4 |
0,58 |
+5 |
+27,7 |
22,7 |
1138 |
||||
НС |
Ю |
95,4 |
0,58 |
27,7 |
22,7 |
1256 |
||||||
ВС |
|
86,4 |
0,441 |
0 |
-5 |
-190,5 |
||||||
ВС |
|
90,4 |
0,441 |
+25 |
20 |
797 |
||||||
ПЛ |
|
637 |
0,36 |
+24 |
19 |
4357 |
||||||
ПТ |
|
637 |
0,5 |
+27,7 |
22,7 |
7230 |
||||||
|
13790,5 |
|||||||||||
Камера №2 для хранения яблок t= 0 С |
НС |
Ю |
53,21 |
0,58 |
0 |
+27,7 |
27,7 |
855 |
||||
ВС |
|
86,4 |
0,417 |
0 |
0 |
0 |
||||||
ВС |
|
48,21 |
0,5 |
+25 |
25 |
603 |
||||||
НС |
В |
86,4 |
0,58 |
27,7 |
27,7 |
1388 |
||||||
ПЛ |
|
362 |
0,36 |
+24 |
24 |
3128 |
||||||
ПТ |
|
362 |
0,5 |
+27,7 |
27,7 |
5014 |
||||||
|
10988 |
|||||||||||
Камера №3 для хранения капусты, t=0 С |
НС |
Ю |
33,012 |
0,58 |
0 |
+27,7 |
27,7 |
530 |
||||
ВС |
|
86,4 |
0,417 |
+5 |
5 |
180 |
||||||
ВС |
|
28,012 |
0,5 |
+25 |
25 |
350 |
||||||
ВС |
|
86,4 |
0,417 |
0 |
0 |
0 |
||||||
ПЛ |
|
223 |
0,36 |
+24 |
24 |
1927 |
||||||
ПТ |
|
223 |
0,5 |
+27,7 |
27,7 |
3089 |
||||||
|
6076 |
|||||||||||
Камера №4 для замораживания ягод, t=-20 C |
НС |
В |
21,6 |
0,58 |
-20 |
+27,7 |
47,7 |
598 |
||||
НС |
С |
10,8 |
0,58 |
+27,7 |
47,7 |
299 |
||||||
ВС |
|
21,6 |
0,233 |
0 |
20 |
101 |
||||||
ВС |
|
5,8 |
0,233 |
+25 |
45 |
61 |
||||||
ПЛ |
|
17 |
0,36 |
+24 |
44 |
269 |
||||||
ПТ |
|
17 |
0,5 |
+27,7 |
47,7 |
405 |
||||||
|
1733 |
|||||||||||
Камера №5 для хранения моркови , t=0 С |
НС |
С |
36 |
0,58 |
0 |
+27,7 |
27,7 |
578 |
||||
ВС |
|
21,6 |
0,233 |
+24 |
24 |
121 |
||||||
ВС |
|
31 |
0,233 |
+25 |
25 |
181 |
||||||
ВС |
|
21,6 |
0,233 |
-20 |
-20 |
-101 |
||||||
ПЛ |
|
59 |
0,36 |
+24 |
24 |
510 |
||||||
ПТ |
|
59 |
0,5 |
+27,7 |
27,7 |
817 |
||||||
|
2106 |
|||||||||||
НС – наружная стена;
ВС – внутренняя стена;
ДВ – дверь;
ПТ – потолок;
ПЛ – пол.