第3章 冷庫設計 制冷負荷計算

1、第第3 3章章制冷負荷計算制冷負荷計算目的：為正確選擇制冷機器、設備、管道目的：為正確選擇制冷機器、設備、管道提供依據。提供依據。方法：計算庫房耗冷量方法：計算庫房耗冷量修正修正確定制冷確定制冷負荷負荷(冷卻設備負荷和壓縮機負荷) 冷庫的耗冷量即冷庫的冷負荷，指為了使冷間內的冷庫的耗冷量即冷庫的冷負荷，指為了使冷間內的溫度達到所要求的值而需要的冷量。溫度達到所要求的值而需要的冷量。冷庫耗冷量計算冷庫耗冷量計算冷庫耗冷量計算當地氣象條件建筑隔熱構造制冷對象特點各項工藝要求各項冷負荷設備負荷機械負荷蒸發(fā)設備選配壓縮機選配輔助設備選配3.1 3.1 計算的基礎資料和一般規(guī)定計算的基礎資料和一般規(guī)定一

2、基礎資料一基礎資料1 1、地區(qū)氣象資料、地區(qū)氣象資料2 2、庫房平面圖和剖面圖、庫房平面圖和剖面圖3 3、冷間的進貨量、冷間的進貨量4 4、冷間的設計溫度和相對濕度、冷間的設計溫度和相對濕度 表2-1-1二設計參數的確定二設計參數的確定( (一一) )室外計算溫度室外計算溫度1 1、計算圍護結構傳熱量時，、計算圍護結構傳熱量時，t t外外為夏季空氣調節(jié)室為夏季空氣調節(jié)室外計算日平均溫度；外計算日平均溫度；2 2、計算通風換氣耗冷量時，、計算通風換氣耗冷量時，t t外外為夏季通風室外計為夏季通風室外計算溫度。算溫度。（二）鄰室計算溫度（二）鄰室計算溫度t t鄰鄰兩庫房相鄰，兩庫房相鄰，1 1、鄰

3、間為冷藏間，按冷藏間的設計庫溫計；、鄰間為冷藏間，按冷藏間的設計庫溫計；2 2為冷卻間或凍結間，取其空庫保溫溫度。為冷卻間或凍結間，取其空庫保溫溫度。 冷卻間為冷卻間為1010；凍結間為；凍結間為-10-10。3 3冷間地坪下設有通風加熱裝置，按冷間地坪下設有通風加熱裝置，按1 122計；計；4 4兩用間，作為本房間熱量計算時，按低溫度計；作為兩用間，作為本房間熱量計算時，按低溫度計；作為鄰室時，按高溫度計。鄰室時，按高溫度計。（三）室外計算相對濕度（三）室外計算相對濕度1 1、校核圍護結構是否結霜，用最熱月月平均相對、校核圍護結構是否結霜，用最熱月月平均相對濕度；濕度；2 2、計算通風換氣和

4、開門熱量時，取夏季通風室外、計算通風換氣和開門熱量時，取夏季通風室外計算相對濕度。計算相對濕度。（四）貨物進出庫的溫度（四）貨物進出庫的溫度1 1、進貨、進貨n未經冷卻的鮮肉按未經冷卻的鮮肉按+35+35計，已冷卻的鮮肉按計，已冷卻的鮮肉按+4+4計；計；n從外庫調入的凍結物按從外庫調入的凍結物按-8-8-10-10計；計；n運來的冰鮮魚蝦按運來的冰鮮魚蝦按+15+15計，經整理后的魚蝦按用水計，經整理后的魚蝦按用水溫度計；溫度計；n鮮蛋、果蔬按進庫旺月的月平均溫度，或按室外計算鮮蛋、果蔬按進庫旺月的月平均溫度，或按室外計算溫度乘以季節(jié)修正系數；溫度乘以季節(jié)修正系數；2 2、出庫、出庫n肉類從

5、冷卻間出按肉類從冷卻間出按+4+4；n肉類、魚品從凍結間出按肉類、魚品從凍結間出按1515；n冷卻物冷藏間為冷卻物冷藏間為00；a)a)凍藏間為凍藏間為-18-18。（五）加工時間 按表2-1-2三冷庫的的設計規(guī)模三冷庫的的設計規(guī)模1 1）以冷藏間或貯冰間的公稱容積為計算標準。）以冷藏間或貯冰間的公稱容積為計算標準。2 2）公稱容積）公稱容積= =凈面積凈面積凈高凈高3 3）貯藏噸位）貯藏噸位G=VG=Vi ii ii i/1000 /1000 噸噸 V Vi i：公稱容積：公稱容積m m3 3 i i：食品計算密度：食品計算密度 i i：容積利用系數：容積利用系數 冷庫容量如何確定冷庫容量如

6、何確定 冷庫容量包括冷庫容量包括凍結量凍結量、冷卻量冷卻量和和冷藏量（含貯冰冷藏量（含貯冰量）量）。 它由計劃任務書或設計委托書作出明確的規(guī)定，它由計劃任務書或設計委托書作出明確的規(guī)定，是冷庫建設的一項重要經濟指標，根據冷庫的容量能是冷庫建設的一項重要經濟指標，根據冷庫的容量能確定冷庫的確定冷庫的建筑結構形式、面積、高度建筑結構形式、面積、高度和和設計方案設計方案。1.1.冷卻間、凍結間的生產能力（冷卻間、凍結間的生產能力（t/dt/d），（根據冷加工的），（根據冷加工的形式和時間來確定形式和時間來確定 ）。）。（1 1）設有吊軌的冷加工間，）設有吊軌的冷加工間，（2 2）設有排管擱架的冷加工

7、間，）設有排管擱架的冷加工間，（3 3）用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間。）用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間。2.2.冷藏庫的貯藏噸位冷藏庫的貯藏噸位 冷藏庫內所有冷藏間、凍藏間、貯冰間的容量總和。冷藏庫內所有冷藏間、凍藏間、貯冰間的容量總和。冷庫容量如何確定冷庫容量如何確定Lgd 1000n Lgd 100024tG Gd d= = =設有吊軌的冷加工間設有吊軌的冷加工間G Gd d- -每日冷加工能力每日冷加工能力,t/d,t/dL-L-吊軌有效裝載總長度，吊軌有效裝載總長度，m mg gd d- - 吊軌單位長度裝載量，吊軌單位長度裝載量，kgkgn-n-冷加工周轉次數冷加工周轉次數t- t-

8、冷加工一次周轉的時間，冷加工一次周轉的時間，h h24-24-每日小時數每日小時數h/dh/dMF gj 24 f 1000 tGd=設有排管擱架冷加工間設有排管擱架冷加工間M-M-擱架利用系數擱架利用系數F-F-擱架各層水平面積之和，擱架各層水平面積之和，m m2 2f- f- 每件裝載冷加工食品的容器每件裝載冷加工食品的容器 所占面積所占面積,m,m2 2g gj j- -每件冷加工食品的凈重每件冷加工食品的凈重,kg,kg Gd = 用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間用箱，筐裝直接堆碼的冷加工間FH 24 1000 tF F 冷加工間的凈面積冷加工間的凈面積，H H 冷加工間的冷加工間的凈凈高

9、高 冷加工間的容積利用系數冷加工間的容積利用系數 食品的計算密度食品的計算密度 3.2 3.2 冷間各項冷負荷的確定冷間各項冷負荷的確定根據熱量進入冷間的不同途徑，可將冷負荷分為五部分4.2 4.2 冷間各項冷負荷的確定冷間各項冷負荷的確定庫房耗冷量庫房耗冷量 Q=QQ=Q1 1+ Q+ Q2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+ Q+ Q5 5nQ Q1 1：圍護結構傳入熱；：圍護結構傳入熱；nQ Q2 2：貨物放熱量；：貨物放熱量；nQ Q3 3：通風換氣耗冷量：通風換氣耗冷量nQ Q4 4：電機運轉年熱當量：電機運轉年熱當量a)a)Q Q5 5：操作管理耗冷量：操作管理耗冷量一、圍護

10、結構傳入熱一、圍護結構傳入熱1 1計算公式計算公式Q Q1 1=KF=KF（t tw wt tn n） K=1/R=1/K=1/R=1/（1/1/w w+i/i+1/+i/i+1/n n）K K：查表計算；：查表計算；：查表；：查表；t tw w：外墻、頂棚、屋面按室外計算溫度計；內墻、樓面、：外墻、頂棚、屋面按室外計算溫度計；內墻、樓面、地坪按鄰室溫度計；地坪按鄰室溫度計；t tn n：庫內設計溫度。：庫內設計溫度。一、圍護結構傳入熱一、圍護結構傳入熱F F：外墻、屋面、地面按外輪廓計，鄰墻以中心線為界；樓：外墻、屋面、地面按外輪廓計，鄰墻以中心線為界；樓板和內墻按內輪廓計，鄰墻以中心線為界

11、。板和內墻按內輪廓計，鄰墻以中心線為界。高度高度外墻高度：頂層：由該層樓板面到屋蓋頂層：由該層樓板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的上上表面或到閣樓隔熱層的上表面。表面。中間層：該層樓板面到上層的樓板面該層樓板面到上層的樓板面。首層： 1 1）下有非冷藏間的地下室：該層樓板底面到上層的樓板）下有非冷藏間的地下室：該層樓板底面到上層的樓板面；面； 2 2）下有冷藏間的地下室：該層樓板面到上層的樓板面；）下有冷藏間的地下室：該層樓板面到上層的樓板面； 3 3）無隔熱層的地坪：地坪表面到上層的樓板面；）無隔熱層的地坪：地坪表面到上層的樓板面；4 4）有隔熱層的地坪：由隔熱層下表面到上層的樓板面；）有隔熱

12、層的地坪：由隔熱層下表面到上層的樓板面；5 5）架空通風地坪：架空層板的下表面到上層的樓板面；）架空通風地坪：架空層板的下表面到上層的樓板面；6 6）埋設通風管地坪：通風管頂平面到上層的樓板面。）埋設通風管地坪：通風管頂平面到上層的樓板面。 內墻高度：底層和中間層：由該層樓板面到上層的上內墻高度：底層和中間層：由該層樓板面到上層的上表面表面頂層：頂層：由該層樓板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的由該層樓板面到屋蓋上表面或到閣樓隔熱層的上表面。上表面。2 2最小傳熱阻最小傳熱阻R R0 01 1）確定圍護結構時，其傳熱阻）確定圍護結構時，其傳熱阻RR0 02 2）已知設計溫度和隔熱材料，不知圍護結構

13、時，查表確）已知設計溫度和隔熱材料，不知圍護結構時，查表確定定R R。 單位面積傳入熱量單位面積傳入熱量q=tq=t t t相同時，相同時，q q小，造價高，圍護結構厚，占地面積多。小，造價高，圍護結構厚，占地面積多。我國：稻殼和聚苯乙烯泡沫塑料為我國：稻殼和聚苯乙烯泡沫塑料為 10.4W/m10.4W/m2 2 軟木和聚氨酯泡沫塑料為軟木和聚氨酯泡沫塑料為12.8 W/m12.8 W/m2 2最小傳熱阻最小傳熱阻R R0 0二、貨物放熱量二、貨物放熱量含含Q Q2a2a-食品放熱量食品放熱量Q Q2 2 b-b-食品包裝材料和承載工具的熱量食品包裝材料和承載工具的熱量Q Q2 2 c c-食

14、品冷加工的呼吸熱食品冷加工的呼吸熱Q Q2d2d-食品冷藏過程中的呼吸熱食品冷藏過程中的呼吸熱二、貨物放熱量二、貨物放熱量G G/ / 的取值按教材規(guī)定的取值按教材規(guī)定1 1。冷卻間和凍結間。冷卻間和凍結間2 2冷卻物冷藏間冷卻物冷藏間8%8%（果蔬），（果蔬），5%5%（鮮蛋）（鮮蛋）3 3凍藏間：凍藏間： 外庫調入時外庫調入時5%5%；無外庫調入時，量小、大。；無外庫調入時，量小、大。凍結間：凍結間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b果蔬冷卻間：果蔬冷卻間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c果蔬冷卻物冷藏間：果蔬冷卻物冷藏間：Q Q2 2=Q=Q

15、2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c+Q+Q2d2d凍藏間：凍藏間：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b貯冰間：貯冰間：三通風換氣冷負荷三通風換氣冷負荷Q Q3 3果蔬冷藏間需定期通風換氣，有人操作的低溫車間，要果蔬冷藏間需定期通風換氣，有人操作的低溫車間，要補充新鮮空氣。補充新鮮空氣。含兩項耗冷量：含兩項耗冷量：（一）貨物換氣冷負荷（一）貨物換氣冷負荷 Q Q3a3a= =（h hw wh hn n）nVrnVrn n10103 3/ /（242436003600） n n：換氣次數，：換氣次數，2 23 3次次/ /日日（二）操作人員呼吸換氣冷負荷（二）操作人員呼吸換氣

16、冷負荷-操作人員長期停留的操作人員長期停留的冷間冷間( (加工間、包裝間加工間、包裝間) ) Q Q3b3b=8.3=8.3（h hw wh hn n）n n r rrrn n四四 電機運行熱當量電機運行熱當量Q Q4 4=N=N10103 3=1 =1 電機在庫內電機在庫內 =0.75 =0.75 電機不在庫內電機不在庫內=1=1冷風機配用電機，其它設備配用電機冷風機配用電機，其它設備配用電機=8/24=0.33=8/24=0.33 因冷風機電功率未知因冷風機電功率未知, ,可先假設可先假設, ,再校核再校核, ,或按經驗確或按經驗確定定. .如如凍結間：電機功率為凍結間：電機功率為0.20

17、.21.6kW/1.6kW/噸噸冷卻物冷藏間：冷卻物冷藏間：0.01 0.01 0.02 kW/0.02 kW/噸貨物噸貨物五五 操作管理冷負荷操作管理冷負荷含含: :庫房內照明熱量、出入庫房開啟門冷負荷、操作人員庫房內照明熱量、出入庫房開啟門冷負荷、操作人員散熱量等。散熱量等。Q Q5 5=Q=Q5a5a+ Q+ Q5b5b+Q+Q5c5c冷卻間和凍結間不計操作管理冷負荷。3.4 3.4 冷卻設備負荷和機械負荷的計算冷卻設備負荷和機械負荷的計算冷卻設備負荷和機械負荷不等于庫房耗冷量冷卻設備負荷和機械負荷不等于庫房耗冷量一庫房冷卻設備負荷一庫房冷卻設備負荷Q Qq q庫房冷卻設備負荷即蒸發(fā)器負

18、荷在庫房各不利因素同時庫房冷卻設備負荷即蒸發(fā)器負荷在庫房各不利因素同時出現(xiàn)，仍保證冷量供給。出現(xiàn)，仍保證冷量供給。Q Qq q=Q=Q1 1+ PQ+ PQ2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+Q+Q5 5冷卻間和凍結間冷卻間和凍結間P=1.3 P=1.3 其余為其余為1 1逐個冷間計算，如表逐個冷間計算，如表2-4-12-4-1。庫房冷卻設備負荷庫房冷卻設備負荷二機械負荷二機械負荷Q Qj j 壓縮機選型的依據，要滿足冷庫高峰負荷要求和經壓縮機選型的依據，要滿足冷庫高峰負荷要求和經濟性、合理性。濟性、合理性。 因耗冷量是按最不利條件下確定的，實際工作時，因耗冷量是按最不利條件下確定的，實際工作時，不利因素同時出現(xiàn)的幾率少。不利因素同時出現(xiàn)的幾率少。Q Qj j=R=R（n n1 1Q Q1 1+ n+ n2 2Q Q2 2+ n+ n3 3Q Q3 3+ n+ n4 4Q Q4 4+