Расчет холодильной установки: Онлайн расчет холодильного оборудования

Быстрый расчёт холодильной установки Ариада по объёму холодильной камеры и температурному режиму.

Важнейшими параметрами, от которых зависит мощность выбираемого холодильного агрегата являются следующие:

• объём холодильной камеры
• температурный режим камеры
• температура окружающей среды
• толщина стенок камеры
• скорость обновления товара в камере

В первую очередь мощность агрегата зависит от объема холодильной камеры – чем больше объём, тем больше мощность.  
Модельный ряд холодильных агрегатов Ариада для охлаждения камер представлен как моноблоками, так и сплит-системами, которые работают в двух температурных режимах:

• Среднетемпературные моноблоки – AMS и сплит-системы – KMS, поддерживают температуру внутри камеры  +5…-5 °С.
• Низкотемпературные моноблоки – ALS и сплит-системы – KLS с рабочей температурой -18 °С.

При среднетемпературном режиме работы (+5…-5 °С)  хранится большинство пищевых продуктов как овощи, фрукты, колбасы сыры, напитки, молоко. При низкотемпературном режиме (-15…-20 °С)  хранятся замороженное мясо, рыба , мороженое.

Температура  окружающей среды очень существенно влияет на выбор холодильного агрегата.  В большинстве случаев она колеблется в диапазоне от +20 до +40 °С. Неправильное определение внешней температуры, может привести к выбору маломощного агрегата, что впоследствии, может вылиться в снижение срока хранения продуктов или даже их порчу.
Конечно стенки толщиной 100 мм актуальны для низкотемпературных камер или для камер с большим объемом 50-80 м3, но на практике большинство камер имеет толщину стенок 80 мм.
Скорость обновления товара в камере особенно важна для низкотемпературных режимов, так как, в момент помещения в камеру товаров происходит увеличение температуры окружающей среды в камере, вызванное более высокой температурой помещаемых в нее товаров и потери холода при открывании двери. Все это может влиять на выбор холодильного агрегата. Стандартный расчет  холодильного агрегата основан на величине 10% обновления объема камеры в течение 1 суток.

Достаточно точно подобрать необходимый холодильный агрегат можно с помощью таблиц, предоставляемых производителем холодильных агрегатов. Например, ниже приведены таблицы  подбора холодильных агрегатов Ариада для холодильных камер с толщиной стенок 80 мм.

Таблица “Подбор среднетемпературных агрегатов Ариада для холодильных камер разного объёма”

Таблица “Подбор низкотемпературных холодильных агрегатов Ариада для камер разного объёма”

В них в вертикальных блоках указаны температурные режимы хранения продуктов, а в горизонтальных блоках марка холодильного агрегата и температура окружающей среды. На пересечении выбранных условий указан максимально допустимый объем холодильной камеры с толщиной стенок 80 мм.
Например, мы имеет  холодильную камеру Ariada КХН-14,9 и объемом 14,9 м3.
Нам требуется хранить продукты при температуре -18 °С.
Температура окружающей среды + 30 °С.
Исходя из второй таблицы, нам требуется либо моноблок ALS 220, либо сплит-система KLS 220 с максимально допустимым, при заданных условиях, объёмом камеры 18 м3.

Подбор и расчет холодильного оборудования

Ваш email:

Ваш телефон:

Введите код:*

Данные поля обязательны для заполнения. По телефону, мы свяжемся с вами для уточнения параметров подбора, а на email вышлем файл с подходящим вам оборудованием.

Среди следующих вы можете заполнить не все поля, и мы подберем оборудование для вас, основываясь только на этих данных. Если вы хотите более точного подбора, пожалуйста, заполните все поля.

Условия эксплуатации

Максимальная температура окружающего воздуха ^оС

Относительная влажность окружающего воздуха %

Параметры камеры

Требуемая температура в камере ^оС

Длина камеры м

Ширина камеры м

Высота камеры м

Теплоизоляция потолка

материал

———Вспененный полиэтиленКерамзитМинватаОпилкиПенопластПеноплексПенополистиролПенополиуретан (ППУ)ПерлитПробковая плитаСтекловолокноТорфплита

толщина слоя м

Теплоизоляция стен

материал

———Вспененный полиэтиленКерамзитМинватаОпилкиПенопластПеноплексПенополистиролПенополиуретан (ППУ)ПерлитПробковая плитаСтекловолокноТорфплита

толщина слоя м

Теплоизоляция пола

материал

———Вспененный полиэтиленКерамзитМинватаОпилкиПенопластПеноплексПенополистиролПенополиуретан (ППУ)ПерлитПробковая плитаСтекловолокноТорфплита

толщина слоя м

Двери в камере

ширина м

высота м

находятся в открытом положении часов в сутки

Наличие занавеси

• Нет
• Да

Работа персонала в камере:

количество человек

время часов в сутки

Источник тепла в камере

• электродвигатели
• освещение
• оборудование

Сведения о продукте

Наименование продукта

———АбрикосыАнанасыАпельсиныАрбузБаклажаныБананыБаранинаБрокколиВетчинаВиноградВишняГовядинаГорох сухойГорошек зеленыйГрейпфрутГрибыГрудинкаГрушиДрожжиДыниЗемляникаКапуста белокочаннаяКапуста брюсельскаяКапуста квашеннаяКапуста цветнаяКартофельКолбаса варенаяКолбаса копченаяКреветкиКрольчатинаЛимоныЛососьЛук зеленыйЛук репчатыйМандариныМаргаринМасло растительноеМасло сливочноеМедМолокоМорковь без ботвыМороженноеОгурцыОливкиПалтусПельмениПерецПерсикиПеченьПивоПомидоры спелыеПтица дичьРаки, Омары, КрабыРыба жирнаяРыба копченаяРыба постнаяРыба сухаяСало свиноеСвеклаСвининаСельдьСливкиСливы Сметана (40%)СырыТунецУстрицыФасоль (бобы)Фасоль (стручки)ХлебХурмаЦветыЧерникаЧеснокШоколадЯблокиЯйца

Температура поступления в камеру ^оС

До какой температуры надо охладить/заморозить ^оС

За какое время надо охладить/заморозить продукт, ч часов

Полная масса продукта в камере тонн

Суточное поступление нового продукта %

Упаковка продукта

———ДеревоКартонМеталлПластикПолиэтиленСтекло

Пожелания к агрегату Тип

• моноблок
• сплит-система
• би-блок

Количество агрегатов в камере шт

Размещение конденсаторного блока

• на улице
• в отапливаемом помещении

Максимальное время работы компрессора %

Расчет холодильного оборудования компанией «Тикси» производится на основе калорического расчета оборудования. Только после того, как выявлены поглощаемые холодильной машиной теплопритоки и выбран способ охлаждения камер холодильника, начинают подбираться холодильные агрегаты, компрессоры, конденсаторы, испарители и приборы охлаждения. По итогу калорического расчета для каждой холодильной камеры определяется температурный режим и прочие условия работы оборудования.

Главными факторами, влияющими на расчет необходимого холодильного оборудования, является назначение температурного режима холодильной установки, учет дополнительного теплопритока при расчете компрессоров и установление продолжительности работы холодильной машины..

Специалисты нашей компании всегда готовы произвести для Вас подбор необходимого холодильного оборудования с учетом всех индивидуальных особенностей предприятия.

Формулы и расчеты для охлаждения – Калькулятор

Формулы для охлаждения — это математические уравнения, используемые для расчета термодинамических свойств и производительности систем охлаждения. Эти формулы и их применение используются в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, включая бытовые и коммерческие холодильники, морозильники и кондиционеры. Они также используются в промышленных холодильных системах, например, в пищевой, фармацевтической и химической промышленности.

Холодное хранение

Также важно отметить, что эти формулы основаны на идеальных условиях, и фактическая производительность системы может отличаться от расчетных значений.

---

Работа на сжатие

Работа на сжатие является фундаментальной концепцией в области охлаждения и кондиционирования воздуха. Это относится к работе, выполняемой компрессором для сжатия хладагента, что необходимо для процесса охлаждения. В этом процессе компрессор увеличивает давление и температуру хладагента, заставляя его поглощать тепло из окружающего воздуха или жидкости.

Объем работы, выполняемой компрессором, можно рассчитать с помощью формулы работы сжатия, которая задается как `W = h * q`. В этой формуле W представляет работу сжатия в БТЕ/мин, h представляет собой теплоту сжатия в БТЕ/фунт, а q представляет циркулирующий хладагент в фунтах/мин.

Формула работы сжатия — это простой, но мощный инструмент, который можно использовать для определения эффективности холодильной системы. Зная работу сжатия и количество циркулирующего хладагента, можно рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) системы, который является мерой ее энергоэффективности.

Калькулятор работы на сжатие

Теплота сжатия (ч): БТЕ/фунт

Циркуляционный хладагент (q): фунт/мин

Работа на сжатие (Вт): БТЕ/мин

---

Мощность сжатия, л.с.

Мощность сжатия, л.с. — это мера мощности, необходимой для сжатия хладагента в системе охлаждения или кондиционирования воздуха. Его можно рассчитать по двум различным формулам, обе из которых основаны на работе сжатия, выполняемой компрессором.

Первая формула для мощности сжатия в лошадиных силах:

`P = W / 42,4`

Где P – мощность сжатия в лошадиных силах (л.

с.), а W – работа сжатия в БТЕ/мин.

Калькулятор мощности сжатия (метод 1)

Работа на сжатие (Вт): БТЕ/мин

Мощность сжатия (P): л.с.

Вторая формула для мощности сжатия в л.с.:

`P = c / (42,4 * COP)`

Где P – мощность сжатия в лошадиных силах (л.с.), c – мощность в БТЕ/мин, а COP – мощность сжатия в л.с. коэффициент производительности.

Калькулятор мощности сжатия (метод 2)

Емкость (c): БТЕ/мин

Коэффициент полезного действия (COP):

Мощность сжатия (P): л.с.

Третья формула для расчета мощности сжатия на тонну:

`p = 4,715 / (COP)`

Где p – мощность компрессора на тонну (л.с./тонну), а COP – коэффициент производительности.

Калькулятор мощности сжатия на тонну

Коэффициент полезного действия (COP):

Мощность сжатия на тонну (p): л.с./тонна

---

COP – Коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия (COP) является мерой эффективности системы охлаждения или кондиционирования воздуха. Он определяется как отношение количества охлаждения, обеспечиваемого системой, к количеству энергии, необходимой для работы системы.

Формула для COP:

` COP = NRE / ч `

Где COP – коэффициент полезного действия, NRE – чистый холодопроизводительность в БТЕ/фунт, а h – теплота сжатия в БТЕ/фунт фунт.

Калькулятор коэффициента полезного действия (COP)

Чистый эффект охлаждения (NRE): БТЕ/фунт

Теплота сжатия (ч): БТЕ/фунт

Коэффициент полезного действия (COP):

---

Чистый холодильный эффект

Чистый холодовой эффект (NRE) — это мера количества тепла, поглощаемого хладагентом при его прохождении через систему охлаждения или кондиционирования воздуха. Это разница между энтальпией пара, выходящего из испарителя, и энтальпией пара, поступающего в испаритель.

Формула для NRE:

`NRE = hl – he`

Где NRE – чистый холодопроизводительность в БТЕ/фунт, hl – энтальпия пара, выходящего из испарителя, в БТЕ/фунт, а he – энтальпия пара, поступающего в испаритель, в БТЕ/фунт.

Калькулятор чистого эффекта охлаждения

Энтальпия пара, выходящего из испарителя (гл): БТЕ/фунт

Энтальпия пара, поступающего в испаритель (he): БТЕ/фунт

Чистый эффект охлаждения (NRE): БТЕ/фунт

---

Производительность

Производительность — это мера количества охлаждения, обеспечиваемого системой охлаждения или кондиционирования воздуха. Это произведение циркулирующего хладагента и чистого эффекта охлаждения.

Формула производительности:

`c = q * NRE`

Где c – производительность в БТЕ/мин, q – циркулирующий хладагент в фунтах/мин, а NRE – чистый холодопроизводительность в БТЕ/фунт .

Калькулятор мощности

Циркуляционный хладагент (q):

фунт/мин

Чистый эффект охлаждения (NRE): БТЕ/фунт

Емкость (в): БТЕ/мин

---

Рабочий объем компрессора

Рабочий объем компрессора относится к объему хладагента, который сжимается компрессором в единицу времени. Это произведение объема газа, поступающего в компрессор, и производительности компрессора, деленное на чистый холодопроизводительность.

Формула для рабочего объема компрессора:

` d = c * v / NRE `

Где d — производительность компрессора в фут3/мин, c — производительность в БТЕ/мин, v — объем газа, поступающего в компрессор, в фут3/фунт, а NRE — чистый холодопроизводительность в БТЕ/фунт.

Калькулятор рабочего объема компрессора

Емкость (c): БТЕ/мин

Объем газа, поступающего в компрессор (v): фут3/фунт

Чистый эффект охлаждения (NRE): БТЕ/фунт

Объем компрессора (d): фут3/мин

---

Теплота сжатия

Теплота сжатия – это мера количества тепла, сообщаемого хладагенту компрессором при сжатии хладагента. Это разница между энтальпией пара, выходящего из компрессора, и энтальпией пара, поступающего в компрессор.

Формула для теплоты сжатия:

`h = (hlc) – (hec)`

Где h – теплота сжатия в БТЕ/фунт, hlc – энтальпия пара, выходящего из компрессора, в БТЕ/фунт lb и hec – энтальпия пара, поступающего в компрессор, в БТЕ/фунт.

Калькулятор теплоты сжатия

Энтальпия пара, выходящего из компрессора (HLC): БТЕ/фунт

Энтальпия пара, поступающего в компрессор (hec): БТЕ/фунт

Теплота сжатия (ч): БТЕ/фунт

---

Объемный КПД

Объемный КПД — это мера того, насколько эффективно компрессор способен сжимать хладагент. Он определяется как отношение фактического веса хладагента, сжатого компрессором, к теоретическому весу, который был бы сжат, если бы компрессор работал со 100% эффективностью.

Формула объемного КПД:

`μ = (100 * (wa)) / (вес)`

Где μ — объемный КПД, wa — фактический вес хладагента, сжатого компрессором, а вес — теоретический вес хладагента, который можно было бы сжать, если бы компрессор работал со 100% эффективностью.

Калькулятор объемной эффективности

Фактический вес хладагента (wa): фунт

Теоретическая масса хладагента (вес): фунт

Объемная эффективность (мк): %

---

Степень сжатия

Степень сжатия (CR) представляет собой отношение давления напора к давлению на всасывании в системе охлаждения или кондиционирования воздуха. Это мера того, насколько хладагент сжимается компрессором.

Формула для степени сжатия:

`CR = (ph) / (ps)`

Где CR – степень сжатия, ph – абсолютное давление напора в фунтах/кв. абсолютное давление всасывания в фунтах на квадратный дюйм.

Калькулятор степени сжатия

Абсолютное давление напора (ph): психическое расстройство

Абсолютное давление всасывания (ps): психическое расстройство

Степень сжатия (CR):

Насколько полезен был этот пост?

Нажмите на звездочку, чтобы оценить!

Средний рейтинг / 5. Количество голосов:

Голосов пока нет! Будьте первым, кто оценит этот пост.

Сожалеем, что этот пост не был вам полезен!

Давайте улучшим этот пост!

Расскажите, как мы можем улучшить этот пост?

Система охлаждения и расчет

Холодильная установка является одной из важнейших систем пивоваренного предприятия. Он имеет различные функции для поддержки производства пива. При кипячении смеси веществ и отжиме сусла для понижения температуры необходима охлажденная вода. В процессе ферментации охлаждающая среда необходима для поддержания температуры сусла. Сбор дрожжей, фильтрация пива и даже экстракция CO2 требуют охлаждающей среды. Эти среды охлаждаются в холодильной установке.

Охлаждение — это процесс снижения температуры веществ или среды (может быть жидкостью, газом или даже твердым телом) ниже температуры окружающей среды . Выделенные жирным шрифтом слова важны, потому что они отличают этот процесс от процесса охлаждения. Поскольку в процессе охлаждения температура становится ниже температуры окружающей среды, для поглощения тепла требуется другое вещество, называемое хладагентом.

На рынке доступно множество хладагентов, таких как аммиак, CO2, R22, R134a и т. д. Однако некоторые хладагенты, такие как R22, R404a или ГФУ, выделяют парниковые газы. Поэтому многие страны заблокировали использование этого хладагента. При выборе хладагента для системы важно учитывать его теплофизические и термодинамические свойства, безопасность и государственное регулирование.

Термодинамика является фундаментальной теорией системы охлаждения. Из этой теории можно вывести несколько циклов, а именно цикл сжатия пара, цикл газа, цикл абсорбции и цикл адсорбции. В этой статье я сосредоточусь только на цикле сжатия паров, так как это моя основная специализация.

Цикл сжатия пара является наиболее распространенным циклом, используемым в пивоваренной промышленности. Преимущества этого цикла заключаются в его способности отводить большое количество тепла при меньшем массовом расходе, высокой эффективности и возможности достижения температуры ниже температуры окружающей среды. Однако этот цикл, как правило, требует большого пространства. Его эффективность падает по мере уменьшения его размера. Поэтому он не подходит для мобильных приложений.

В этом цикле происходит следующий процесс.

1 – 2: Хладагент, выходящий из испарителя, всасывается и сжимается компрессором до более высокого давления и температуры. Важно отметить, что хладагент должен находиться в состоянии насыщенного пара (100 % пара) или даже быть перегретым до того, как он попадет в компрессор, так как незначительное появление жидкости приведет к серьезному повреждению компрессора.

2 – 3: В конденсаторе тепло хладагента передается в окружающую среду. На самом деле, другие среды, такие как вода, будут поглощать это тепло и отдавать его в окружающую среду. Этот процесс будет осуществляться под постоянным давлением. Таким образом, хладагент переходит из перегретого состояния в насыщенное жидкое состояние.

3 – 4: Затем жидкий хладагент будет поступать к расширительному клапану. Обязанность этого клапана состоит в том, чтобы просто уменьшить давление хладагента (подумайте об этом как о распылителе дезодоранта). Некоторая жидкость превратится в пар. Это снижение давления также существенно снизит температуру охлаждения до температуры кипения.

4 – 5: Основной процесс теплообмена между хладагентом и охлаждаемыми объектами происходит в испарителе. Парожидкостный хладагент будет поглощать тепло от этих объектов, вызывая дальнейшее повышение его температуры. После прохождения через испаритель жидкости больше не будет, так как все хладагенты превратятся в пар.

Идеальный термодинамический процесс цикла сжатия пара:

1 – 2: изоэнтропическое сжатие

2 – 3: изобарическая конденсация

3 – 4: адиабатическое расширение

4 – 5: изобарическое испарение, однако, идеальный процесс

3

3 трудно достичь в реальном состоянии. Процесс сжатия, например, не будет происходить ни в изоэнтропических, ни в адиабатических условиях, поскольку он зависит от коэффициента изоэнтропии компрессора. Следовательно, температура хладагента на выходе увеличится, и это заставит конденсатор поглощать больше тепла от хладагента.

Хладагент должен поглощать все тепло объекта/среды, которую необходимо охладить. Таким образом, расход хладагента можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

Изэнтропическую работу, совершаемую компрессором, можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

В то время как некоторые системы не измеряют фактическую температуру и давление после испарителя, всегда полезно обратиться к расчетной температуре испарения и найти ее давление с помощью таблицы насыщения. Если в системе установлен контроллер перегрева, h2 должен быть определен в состоянии перегрева.

Обычно изоэнтропический КПД компрессора предоставляется производителем. Однако мы можем выполнить собственное измерение, взглянув на фактическую температуру на входе и выходе компрессора и сравнив ее с идеальной температурой на выходе (температурой конденсации). Затем с помощью перегретой таблицы мы можем найти энтальпию этой температуры при постоянном давлении.

Изэнтропический КПД компрессора можно найти с помощью:

Тепло, которое необходимо поглотить конденсатору, представляет собой не только скрытую теплоту хладагента, но и явную теплоту хладагента. Следовательно, работу конденсатора можно рассчитать по следующему уравнению:

Обязанностью расширительного клапана является снижение давления хладагента при постоянной энтальпии. Этот процесс приведет к тому, что температура хладагента также существенно снизится до температуры его испарения, поскольку хладагент опустится ниже температуры инверсии. ( См. Эффект Джоуля-Томпсона, чтобы понять этот процесс ). Некоторые жидкие хладагенты испарятся. Следовательно, энтальпия в точке 4 не может быть получена только из таблицы насыщения нашего хладагента. Мы должны включить процентное содержание пара таким образом, чтобы уравнение приняло следующий вид:

В испарителе парожидкостный хладагент будет поглощать больше тепла от объекта/среды, которую необходимо охладить. Работу испарителя можно рассчитать через:

Нам нужно убедиться, что хладагент, выходящий из испарителя, представляет собой 100% пар. В некоторых практических приложениях используется контроллер перегрева или уникальная система испарителей, чтобы гарантировать, что компрессор потребляет 100% пара.

Наконец, инженер-холодильник может часто слышать термин COP. COP или коэффициент производительности является одним из параметров для измерения производительности холодильной системы. Его можно определить как сравнение количества теплоты, которое необходимо поглотить системе, с работой, которую система должна совершить (Wcomp).