TEHNIKA HLAĐENJA
2. PRORAČUN RASHLADNOG UČINKA ZA HLADIONICU
Toplinsko opterećenje hladnjače računa se kao suma
8
Q& o = ∑ Q& i [kW]
i =1
1. Toplinsko opterećenje uslijed dovođenja topline kroz stijenke
2. Toplinsko opterećenje uslijed hlađenja i smrzavanja proizvoda
3. Toplinsko opterećenje uslijed hlađenja vanjskog zraka (namjerno i nenamjerno
provjetravanje)
4. Toplinsko opterećenje uslijed odvijanja bioloških procesa u uskladištenim
proizvodima (toplina disanja)
5. Toplinsko opterećenje uslijed rada ljudi
6. Toplinsko opterećenje uslijed rasvjete
7. Toplinsko opterećenje uslijed stvaranja inja na isparivaču
8. Toplinsko opterećenje uslijed rada ventilatora
2.1. Toplinsko opterećenje uslijed dovođenja topline kroz stjenke
Q& = ∑ Ai q& i = ∑ Ai k i (Tu − Tv ,i )
n
n
i =1
i =1
[W]
Indeks i odnosi se na pojedini građevinski element (zid, vrata, pod, strop i sl.), s
različitim toplinskim tokom q& i
Ai [m2] površina kroz koju se odvija prijelaz topline
k i [W/m2K] koeficijent prolaza topline
Tu [oC] temperatura u hlađenom prostoru
Tv ,i [oC] temperatura susjednog prostora ili vanjska temperatura
Koeficijent prolaza topline za višeslojni element građevinske konstrukcije računa se
iz:
1
[W/m2K]
k=
1
δ 1
+∑ +
λ αv
αu
gdje je
αu [W/m2K] koeficijent prijelaza topline na unutarnjoj stijenci
α v [W/m2K] koeficijent prijelaza topline na vanjskoj stijenci
δ [m] debljina pojedinog sloja u višeslojnoj građevinskoj konstrukciji
λ [W/mK] toplinska vodljivost materijala iz kojeg je sloj izrađen
Vrijednosti αu i α v ovise o uvjetima strujanja zraka oko površine na kojoj se
odvija prijelaz topline. U proračunu se upotrebljavaju prosječne vrijednosti.
10
TEHNIKA HLAĐENJA
Tab. 1.1. Koeficijenti prijelaza topline
Element građevinske konstrukcije
Unutrašnji zid
Strop,toplinski tok prema gore
Strop, toplinski tok prema dolje
Pod, toplinski tok prema dolje
Pod, toplinski tok prema gore
Vanjski zid i krov izloženi vjetru
Unutarnje površine zidova
Vanjski zid u zavjetrini
α [W/m2K]
8
8
6
6
7
30
20
20
Napomena
Prirodna
cirkulacija zraka
Prisilna
cirkulacija zraka
Kod prisilne cirkulacije zraka koeficijenti prijelaza topline mogu se izračunati i
pomoću brojčanih izraza kao što su npr. α u = 5,8+ 4wu [W/m2K], gdje je wu brzina
strujanja zraka u prostoru skladišta u m/s i
brzina vjetra u m/s.
α v = 7,15w 0 , 78 [W/m2K] pri čemu je w
Temperatura s vanjske strane zida T može se razlikovati od projektne temperature
zraka Tvp zbog različitih utjecaja, npr. zračenja sunca na vanjske zidove i krov,
utjecaja toplinskih mostova, promjena temperature u susjednim prostorijama.
Svi ovi utjecaji mogu se više ili manje točno proračunati, a za praktične proračune
mogu se uzeti u obzir pogodnim izborom temperature Tv .
Jedan od izraza za određivanje projektne temperature vanjskog zraka ϑvp [oC] je
ϑvp = 0,4ϑvm +0,6ϑmm [oC]
ϑvm [oC] srednja mjesečna temperatura najtoplijeg mjeseca u posljednjih 10 godina
ϑmm [oC] srednja vrijednost maksimalnih temperatura najtoplijeg mjeseca u
posljednjih 10 godina.
Za zidove okrenute jugu ili zapadu vrijedi zbog
Tv = Tvp + 6 [oC].
izraženijeg utjecaja sunca
Tab. 1.2. Temperature susjednih prostorija
Strop ispod ravnog krova
ϑv = ϑvp + 15 [oC]
Strop ispod tavana
ϑv = ϑvp + 10 [oC]
Pod na tlu
ϑv = 10 − 15 [oC]
ϑv = 0,9ϑvp [oC] s vanjskim otvorima
Nehlađene prostorije
ϑv = 0,75ϑvp [oC] bez vanjskih otvora
ϑv =ϑvp [oC]
Strojarnice
Utjecaj sunčevog zračenja uzet je povećanjem temperature za južne i zapadne zidove,
kao i za stropove. Prema potrebi, može se ovaj utjecaj i posebno računati.
11
TEHNIKA HLAĐENJA
Tab. 1.3. Temperature u skladištima
Vrsta proizvoda
Temperatura
oC
Govedina svježa
0 do +1
Govedina smrznuta
-23 do -18
Svinjetina svježa
0 do +1
Svinjetina smrznuta
-23 do -18
Riba svježa
0 do +4.5
Riba smrznuta
-23 do -12
Perad svježa
0
Perad smrznuta
-30 do -10
Banane nezrele
+11.5
Banane zrele
+14
Rajčice zrele
+4 do +10
Salata zelena
0
Jabuke
-1 do +3
Smrznuto voće
-23 do -18
Smrznuto povrće
-23 do -18
.....
.....
rel. vl. zraka
%
88 do 92
90 do 95
85 do 90
90 do 95
90 do 95
90 do 95
85 do 90
85 do 90
85
85
85 do 90
90 do 95
90 do 95
85 do 90
90 do 95
.....
vrijeme
skladištenja
1 do 4 tj
9 do 12 mj
3 do 7 d
4 do 8 mj
5 do 20 d
8 do 10 mj
1 tj
3 do 12 mj
3 tj
7 do 10 d
7 do 10 d
2 do 3 tj
3 do 10 mj
6 do 12 mj
6 do 12mj
.....
2.2. Toplinsko opterećenje uslijed hlađenja i smrzavanja proizvoda
Toplina za ohlađivanje, smrzavanje i hlađenje do temperature niže od temperature
smrzavanja ovisi o vrsti, količini i načinu ohlađivanja i smrzavanja proizvoda.
Ova obrada može se provoditi u specijalnim uređajima za brzo smrzavanje
(kontinuirani tuneli ili uređaji za smrzavanje u kontaktu sa hladnim tekućinama), ali i
u skladišnim komorama, u kojima roba nakon smrzavanja ostaje uskladištena.
Q2 = Qh + Q sm + Q p [kJ]
Toplina za ohlađivanje robe
Qh = M c p1 (T p1 − T p 2 ) [kJ]
M [kg] masa robe koja se hladi
c p1 [kJ/kgK] specifični toplinski kapacitet robe
T p1 [oC] temperatura robe koja se unosi
T p 2 [oC] temperatura na koju se roba hladi
Ako se roba smrzava i hladi na temperaturu nižu od temperature smrzavanja, onda je
Q h toplina za hlađenje robe do temperature smrzavanja, a T p 2 je tada temperatura
smrzavanja.
Toplina koju treba odvesti da se roba smrzne kod konstantne temperature smrzavanja
Q sm = Mr [kJ]
12
TEHNIKA HLAĐENJA
r [kJ/kg] toplina smrzavanja
Toplina za hlađenje već smrznute robe od temperature smrzavanja do konačne
temperature
Q p = M c p 2 (T p 2 − T p 3 ) [kJ]
T p 3 [oC] temperatura ispod temperature smrzavanja do koje se roba hladi
c p 2 [kJ/kgK] specifični toplinski kapacitet smrznute robe
Potreban toplinski učinak
Q
Q& 2 = 2 [kW]
t
t vrijeme potrebno za hlađenje ili hlađenje i smrzavanje robe
Vrijeme potrebno za hlađenje i smrzavanje robe t ovisi o
•
•
•
•
Vrsti robe
Veličini komada
Temperaturi
Brzini strujanja zraka
Orjentacijski podaci daju se u sljedećoj tablici za rashlađivanje do temperature oko
0oC i i smrzavanje do –18oC. Vrijednosti za rashlađivanje vrijede kod temperature
zraka u komori 0oC i brzine zraka 0,5 – 2,0 m/s, dok se podaci za smrzavanje odnose
na temperaturu zraka –35oC i brzinu 2-3 m/s.
Tab. 1.4. Vrijeme potrebno za hlađenje i smrzavanje robe
Vrsta proizvoda
Vrijeme za rashlađivanje
do 0oC (sati)
Goveđe polovice
24 do 30
Svinjske polovice
24 do 30
Riba u kalupima 50-70 mm
6do 8
Krupna riba
8 do 12
Voće i povrće u tavama
5 do10
......
.....
13
Vrijeme za smrzavanje
do –18oC (sati)
16do 20
12 do13
3 do 4
4 do 4,5
3 do 4
.....
TEHNIKA HLAĐENJA
Tab. 1.5. Temperature smrzavanja, specifični toplinski kapaciteti i topline smrzavanja
nekih namirnica
Specifična toplina
Vrsta proizvoda
Srednja
Toplina
temperatura
smrzava
[kJ/kgK]
smrzavanja Prije
nja
poslije
o
[kJ/kg]
smrzavanja
[ C]
Govedina masna
Govedina nemasna
Svinjetina masna
Svinjetina nemasna
Teletina
Perad
Riba svježa
Riba masna
Banane nezrele
Banane zrele
Jabuke
Grašak
Grah
Mahune
Rajčice
Pečurke
.....
-1,7 do –2,2
-1,7 do –2,2
-1,7 do –2,2
-1,7 do –2,2
-1,7 do –2,2
-1,7
-1,2
-1,2
-1
-3,3
-2
-1,1
-1,3
-0,9
-1
.....
2,51
3,22
2,14
2,51
2,97
3,35
3,43
2,85
3,35
3,35
3,85
3,35
1,26
3,85
3,98
3.89
.....
1,47
1,72
1,34
1,55
1,63
1,80
1,80
1,59
1,76
1,76
1,76
1,76
1,00
1,97
2,01
1.97
.....
172
243
131
155
209
247
243
201
251
251
281
251
42
297
310
301
.....
Opterećenje hlađenih prostorija
Ovisi o načinu rukovanja robom. Ako je to npr. skladište mesa kod kojeg se meso
skladišti obješeno na kolosjeke, može se opterećenje m L dati u kg/m kolosijeka.
Kolosjeci se postavljaju obično na razmaku 0,7 – 0,9 m.
Podaci mogu biti dani i kao m A u kg/m2 ukupne površine poda skladišta Ag ili m Ak u
kg/m2 korisne površine poda skladišta Ak . Korisnom se smatra površina na kojoj se
može skladištiti roba.
Kod određivanja korisne površine skladišta treba uzeti u obzir:
•
•
•
•
•
udaljenost od zidova 0,3 m
udaljenost od rashladnih tijela i kanala za zrak 0,4 m
širinu prolaza za mehanizaciju 2,2 m
širinu prolaza za skladište bez mehanizacije 1,2 m
širinu prolaza za kontrolu uskladištenih proizvoda 0,5 – 0,6 m
Približno se Ak može odrediti pomoću
Ak = Ag β A [m2]
14
TEHNIKA HLAĐENJA
Tab. 1.6. Vrijednosti faktora β A
Građevinska površina Ag [m2]
Faktor β A
do 20
20-30
30-50
50-300
više od 300
0,60
0,60-0,65
0,65-0,75
0,75-0,85
0,85
Podaci o gustoći skladištenja ( m L po metru duljine kolosjeka, m A po 1 m2
građevinske površine Ag i m Ak po 1 m2 korisne površine Ak ) dani su u slijedećoj
tablici.
Tab. 1.7. Gustoća skladištenja
Vrsta proizvoda
mL
mA
mAk
(kg/m)
(kg/m2)
(kg/m2)
goveđe polovice
do 280
do 250
do 350
svinjske polovice
220
200
250
ovčetina i janjetina
180
200
250
meso i iznutrice u blokovima
300
50-60*
uvjetno opterećenje za meso
250
230
300
perad
do 200
20-35*
30-60*
riba sitna i sred. u kalup., δ do 90 mm
srednja riba razmještena na police
30-40
vrlo krupna riba
180
200
250
voće i povrće
do 300**
.....
.....
.....
....
2
* opterećenja se odnose na m površine police; po visini oko 10 polica
** u tavama i stalažama
Masa proizvoda u sladištu računa se kao :
M = Lm L [kg]
ili M = m A Ag [kg]
ili M = m Ak Ak [kg]
Podaci o gustoći skladištenja mogu se odnositi i na korisni volumen prostorije Vk , pa
se tada masa proizvoda u skladištu računa kao:
M = Vk mVk [kg]
Korisni volume prostorije je
Vk = Vg β v [m3]
Vg [m3] građevinski volumen prostorije
βV = (0,75 − 0,9 ) β A za skladišta visine 3 – 6 m
βV = (0,85 − 0,95) β A za skladišta visine veće od 6 m
15
TEHNIKA HLAĐENJA
Kad se proračunava korisni volumen tunela za brzo ohlađivanje ili smrzavanje, u
kojima isparivači i ventilatori zauzimaju veliki prostor računa se
Vk = 0,6 Vg β v [m3]
Podaci o mVk daju se u slijedećoj tabeli, odvojeno za skladištenje smrznutih
proizvoda, a odvojeno za skladištenje ohlađenih proizvoda
Tab. 1.8. Specifično opterećenje po 1 m3 korisnog prostora
proizvodi
Vrsta proizvoda
mVk [kg/m3]
Meso
350
Perad
350
Riba
350
450
330
Teletina
300
Svinjetina
450
.....
.....
skladišta - smrznuti
Napomena
u sanducima
u sanducima
na hrpi
u bačvama
.....
Tab. 1.9. Specifično opterećenje po 1 m3 korisnog prostora skladišta - ohlađeni
proizvodi
Napomena
Vrsta proizvoda
mVk [kg/m3]
Jagode, smokve, šljive
270
Jabuke, breskve, marelice
300
Banane
140
Mahune
150
Kupus, cvjetača
140
Grah, riža, krastavci
290
Krumpir
180
Maslac
440
u paketima
540
u bačvama
Vino
290
Pivo
200
u bocama 0,5 l
sir
460
u kolutima
.....
.....
.....
Kod komora za brzo smrzavanje, ove vrijednosti treba smanjiti za 20 – 30 %.
PRIMJER: Ako se u tunelu za brzo smrzavanje građevinskog volumena 100 m3 ,
visine 3-6 m, smrzava meso, dobiva se iz ranijih izraza:
mVk = 350 ⋅ 0,7 = 245 kg/m3
M = 0,6 β vVg mVk = 0,6 ⋅ (0,8 ⋅ 0,8) ⋅ 100 ⋅ 245 = 9408 kg
16
TEHNIKA HLAĐENJA
Napomena: treba paziti, jer kod komora za brzo smrzavanje obično tlocrtna površina
određuje koliko robe možemo unesti. Vrijednosti dobivene s mVk treba provjeriti s
onima dobivenim pomoću m Ak ili m L .
2.3. Toplinsko opterećenje uslijed hlađenja vanjskog zraka
Zrak se može namjerno dovoditi u skladište kako bi se smanjila koncentracija plinova,
uklonili mirisi uskladištene robe i omogućio rad ljudi u skladištu. Tada govorimo o
namjernoj ventilaciji.
Nenamjerno zrak dospijeva u prostoriju infiltracijom i prilikom otvaranja vrata radi
manipulacije ili pregleda robe, radova u skladištu i sl.
Toplina se računa kao
Q& 3 = Vv ρ u (hv − hu ) [kW]
Vv [m3/s] količina vanjskog zraka koja dospijeva u prostoriju
hu [kJ/kgK]specifična entalpija zraka u prostoriji
hv [kJ/kgK] specifična entalpija vanjskog zraka
ρ u [kg/m3] specifična gustoća zraka pri temperaturi prostorije
Ako nemamo podataka iz tablica o gustoći zraka, može se ona izračunati iz jednadžbe
stanja
p
ρ=
RT
gdje je R = 287 J/kgK, plinska konstanta za zrak, a T [K] temperatura zraka u
skladištu. Tlak p se može usvojiti 100000 [Pa] .
Nenamjerno doveden zrak (uslijed infiltracije i otvaranja vrata). Količina zraka
tijekom 24 sata računa se na slijedeći način:
Vv = niVg [m3 za 24 sata]
n i je broj izmjena zraka u 24 sata, i dan je u tablici u nastavku koja vrijedi za
skladišta u kojima je temperatura oko 0oC (ne za skladišta sa smrznutim proizvodima)
Tab. 1.10. Broj izmjena zraka u 24 sata u hlađenim skladištima
Broj izmjena
Građevinski volumen
Građevinski volumen V g
3
za 24 sata n i
V g (m )
(m3)
5,66
14,5
56,6
113,0
44,0
26,0
12,0
8,2
226,0
566,0
1130,0
2830,0
Za komore volumena većeg od 2830 m3, računa se po izrazu ni =
17
Broj izmjena
za 24 sata n i
5,5
3,5
2,3
1,4
75
Vg
TEHNIKA HLAĐENJA
Broj izmjena zraka za skladišta sa smrznutim proizvodima (s temperaturama u
skladištu od –18 do –35oC) dobiva se množenjem vrijednosti iz gornje tablice s
vrijednošću 0,6. To je zbog rjeđeg otvaranja vrata u ovakvim skladištima.
Broj izmjena zraka u tunelima i prostorima za hlađenje ili brzo smrzavanje jednak je
broju otvaranja tunela (prostorije) tijekom 24 sata.
Toplinski učinak za hlađenje zraka koji nenamjerno dospijeva u prostor je
Q& 3 =
ni
Vg ρ u (hv − hu ) [kW]
24 ⋅ 3600
Namjerna ventilacija
Najčešće se provodi radi održavanja koncentracije CO2 u dozvoljenim granicama
Količina zraka potrebna za ventilaciju je
V&v =
V&CO2
rCO2 ,DOZV − rCO2 ,V
[m3 /h]
Volumenski udio CO2 u vanjskom zraku iznosi rCO20 ,V = 0,0003 − 0,00034 što je
odgovarajuće MDK vrijednosti 300 do 340 PPM. Udio CO2 varira ovisno o tome da li
je atmosfera čista ili npr. industrijska.
rCO2 , DOZV = 0,005 dozvoljena koncentracija CO2 u prostoriji (5000 PPM).
Kako je volumenski udio CO2 u vanjskom zraku mali u usporedbi s dozvoljenim
volumenskim udjelom, može se količina zraka odrediti približnim izrazom
Vv ≅
VCO2
rCO2 ,DOZV
[m3 /h]
Volumen CO2 koji tijekom dana dospijeva u zrak može se izračunati iz jednadžbe
stanja
VCO2 = M CO2
gdje je RCO2
RCO2 T
p
= 189 J/kgK, p = 100000 Pa i T = Tu [K]
Dnevnu masu CO2 koja nastaje od robe (voće i povrće) i uslijed boravka ljudi može se
izračunati pomoću izraza
′ 2 + nteCO
′′ 2 [kg dnevno]
M CO2 = ∑ M i t i eCO
i
′ 2 je masa CO2 koju odaje 1 kg proizvoda tijekom jednog sata na svojoj srednjoj
eCO
temperaturi Tm , a ovisi i o koncentraciji CO2 u zraku prostorije.
t i [h] vrijeme za koje je i-ti proizvod izložen temperaturi Tm
18
TEHNIKA HLAĐENJA
′′ 2 [kg/h] masa CO2 koju odaje jedan radnik tijekom jednog sata rada u komori
eCO
nt produkt broja radnika i radnih sati u hlađenom prostoru
Tab. 1.11. Odavanje CO2 voća i povrća
Vrsta proizvoda
′ 2 [g/th]
eCO
Jabuke
Temperatura ϑm oC
3 do 4
5 do 8
20 do 30
3 do5
8 do10
15 do20
35 do 40
3 do 5
4 do 8
.....
Limuni i naranče
Banane nezrele
Banane zrele
Krumpir
....
0
4
16
2
16
12
20
0
10
....
Tab. 1.12. Odavanje CO2 ljudi
Vrsta rada
′′ 2 [g/h]
eCO
Mirovanje
Laki i srednje težak fizički rad
Težak fizički rad
30
30 do 40
40 do 70
Za proračun potrebne količine zraka za održavanje dozvoljene koncentracije CO2
mogu se koristiti i tablični podaci s unaprijed izračunatim količinama zraka za
pojedine proizvode, uz rCO2 = 0,005 :
Tab. 1.13. Potrebne količine zraka za ventilaciju uz dozvoljenu koncentraciju
rCO2 = 0,005
Proizvod
Banane nezrele
Breskve
Naranče
.....
Potrebna količina zraka (kg/th) na temperaturi oC
0
4
8
12
16
20
24
1,4
2,8
5,0
7,4
10,3
1,2
2,8
4,6
6,4
8,3
10,2
12,3
0,35
0,55
0,8
1,25
1,75
2,25
2,75
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
28
3,35
.....
Poznavajući količinu zraka [m3 /h] potrebnog za održavanje dozvoljene koncentracije
CO2 ispod dozvoljene granice, može se odrediti potreban toplinski učinak
Q& 3 =
1
Vv ρ u (hv − hu ) [kW]
3600
U proračunu će se odrediti veličina Q& 3 po prvom i drugom načinu i odabrati veća.
Treba voditi računa da se vanjski zrak najčešće hladi u isparivaču klima komore
kojom se on i dobavlja u prostor. Tada se toplina Q 3 ne uključuje u učinak isparivača
u rashladnom skladištu.
19
TEHNIKA HLAĐENJA
2.4. Toplinsko opterećenje uslijed odvijanja bioloških procesa u uskladištenim
proizvodima (toplina disanja)
Odnosi se samo na voće i povrće iznad temperature smrzavanja.
Q& 4 = ∑ M i qdi [kW]
i
vrijednosti za qdi dane su u tablicama (treba ih preračunati na W/kg).
Tab. 1.14. Toplina disanja voća
VOĆE
ϑ [ C]
Banane zelene
Banane zrele
Limun
Jabuke
.....
o
0
21-35
20-40
.....
q d [kJ/th]
5
10
80-185
145-350
145-210 235-420
38-70
60-115
50-75
75-110
.....
.....
2
26-47
40-50
.....
15
215-470
315-595
85-115
100-210
.....
20
305-560
340-870
110-215
155-260
.....
Tab. 1.15. Toplina disanja povrća
POVRĆE
q d [kJ/th]
0
2
5
10
ϑ [ C]
Grašak
315-375 420-515 560-680 715-960
Mrkva
35-100
80-120
100-140 115-155
Rajčica zrela
50-65
60-70
70-95
115-150
Gljive
410-435 445-470 530-575 870-910
.....
.....
.....
.....
.....
2.5. Toplinsko opterećenje uslijed rada ljudi
o
15
20
1310-1660 2060-2320
260-350
325-490
190-315
290-365
1690-1750 2160-2290
.....
.....
Q5 = nqr t [kJ]
n broj ljudi u prostoru
t vrijeme boravka ljudi u prostoru [h], [s]
Odavanje topline čovjeka ovisi o stupnju fizičke aktivnosti i uvjeta u prostoru
(temperatura, brzina strujanja zraka). Vrijednosti za q& r u W dane su u tablici za slučaj
srednje teškog fizičkog rada i različite temperature u prostoru
Tab. 1.16. Odavanje topline ljudi
q& r [kW]
ϑu [oC]
0,212
10
0,247
4,5
0,278
-1,2
q& r [kW]
0,351
0,381
0,410
Q
Q& 5 = 5 [kW]
td
20
ϑu [oC]
-12,2
-17,8
-23,3
TEHNIKA HLAĐENJA
2.6. Toplinsko opterećenje uslijed rasvjete
Odana toplina tijekom rada rasvjete
Q6 = Pras t [kJ]
t [s] vrijeme uključenosti rasvjete
Pras [kW] priključna snaga rasvjetnih tijela
Q
Q& 6 = 6 [kW]
td
Na gore opisani način računa se toplinsko opterećenje od drugih električnih uređaja.
To su npr. viljuškari, transportne trake, uređaji za sortiranje i sl.
Toplina rasvjete može se računati i na slijedeći način
Q& 6 = η ras Ag nras = η ras N ras [kW]
η ras stupanj uključenosti (npr za slučaj τ = 8 h, vrijedi η ras = 8
24
= 0,33 )
A [m2] površina poda izoliranog skladišta
n ras = 0,01 kW/m2 uobičajena vrijednost za instaliranu snagu rasvjete za jedinicu
površine
2.7. Toplinsko opterećenje uslijed stvaranja inja na isparivaču
Na površinama isparivača kondenzira i smrzava vodena para koja se nalazi u zraku
prostorije. Para dolazi u zrak iz robe (kaliranje robe) i iz infiltriranog zraka. Vlaga iz
zraka koji uslijed difuzije prodire u prostoriju kroz zidove i vlaga od ljudi može
zanemariti.
Q7 = ∑ [w j (h j − ho ) + Vv ρ u ( x s − xu )(hu − ho )] [kJ]
j
w j = C M - vlaga proizvoda (kaliranje) kg tijekom 24 sata
Količina vlage koju oslobađa roba zavisi o vrsti robe, načinu pakovanja, temperaturi i
vlažnosti zraka u skladištu, kao i o brzini strujanja zraka oko robe.
h j = − (rsw − c s t p 3 ) [kJ/kg] - entalpija vlage u obliku leda na temperaturi na koju se
ohlađuje proizvod
ho = −(rsw − c s t o ) [kJ/kg] - entalpija vlage u obliku leda na temperaturi isparivanja
c s = 2,09 [kJ/kgK] specifični toplinski kapacitet leda
rsw = 334 [kJ/kg] toplina smrzavanja leda
Vv [m3] dnevno dovedena količina svježeg zraka
x s [kg/kg ]- sadržaj vlage u zraku koji uđe u komoru
21
TEHNIKA HLAĐENJA
hu [kJ/kg] entalpija vlage u zraku koji dospijeva u komoru (ako se radi o vani
pripremljenom zraku) ili entalpija vlage u zraku u komori (tada se usvaja hu = 0 jer se
smatra da je toplina potrebna za ukapljivanje vlage kod 0oC već obuhvaćena u Q 3 )
x u [kg/kg] - sadržaj vlage u zraku u komori
Q
Q& 7 = 7 [kW]
td
Tab. 1.17. Podaci o kaliranju proizvoda, a time i vlazi koju oni odaju
Vrsta proizvoda
% kaliranja
Napomena
Ohlađivanje mesa
1 do 3%
za rashlađivanje do +4oC
uz w = 3 m/s i ϑu = −30 oC
Skladištenje ohlađenog mesa
1%
Smrzavanje mesa u kalupima
Smrzavanje obješenog mesa
svinjske polovice
goveđe četvrtine
0,3 do 0,34%
Skladištenje smrznutog mesa
svinjske polovice
goveđe četvrtine
1,5%
1,7 do 2%
1,1 do 3%
2,3 do 3,3%
Ohlađivanje ribe
Smrzavanje ribe
0,5 do 1%
1,2 do 3%
Skladištenje smrznute ribe
0,2 do 4 %
.....
.....
za vrijeme od 5 dana
uz ϑu = −1 do 1 oC
i ϕ u = 85 do 95 %
za vrijeme smrzavanja mesa
za vrijeme smrzavanja
uz w = 3 m/s i ϑu = −35 oC
za vrijeme od 3-6 mjeseci
uz ϑu = −18 do - 38 oC
i w = 0,1 m/s
Za vrijeme ohlađivanja
za vrijeme smrzavanja
uz w = 3 m/s i ϑu = −35 oC
za vrijeme od 1 mjeseca
uz ϑu = −20 oC
i mirujući zrak
.....
2.8. Toplinsko opterećenje uslijed rada ventilatora
Ne može se točno odrediti dok nije poznat pad tlaka i protok zraka kroz isparivač. Da
bi se ta toplina procijenila, koristi se faktor a
7
Q& 8 = a ∑ Q& i [kW]
i =1
Tab. 1.18. Udio toplinskog opterećenja od rada ventilatora
a
0
za skladišta bez prisilne cirkulacije zraka
0,1
za skladišta s prisilnom cirkulacijom zraka
0,15 – 0,2
za komore za brzo rashlađivanje
0,20 – 0,25
za tunele za brzo smrzavanje
22
TEHNIKA HLAĐENJA
2.9. Efektivno vrijeme rada i rashladni učinak uređaja
Rashladni učinak uređaja za hlađenje i njegovih komponenti određuje se tako da
tijekom dana pokriju potrebe za hlađenjem u vrijeme t ef koje je kraće od 24 sata, da
bi ostalo vrijeme za poslove oko redovnog održavanja rashladne instalacije, otapanje
inja s isparivača, održavanje i sl. , kao i zbog rezerve kapaciteta u slučaju kvara ili
neočekivano velikog toplinskog opterećenja.
QoR =
Q
t d [kW]
t ef
Za t ef se u praksi usvajaju slijedeće vrijednosti
12 – 14 sati za hladnjake u domaćinstvima
14 – 16 sati za komercijalne rashladne uređaje
16 – 20 sati za industrijske rashladne uređaje
23