3 Требования по выполнению пояснительной записки и оформлению графической части

В записке необходимо привести все необходимые расчеты, подтверждающие целесообразность принятых технических решений.

Пояснительная записка должна содержать:

1. Исходные данные для выполнения расчетов.

2. Определение емкости, площади и числа холодильных камер.

3. Определение температуры воздуха в камерах, расчетных параметров наружного воздуха, смежных помещений, грунта.

4. Выбор строительно-изоляционных конструкций ограждений холодильных камер и расчет толщины теплоизоляции.

5. Расчет теплопритоков в холодильные камеры.

6. Подбор холодильных машин.

7. Распределение испарителей по камерам.

8. Список литературы.

Рекомендуется результаты расчетов сводить в таблицы. Для пояснения отдельных расчетов в записке выполняют схемы и рисунки. Все величины, используемые в расчетах, должны иметь ссылку на источник, по которому они приняты.

Материалы расчетно-пояснительной записки должны быть изложены четко и ясно. В записке не допускается делать сокращения, кроме общепринятых.

Графическая часть выполняется на листах формата А4.

План охлаждаемых блоков выполняют в масштабе 1:50, 1:100 по ГОСТ 2.302-68.

Схемы выполняются без соблюдения масштаба.

4 Методические указания по выполнению работы

4.1 Определение емкости площадей и числа холодильных камер.

4.1.1 Емкость холодильных камер рассчитывается по формуле:

Е = G  ,

где Е  емкость камеры, кг;

G  суточный расход продуктов, кг/сут;

  допустимый срок хранения продукта, сутки.

4.1.2 Строительная площадь отдельных камер определяется по формуле:

где F  площадь камеры, м²;

 удельная норма нагрузки на единицу полезной грузовой площади, кг/м2;

  коэффициент увеличения площади камер, отступы от батарей и стен.

Для малых камер площадью 512 м²  = 2,2, для средних камер площадью 13-20 м²  = 1,8, для больших камер площадью 21-40 м²  = 1,6.

По площади отдельные камеры должны быть не менее 5 м² , размеры в плане 2,1  2,4 м, высота камеры 2,43,5 м. Камеры объединяют одним общим тамбуром шириной не менее 1,6 м, при створчатых дверях  не менее 2,2 м.

Учитывая возможность товарного соседства разных продуктов, а также температурные режимы их хранения, допускается совместное хранение мяса и рыбы; молочно-жировых продуктов и фруктов, зелени, напитков; разных полуфабрикатов.

Результаты расчетов следует свести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

№ камеры	Наименование камеры	G, кг/сут	, сутки	Е, кг	q, кг/м2		F, м2

4.2. В предварительном эскизе камеры и тамбуры проектируются в виде прямоугольников, при этом камеры не должны быть слишком вытянуты. Соотношение длины L и ширины S камеры принимать не менее 2. Минимальная ширина дверей 900 мм, при применении вилочных погрузчиков и поддонов  не менее 1,5 м.

На эскизе плана холодильника указать, какие стены приняты наружными, а какие внутренними (выходящие в неохлаждаемые помещения  машинное отделение, коридор, загрузочную, склад сухих продуктов и т.п.). Следует указать ориентацию по сторонам света.

Типичные планировки холодильников предприятий общественного питания приведены в [5, с. 294296].

4.3 Принять высоту холодильных камер от 2,4 до 3,5 м.

4.4 Определение расчетных температур и относительной влажности наружного воздуха, камер, смежных помещений, грунта.

4.4.1 Температуру и относительную влажность воздуха в камерах по [5, с. 509510].

4.4.2 Расчетную летнюю температуру наружного воздуха для данного географического пункта строительства определяют по формуле:

t_H = 0,4  t _ср.м + 0,6  t_а.м.,

где t_ср.м  среднемесячная температура самого жаркого месяца, ° С (табл. 4.2.);

t_а.м.  температура абсолютного максимума, ° С (табл. 4.2).

Температуру воздуха в тамбурах и коридорах холодильников, располагаемых в надземных этажах, на 10° С и в подвалах на 15° С ниже расчетной температуры наружного воздуха. Температуру воздуха в смежных с холодильными камерами не­охлаждаемых помещениях при расположении их в надземных этажах  на 5° С и в подвалах  на 10° С ниже расчетной температуры наружного воздуха.

Температуру грунта у стен подвальных камер принимают для южной климатической зоны (со среднегодовой температурой воздуха 9° С и выше)  25° С, для средней (со среднегодовой температурой от 1 до 8°С)  21° С, для северной (со среднегодовой температурой воз­духа 0° С и ниже)  17° С. Температуру грунта под полом подвальных камер принимают соответственно 18, 14 и 10° С.

Таблица 4.2  Климатологические параметры воздуха

Город	Среднемесячная температура самого жаркого месяца, °С	Температура абсолютного максимума, °С	Среднегодовая температура, °С	Среднемесячная относительная влажность самого жаркого месяца в 13 часов, %
Астрахань	25,3	40,0	9,4	37
Белгород	20,2	41,0	6,2	51
Барнаул	19,7	38,0	4,1	54
Брянск	18,4	38,0	4,9	53
Владимир	18,0	37,0	3,4	59
Волгоград	24,2	42,0	7,6	33
Екатеринбург	17,4	38,0	1,2	54
Иванове	17,4	38,0	2,7	56
Иркутск	17,6	36,0	 1,1	58
Кострома	17,6	36,0	2,8	62
Красноярск	18,7	37,0	 0,1	56
Курск	19,0	37,0	5,2	55
Москва	18,1	37,0	3,8	54
Новосибирск	18,7	38,0	 0,1	56
Омск	18,3	40,0	0	52
Орел	19,8	38,0	4,8	54
Оренбург	21,8	42,0	3,9	40
Пенза	19,8	38,0	3,9	52
Пермь	18,1	37,0	1,5	57
Псков	22,7	40,0	8,1	41
Ростов-на-Дону	22,7	40,0	8,1	41
Рязань	18,8	38,0	3,9	54
Самара	20,7	39,0	3,8	48

Продолжение таблицы 4.2

Город	Среднемесячная температура самого жаркого месяца, °С	Темпера-тура абсолютного максиму-ма, °С	Среднегодовая температура, °С	Среднемесячная относительная влажность самого жаркого месяца в 13 часов, %
Санкт-Петербург	17,6	33,0	4,3	59
Сочи	23,2	38,0	14,1	70
Ставрополь	19,6	37,0	7,5	57
Тверь	17,2	38,0	3,3	59
Томск	18,1	36,0	 0,6	59
Тула	18,4	38,0	4,2	54
Тюмень	18,6	40,0	1,3	58
Ульяновск	19,6	40,0	3,2	49
Уфа	19,0	39,0	2,5	53
Уссурийск	20,7	38,0	2,9	66
Хабаровск	21,1	40,0	1,4	67
Чита	18,5	38,0	 2,9	51
Челябинск	18,1	39,0	1,5	54
Ярославль	17,2	36,0	2,7	58

Расчетные параметры сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3  Расчетные параметры наружного воздуха, смежных помещений, грунта

Место строительства объекта	Параметры наружного воздуха			Расчетные параметры температуры, ° С
	Температура, ° С		относительная влажность летняя, %	в смежных помещениях	в тамбурах, коридорах	Грунта
	среднегодовая	летняя				Под полом	у стен подвала

4.5 Предусмотреть систему вентиляции холодильника [5, с. 296297].

4.6 Расчет тепловой изоляции необходимо начинать с выбора теплоизоляционного материала и строительно-изоляционных конструкций ограждений холодильных камер.

При выборе теплоизоляционного материала предпочтение следует отдавать современным материалам с хорошими теплоизолирующими свойствами, например, пенополистиролу ПСБ-С. Изделия из пенополистирола выпускают в виде плит толщиной 25, 30, 50, 100 мм. Перспективным материалом является пенополиуретан, рипор.

Пенобетон используется для устройства перегородок. Выложенную перегородку с обеих сторон затирают цементным раствором. Выпускается в виде плит толщиной от 80 до 200 мм с интервалом 20 мм.

Более подробно сведения о тепло- и пароизоляционных материалах изложены в литературе [5, с. 253259].

4.6.1 Рекомендации по выбору строительно-изоляционных конструкций ограждений холодильных камер.

Наружные стены охлаждаемых камер выполняются многослойными, три из которых являются основными. Наружный слой  несущий и защитно-декоративный, предназначенный для восприятия нагрузки собственной массы всех слоев стены и ветровой нагрузки, защиты тепловой изоляции от механических повреждений и погодных факторов, а также для создания архитектуры фасадов здания. Средний слой стены  тепловая изоляция. Между наружным слоем и тепловой изоляцией наносится пароизоляция, предназначенная для защиты тепловой изоляции от увлажнения. Третий  внутренний (защитный) слой располагают со стороны охлаждаемых камер, предназначается для защиты изоляции от разрушения при транспортировочных и погрузочно-разгрузочных работах и устранения контакта изоляционных материалов с пищевыми продуктами, создания требуемых санитарно-гигиенических условий при хранении продуктов, содержании и уборке помещений камер.

Наружные стены выполняют преимущественно из железобетонных панелей, кирпича или облегченных панелей (рис.4.1).

Железобетонные панели серии СТ-02-31 и горизонтальные па­нели из керамзитбетона выпускаются длиной 6 м, высотой 1,2  1,8 и толщиной 200 мм.

Толщина кирпичной кладки обычно составляет 380 мм (полтора кирпича). Стена отстоит от внешней грани наружного ряда колонн каркаса на 250500 мм.

а		б	в

Рис.4.1  Конструкция наружных стен:

а  панельные стены, б  кирпичные стены, в  типа "сэндвич";

1  цементная штукатурка; 2  железобетонная панель, 3  пароизоляция, 4  тепловая изоляция, 5  керамзитовая панель, 6  кирпичная кладка, 7  металлический лист.

В стенах из облегченных панелей (типа "сэндвич") наружный и внутренний слои (облицовка) выполняют из листового металла  алюминия или стали толщиной 0,81,2 мм, между облицовками располагают теплоизоляционный слой из пенопластов толщиной 130 мм. Пароизоляция в таких стенах не делается.

Покрытия охлаждаемых камер состоят из трех конструктивных элементов: несущих конструкций (балок, ферм, плит), теплоизоляции и плоской кровли  гидроизоляции и основания под нее (рис. 4.2).

Во встроенных охлаждаемых камерах несущие конструкции выполняются из плит, применяемых для основных производственных помещений, угол уклона кровли под охлаждаемыми камерами также не изменяют.

Гидроизоляция кровли состоит из 45 слоев рулонных кровельных материалов  рубероида толщиной 12 мм, подкладного и покровного, поклеенных на горячей битумной мастике. Основанием под кровельный ковер является слой цементно-песчаного раствора толщиной 2050 мм (стяжка), армированный металлической сеткой. Поверх кровельного ковра укладывается мелкий гравий (510 мм), цементные или асбоцементные плиты, наклеивается фольгоизол.

а

Рис. 4.2  Конструкции покрытий:

а  бесчердачное (совмещенное) покрытие, б  чердачное покрытие;

1  железобетонная панель, 2  пароизоляция, 3  теплоизоляция, 4  цементная стяжка, 5  гидроизоляционный рулонный кровельный ковер, 6  защитно-отражающее покрытие гидроизоляции, 7  кровля из оцинкованной стали или шифера, 8  чердачное помещение.

Междуэтажные перекрытия, отделяемые охлаждаемые камеры от неохлаждаемых помещений, включают железобетонные плиты, перекрытия, тепловую изоляцию и конструкцию пола (рис. 4.3). Тепловую изоляцию располагают как сверху, так и снизу перекрытия.

Пароизоляцию располагают по отношению к тепловой изоляции со стороны помещений с более высокими температурами.

Внутренние стены помещений отделяют охлаждаемые камеры от внутренних коридоров, вестибюлей или других соседних помещений. Выполняют из тех же материалов, что и наружные, только толщина кирпичной кладки может быть уменьшена до 240 мм (рис. 4.1.6).

Межкамерные перегородки сооружают из пенобетона, пеностекла, керамзитбетона толщиной 400 мм, кирпича толщиной 120 мм или железобетона толщиной 120 мм, тепловой и пароизоляции, оштукатуренных с обеих сторон (рис. 4.1.6).

а

Рис. 4.3  Конструкции междуэтажных перекрытий:

а  перекрытие с направлением теплового потока сверху и с верхним расположением тепловой изоляции, б  перекрытие с нижним направлением теплового потока и верхним расположением тепловой изоляции, в  перекрытие с направлением теплового потока сверху и нижним расположением тепловой изоляции;

1  железобетонная плита перекрытия, 2  теплоизоляция, 3  пароизоляция, 4  цементная стяжка, 5  пол.

Стены и перегородки холодильных камер облицовывают на высоту 1,82,0 м глазурованной плиткой.

При разности температур между соседними камерами 4° С и менее перегородки не изолируют.

Полы могут располагаться на грунте или междуэтажных перекрытиях. Пол состоит из основания и покрытия  "чистый" пол. Основанием могут служить несущие конструкции перекрытий и подготовки, укладываемые поверх более слабых слоев, например, изоляции.

В камерах с температурой ниже 5° С конструкция пола, лежащего на грунте, предусматривает обогревающее устройство, необходиммое для исключения вспучивания грунта при замерзании грунтовых вод (рис. 4.4).

Рис 4.4  Конструкция полов охлаждаемых камер, расположенных на грунте с температурой ниже  5° С:

1  покрытие, 2  основание, 3  тепловая изоляция, 4  бетонная подготовка с нагревателями, 5  гидро-изоляция, 6  бетонная подготовка по грунту.

Для покрытий полов применяют бетонные или мозаичные плиты толщиной 40 мм, которые укладывают на основание  цементную подготовку толщиной 100 мм.

Для обогрева полов преимущественно применяют электрообогреватели, которые представляют собой стальные стержни диаметром 1216 мм, уложенные в бетонные 100 мм плиты по всей площади камер. Для повышения надежности и долговечности конструкций пола слой тепловой изоляции защищен слоем гидроизоляции толщиной 40 мм, расположенной на 60-мм бетонной подготовке, выполненной по грунту. Между основанием и бетонной подготовкой с нагревателями насыпают слой тепловой изоляции  керамзитовый гравий, толщину которого определяют по расчету. Конструкция полов в камерах с температурой от  2° С до  5° С отличается отсутствием нагревательных устройств и толщиной теплоизоляционного слоя (рис. 4.5).

Рис. 4.5  Конструкция полов охлаждаемых камер, расположенных на грунте с температурой в камере от  2° С до  5° С:

1  покрытие, 2  основание, 3  тепловая изоляция, 4  гидроизоляция, 5  бетонная подготовка по грунту.

Полы подвальных камер с температурой до  2° С не изолируют, конструкция пола проще: "чистый" пол укладывают на 40-мм прослойке из бетона на уплотненный грунт толщиной до 0,5 м (рис. 4.6). В таких камерах по всему параметру наружных стен делают отсыпку из теплоизоляционного материала (шлака или керамзитового гравия и др.) шириной до 500 мм и глубиной 300 мм (рис. 4.6).

Двери выполняют прислонными и откатными. Они состоят из наружного и внутреннего слоев облицовки, которые покрыты металлической обшивкой, являющейся пароизоляцией. Внутри облицовки имеется тепловая изоляция толщиной 150 мм.

Коэффициент теплопередачи двери 0,41 Вт/(м К). Для низкотемпературных камер рекомендуется предусматривать обогрев поверхности контакта изоляционных дверей с дверными коробками по всему периметру.

В охлаждаемых камерах для предприятий общественного питания применяют преимущественно прислонные двери с проемом: при немеханизированных транспортных погрузочно-разгрузочных работах  900  2300 мм, при механизированных работах  2000  2300 мм.

Рис  4.6  Конструкция устройства отсыпки у стен камер с температурами до  2  С:

1  наружная стена, 2  парогидроизоляция, 3  тепловая изоляция наружной стены, 4  отделочный слой стены, 5  покрытие пола, 6  цементная армированная стяжка, 7  основание, 8  керамзитовая бетонная стяжка, 9  тепловая изоляция, 10  бетонная подготовка, 11  уплотненный грунт со щебнем.

Возможно применение и других ограждающих конструкций охлаждаемых камер, регламентированных соответствующими СНиПами.

Типичные конструкции ограждений холодильных камер приведены в литературе [5, с. 250267], [6, с. 26].

4.6.2. Расчет толщины теплоизоляции.

Расчет толщины теплоизоляции ограждений холодильника про­изводится для каждого вида ограждения, т.е. для наружных стен, внутренних стен, перегородок, покрытий или перекрытий и пола (при наличии теплоизоляции). При этом такой расчет производится по ка­ждому виду ограждения только для того ограждения, которое нахо­дится в самых неблагоприятных условиях (наибольшая разность тем­ператур по обе стороны этого ограждения). Вычисленные значения толщины теплоизоляции по каждому виду ограждения принимаются затем одинаковыми для соответствующих ограждений всех камер хо­лодильника.

Толщина теплоизоляции определяется по формуле:

_из=_из,

где _из  толщина теплоизоляции, м;

_из, _i  коэффициенты теплопроводности изоляционного материала и материалов слоев строительно-изоляционной конструкции, Вт/м²К [5,с.257], [6, с. 215];

К  нормативный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²К табл. 4.4, 4.5];

_i.  толщина отдельных слоев ограждения, м;

_H, _B  коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения, Вт/(м² К).

Таблица 4.4  Нормативные значения коэффициентов теплопередачи наружных стен и покрытий

Среднегодовая температура наружного воздуха,° С	Коэффициенты теплопередачи (в Вт/(м2 °С)) при внутренней температуре в камере, ° С
	 40... ...  30	 25... ...  20	 15... ...  10	 4	0	4	12
0 и ниже	0,21 0,20	0,26 0,24	0,33 0,30	0,47 0,40	0,52 0,44	0,58 0,47	0,70 0,52
1-8	0,20 0,18	0,23 0,22	0,28 0,27	0,35 0,33	0,40 0,37	0,44 0,42	0,64 0,52
9 и выше	0,19 0,17	0,21 0,20	0,23 0,23	0,28 0,26	0,30 0,29	0.35 0,33	0,52 0,47

Примечания:

1.В числителе  значения коэффициента теплопередачи для наружных стен, в знаменателе  для бесчердачных покрытий.

2. Для чердачных перекрытий коэффициенты теплопередачи принимают на 10% больше, чем для бесчердачных покрытий.

3.Для промежуточных значений температур, не указанных в таблице, значения коэффициентов теплопередач находят интерполяцией.

Таблица 4.5  Нормативные значения коэффициентов теплопередачи междуэтажных перекрытий, внутренних стен и межкамерных перегородок.

Температура воздуха в охлаж­даемом помеще­нии,0 С	Коэффициенты теплопередачи (в Вт/(м °С)) внутренних конструкций ограждений смежного помещения, ° С
	не сообщающегося с наружным воздухом	сообщающегося с наружным воздухом
 30	0,29	0,27
 20... 18	0,41	0,28
 15... 10	0,46	0,32
-4	0,52	0,35
0	0,58	0,31
4	0,58	0,46
12	0,58	0,58

Значения коэффициента теплоотдачи можно принять:

_Н  для наружных стен и бесчердачных покрытий  23 Вт/м²К;

_в  для потолка покрытия  7 Вт/м² К;

_в  для потолка междуэтажного перекрытия  6 Вт/м² К, пола  7 Вт/м²К;

_в  для всех остальных видов ограждения при естественной циркуляции воздуха  8 Вт/м² К, при умеренной циркуляции  9 Вт/м² К;

_в  для поверхностей пола и стен, соприкасающихся с грунтом  .

Полученные толщины теплоизоляции округляются до стандартной толщины плит, выпускаемых промышленностью.

После этого определяют действительное значение коэффициентов теплопередачи ограждений по формуле:

,

где _изд  действительная толщина тепловой изоляции, м.

4.7. С учетом толщины стен и тепловой изоляции следует уточнить площади камер.

4.8. Расчет теплопритоков необходим для определения всех теплопритоков, проникающих в холодильные камеры, и служит основой для выбора холодильной машины.

Основой для расчета служат:

- план холодильника, ориентированный по сторонам света;

- действительный коэффициент теплопередачи ограждений;

- температурно-влажностный режим в камере и за ограждения­ми камеры;

- температура, срок хранения и количество поступающих в ка­меру продуктов и тары.

Суммарный теплоприток Q (Вт) определяют по формуле:

,

где Q₁  теплопритоки в камеру ее ограждения, Вт;

Q₂  теплоприток от грузов при их холодильной обработке, Вт;

Q₃  теплоприток с наружным воздухом при вентиляции камеры, Вт;

Q₄  эксплуатационные теплопритоки, Вт.

Расчет теплопритоков следует выполнять для каждой камеры и результаты сводить в таблицы.

4.8.1. Теплоприток через ограждения охлаждаемых камер. Теплопритоки рассчитывают для всех ограждений камеры: на­ружных и внутренних стен, перегородок между камерами и неохлаж­даемыми помещениями, полов перекрытий, покрытий.

Теплоприток через наружные стены и покрытия охлаждаемых камер определяют по формуле:

,

где Q_1T, Q_1C  теплопритоки в охлаждаемую камеру, возникающие соответственно в результате разности температур с обеих сторон ограждения и в результате действия на ограждение солнечной радиации, Вт.

Теплоприток, возникающий под влиянием разности температур, Q_1T (в Вт) определяют по формуле:

,

где К_д  действительный коэффициент теплопередачи каждого изолированного ограждения, Вт/м² К);

F  площадь поверхностей ограждения, м² ;

t_H  расчетная температура наружного воздуха, °С;

t_K  расчетная температура в камере, °С.

Для определения площади поверхности стен и перегородок принимают длину наружных стен:

а) для не угловых помещений  между осями внутренних стен;

б) для угловых помещений  от наружной поверхности наружных стен до оси внутренних;

в) длину внутренних стен  между внутренней поверхностью наружных стен до оси внутренних;

г) высоту стен  от уровня чистого пола данного этажа до уровня чистого пола вышележащего этажа или до верха засыпки покрытия.

Площадь потолка и пола определяют как произведение длины камеры на ширину, которые измеряются между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренних стен.

Теплоприток от солнечной радиации определяют по уравнению:

,

где t_c - избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации, °С (табл. 4.6).

Таблица 4.6  Значение избыточной разности температур

Поверхность	Избыточная разность температур (в С) при ориентировке по странам света 1зность температур (в °С) ровке по странам света
	Ю	Ю	Ю	ЮВ	ЮВ	В	В	СВ		СВ		С
	Географическая широта
	40°	50°	60°	от 40° до 60°
Стена бетонная	5,9	8,0	9,8	8,8	10,0	9,8	11,7	5,1	5,6		0
Стена кирпичная	5,6	9,1	11,0	9,9	11,3	11,0	13,2	5,8	6,3		0
- побеленная известью или оштукатуренная светлой штукатуркой	3,6	4,9	6,0	5,4	6,1	6,0	7,2	3,2	3,5		0
- покрытая штукатуркой с окраской в темные тона	5,1	7,1	8,5	7,7	8,8	8,5	10,2	4,5	4,9		0
- облицованная глазурованными плитками	2,3	3,2	3,9	3,5	4,0	3,9	4,7	2,0	2,2		0
П Продолжение табл. 4.6 лоская кровля	Независимо от ориентировки и широты
- покрытая толем, асфальтом	18,5
- покрытая темным рубероидом	17,7
- покрытая светлым рубероидом	14,9
- с земляной засыпкой на кровле	16,5

Для охлаждаемых камер, имеющих чердачные покрытия, избы­точную разность температур определяют в зависимости от географи­ческой широты:

Географическая широта, град 40 50 60

Избыточная разность температур, °С 15 10 5

Теплоприток от солнечной радиации учитывают по одной из стен охлаждаемой камеры, через которую проникает наибольшее ко­личество теплоты солнечной радиации, т.е. для которой сумма произведений Кр  F  t_c является наибольшей, и кровли.

Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обогревательные устройства, Q_1П (в Вт) определяют по формуле:

,

где К_д  действительный коэффициент теплопередачи пола, Вт/м² К (табл. 4.7);

t_ср  средняя температура грунта при наличии обогрева, °С.

Таблица 4.7  Требуемые коэффициенты теплопередачи обогреваемых полов, располагаемых на грунте

Температура воздуха в охлаждаемом помещении, °С	+4...4	10	20...30
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 °С)	0,41	0,29	0,21

Теплопритоки через пол, не имеющий обогревательных уст­ройств, Q^’_1П (в Вт) определяют по формуле:

,

где К_усл  условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола, Вт/(м² К) (табл. 4.8);

F  площадь соответствующей зоны пола, м² ;

t_н  расчетная температура наружного воздуха, °С;

t_в  расчетная температура воздуха внутри камеры, °С;

т  коэффициент, учитывающий относительное возрастание

термического сопротивления пола при наличии изоляции.

Таблица 4.8  Условные значения коэффициентов теплопередачи для не обогреваемых полов, располагаемых на грунте

Расстояние от наружных стен	Условный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 °К)
До 2м	0,47
От 2 до 4 м	0,23
От 4 до 6 м	0,12
Для остальной площади пола	0,07

Для расчета теплопритоков пол камеры разбивают на зоны ши­риной 2 м каждая, начиная от наружной стены. Площадь пола первой двухметровой зоны, примыкающей к углу наружных стен, учитывается дважды, т.е. по направлениям обеих наружных стен, составляющих угол.

Коэффициент т определяют по формуле:

,

где ₁, _П  толщина отдельных слоев конструкций пола, м;

₁, _П  коэффициенты теплопроводности материалов, составляющих конструкцию пола, Вт/(м² К).

Для неизолированных полов, лежащих на грунте, т = 1.

Результаты расчетов теплопритоков Q1 рекомендуется свести в таблицу 4.9.

Таблица 4.9  Теплопритоки через ограждения камер

Наименование камеры, вид ограждения	К или Куел , Вт/(м2 К)	F, м2	tH, °С	tK °C	tc, °C	Q1T, Вт	Q1C, Вт
						Q1 ,ВТ

4.8.2. Теплопритоки от грузов при их холодильной обработке. Теплопритоки от грузов при их холодильной обработке определяют по формуле:

,

где G_пр  суточное поступление продукта, кг/сут;

С_пр  удельная теплоемкость продукта, Дж/кг К;

G_T  суточное поступление тары, кг/сут;

С_T  удельная теплоемкость тары, Дж/кг К;

t₁  температура продуктов при поступлении, °С;

t₂  температура продукта и тары после холодильной обработки, °С.

Теплоприток Q2 можно определить по формуле:

,

где i₁, i₂  энтальпии продукта до и после холодильной обработки, кДж/кг [5, с. 549550], [7, с. 175].

Величина G_пр определяется в зависимости от срока хранения: при 12-х дневном хранении  100%, при 34-х дневном  60%, свыше 4-х дневного  40% от емкости камеры.

Суточное поступление тары принимают в размере 20%  для деревянной, пластмассовой и стальной; 10%  для картонной;

100%  для стеклянной от суточного расхода продукта.

Удельную теплоемкость тары [Дж/(кг К)] принимают в зависимости от материала тары: для стеклянной C_T = 835; картонной C_T = 1460; деревянной C_T = 2500; стальной C_T = 420; алюминиевой C_T = 840; пластмассовой C_T = 2090.

При доставке охлажденных продуктов изотермическим транспортом температуру поступающих продуктов t₁ можно принять 5°С  для охлажденного мяса, полуфабрикатов, гастрономических товаров, 8°С  для молока и молочных продуктов, 20°С  для фруктов, овощей, напитков, 6°С  для замороженных продуктов (мясо, рыба). При доставке неохлажденных продуктов их температуру можно принять на 58°С ниже расчетной температуры воздуха.

В случае доставки продуктов с температурой, равной или ниже темпе­ратуры воздуха в камере, теплоприток от продукта и тары не учиты­вается, т.е. Q₂ = 0.

Температура продукта после холодильной обработки t₂ прини­мается 12°С выше температуры воздуха в камере.

Результаты расчетов Q₂ сводим в таблицу 4.10.

Таблица 4.10  Теплопритоки от продуктов и тары при их холодильной обработке

Наиме-	Gnp,	i1 ,	i2 ,	GT,	CT,	Т1 ,	t2,	Q2,
нование	кг/сут	кДж/кг	кДж/кг	кг/сут	кДж/(кг К)	"С	°с	Вт
камеры

4.8.3. Теплопритоки с наружным воздухом при вентиляции камер.

Этот теплоприток учитывают только для камер хранения фруктов, овощей и пищевых отходов и определяют по формуле:

гдеV- объем камеры, м³;

 - плотность воздуха при температуре камеры, кг/м³ ;

а - кратность воздухообмена в сутки (принимается 4);

i₁ - энтальпия наружного воздуха, Дж/кг;

i₂ - энтальпия воздуха в камере, Дж/кг.

Энтальпии воздуха определяют по i-d диаграмме влажного воздуха по температуре и относительной влажности воздуха. В таблице 4.11 приведены данные некоторых значений энтальпии и плотности воздуха.

Таблица 4.11  Значения энтальпии и плотности воздуха

t, °С	, кг/м3	i, кДж/кг	t, °С	, кг/м3	i, кДж/кг	t, °С	, кг/м3	i, кДж/кг
40	1,495	40,05	2	1,283	6,06	10	10225	29,53
35	1,464	34,87	1	1,278	7,78	15	1,202	34,86
			0	1,273	9,56	20	1,174	47,90
30	1,494	29,61	1	1,268	11,30
25	1,405	24,19	2	1,264	13,08	25	1,155	64,97
Продолжение табл. 4.11			3	1,254	14,92	27	1,146	72,82
20	1,377	18,54	4	1,254	16,91	29	1,136	81,48
15	1,350	12,55	5	1,249	18,76	31	1,127	90,44
10	1,324	6,04	6	1,244	20,78	33	1,117	101,61
5	1,298	1,21	8	1,235	25,01	35	1,107	113,36

Результаты расчета теплопритока Q₃ сводим в таблицу 4.12.

Таблица 4.12Теплоприток от вентиляции камеры

Наименование ание	Объем	Плотность	Энтальпия	Энтальпия	Q3,
камеры	камеры,	воздуха,	наружного	воздуха в	Вт
	м3	кг/м3	воздуха,	камере,
			Дж/кг	Дж/кг

4.8.4. Эксплуатационные теплопритоки.

Эти теплопритоки Q₄ возникают от освещения камер, работающих в них людей, при открывании дверей, работе электродвигателей.

Эти теплопритоки определяют в зависимости от теплопритоков через ограждения Q₁ и площади камер. Если площадь камеры до 10 м² , то Q₄ принимается равным 40%; при площади от 10 до 20 м²  30%; при площади камеры более 20 м²  20%.

Результаты расчета теплопритоков Q₄ сводим в таблицу 4.13.

Таблица 4.13  Эксплуатационные теплопритоки

Наименование камеры	Q4, Вт

Итоговые результаты расчета сводят в таблицу 4.14.

Таблица 4.14  Итоговая таблица теплопритоков

Наименование камеры	Теплопритоки, Вт
	Q1	Q2	Q3	Q4	Q

4.9. Принять число холодильных машин и определить необходимую холодопроизводительность каждой.

Для определения числа холодильных машин следует объединять по 23 камеры с близкими температурами и охлаждать каждую такую группу одной холодильной машиной.

Необходимую холодопроизводительность холодильной машины определяют по формуле:

,

где Q  суммарные теплопритоки по группе камер, принимаются по сводной таблице теплопритоков, Вт (табл. 4.14);

в - коэффициент рабочего времени, для малых холодильных машин принимается равным 0,75;

 - коэффициент утечек холода, принимается равным 0,95 для систем непосредственного охлаждения.

4.10. По величине Q₀ подбираются холодильные машины (табл. 4.15  4.17) и выписывается техническая характеристика.

Таблица 4.15  Техническая характеристика малых холодильных машин

Показатели холодильных машин	ХМВ2-4 (ИФ-56М)	ХМ2-4	ХМВ1-6	ХМ1-6	ХМВ1-9	ХМ1-9
Холодопроизводительность, при стандартном режиме, Вт	3480	5060	6960	6960	10440	10440
Потребляемая мощность, кВт	1,8	2,3	3,5	3,1	5,35	4,3
Хладагент	К12	К12	К12	К12	К12	К12
Охлаждение конденсатора	Воздушное	Водяное	Воздушное	Водяное	Воздушное	Водяное
Марка агрегата	4Ф-00	АКФВ-4М	АКВ1-6	АК1-6М	АКВ1-9	АК1-9
Марка испарителя	ИРСН-10С	ИРСН-12.5С	ИРСН-12.5С	ИРСН-12.5С	ИРСН-12.5С	ИРСН- 12.5С
Площадь поверхности испарителя, м2	10	12,5	12,5	12,5	12,5	12,5
Количество испарителей	4	4	8	8	12	12
Марка терморегулирую-щего вентиля	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М
Марка фильтра-осушителя	2Ф-23	ОФФ-Юа	ОФФ-Юа	ОФФ-Юа	ОФФ-15	ОФФ-15
Марка теплообменника	4Ф-14	ТФ-20М	ТФ2-25	ТФ2-25	ТФ2-25	ТФ2-25
Количество терморегули-рующих вентилей	2	2	4	4	6	6

Таблица 4.16

Техническая характеристика малых холодильных машин.

Показатели	Холодильная машина с агрегатом
	ВС500	ВС630	ВС800	ВС1250	ВН250	ВН400	ВН630
Холодопроизводительность при стандартном режиме, Вт	530	645	815	1280	270	410	640
Установленная электрическая мощность, кВт	0,29	0,36	0,43	0,65	0,315	0,43	0,63
Хладагент	К12	К12	К12	К12	К22	К22	К22
Компрессорно-конденсаторный агрегат	ВС500	ВС630	ВС800	ВС1250	ВН250	ВН400	ВН630
Габариты, мм: длина, ширина, высота	570 365 310	595 365 310	600410355	650 415 355	570 365 310	600 410 350	600 410 400
Потребляемая мощность, кВт	0,25	0,31	0,37	0,55	0,31	0,37	0,55
Реле давления	-	-	—	-	-	-	-
Испарители, марка	ИЗ 8	ИЗ 8	И94	И106	ИЗ 8	ИЗ 8	ИЗ 8
Поверхность охлаждения, м2	8,5	8,5	10,3	13,7	8,5	8,5	8,5
Количество	1	1	1	1	1	1	1
Габариты	1096 244 160	1096 244 160	1756 182 160	1238 433 160	1096 244 160	1096 244 160	1096 244 160
Терморегулирующие вентили, тип	ТРВ-0.5М	ТРВ-0.5М	ТРВ-1М	ТРВ-1М	13ТРВ-0,ЗН	22ТРВ-0.4Н	22ТРВ-0.6Н

Таблица 4.17  Техническая характеристика малых холодильных машин

Показатели холодильных машин	Марка холодильной машины
	МВВ4-1-2	МКВ4-1-2	МВВ6-1-2	МКВ6-1-2	МВВ9-1-2	МКВ9-1-2
Число обслуживаемых камер	2	2	3	3	4	4
Холодопроизводительность при стандартном режиме, Вт	3550	5350	7000	7300	10500	10500
Хладагент	К-12	К-12	К-12	К-12	К-12	К-12
Потребляемая мощность электродвигателя компрессора, кВт	2,2	3,0	3,1	3,1	5,0	5,0
Потребляемая мощность подогревателя хладона, кВт	2,2	2,2	—	—	—	—
Марка компрессорно-конденсаторного агрегата габаритные размеры, мм	АВ 3-1-2 934 554 577	АК 4-1-2 1000 430 698	АВ 6-1-2 910 620 800	АК6-1-2 1000 410 700	АВ 9-1-2 1085 530 897	АК 9-1-2 1430 530 897
Марка конденсатора Охлаждение	АВЗ-2 воздушное	АК4.5 водяное	АВ6 воздушное	АК6-1-2 водяное	АВ9-1-2 воздушное	АК9-1-2 водяное
Марка реле температуры подогревателя хладона Количество	ТР-05М-03 1	ТР-05М-03 1	-	-	-	-

Продолжение таблицы 4.17

Показатели холодильных машин	Марка холодильной машины
	МВВ4-1-2	МКВ4-1-2	МВВ6-1-2	МКВ6-1-2	МВВ9-1-2	МКВ9-1-2
Марка реле температуры камеры Количество	ТР-1-02х 2	ТР-1-02х 2	ТР-1-02х 3	ТР-1-02х 3	ТР-1-02х 4	ТР-1-02х 4
Марка терморегулирующего вентиля	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М	ТРВ-2М
Количество	2	2	3	3	4	4
Холодопроизводительность, кВт	2320	2320	2320	2320	2320	2320
Марка испарителя количество	ИРСН-18 4	ИРСН-18 4	-	-	-	-
габаритные размеры, мм	2060 110	2060 110	-	-	-	-
поверхность, м2	330 18	330 18	-	-	-	-
Марка воздухоохладителя, габаритные размеры, мм	-	-	ВО-2 506 590	ВО-2 506 590	ВО-2 506 590	ВО-2 506 590
			440	440	440	440
Количество			3	3	4	4
Наружная теплообменная поверхность, м2			18,5	18,5	18,5	18,5
Марка реле времени Количество	РВТ 12/24 1	РВТ 12/24 1	РВТ 12/24 1	РВТ 12/24 1	РВТ 12/24 1	РВТ 12/24 1

4.11. Распределить испарители по холодильным камерам. После выбора холодильной машины из технической характеристики выписать число испарителей или воздухоохладителей, их теплопередающую поверхность. Затем распределить их по камерам в соответствии с расчетом.

Теплопередающую поверхность испарителей определяют по формуле:

где Q  суммарный теплоприток на камеру, Вт (принимается из сводной таблицы теплопритоков для данной камеры);

К  коэффициент теплопередачи камерного оборудования, Вт/(м² К);

t  расчетная разность температур между воздухом камеры и средней температурой хладоносителя при рассольном охлаждении, °С.

Коэффициент теплопередачи для батарей принимают 1,5  2,5 Вт/(м² К), для воздухоохладителей 1214 Вт/(м² К).

Расчетную разность температур для испарителей 1416 °С, для воздухоохладителей 911 °С.

Количество приборов охлаждения для каждой камеры опреде­ляют по формуле:

,

где п  требуемое количество приборов охлаждения, шт;

f  теплопередающая поверхность одной батареи или воздухоохладителя (принимается из технической характеристики машины).

4.12. Окончательный эскиз плана холодильника вычерчивается в масштабе с указанием размеров камер, тамбуров, машинных отделений, толщины ограждения и слоя теплоизоляции [5, с. 294296].

4.13. Начертить схему принятой холодильной установки в соответствии с выбранным холодильным агрегатом [5, с. 225231].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНЬРОЛЯ

1. Физические принципы получения низких температур.

2. Схемы и циклы одноступенчатой паровой компрессионной холодильной машины (с перегревом пара; переохлаждением; регенеративным теплообменником).

3. Термодинамические диаграммы Т - S, lg Р - i.

4. Расчет цикла одноступенчатой паровой компрессионной холодильной машины.

5. Схемы и циклы двухступенчатой холодильной машины.

6. Свойства основных холодильных агентов (аммиак, хладоны) и хладоносителей.

7. Требования, предъявляемые к рабочим телам холодильных машин.

8. Компрессоры. Назначение, классификация.

9. Холодопроизводительность компрессора. Зависимость холодопроизводительности от изменения температуры кипения, конденсации, всасывания и переохлаждения.

10. Пересчет холодопроизводительности компрессора с одних температурных условий на другие.

11. Теоретический и действительный рабочий процесс компрессора. Индикаторная диаграмма.

12. Объемные и энергетические потери в компрессоре.

13. Мощность конструкции. Принцип действия поршневых и ротационных компрессоров.

14. Конденсаторы. Назначение, классификация.

15. Конструкции конденсаторов с воздушным и водяным охлаждением.

16. Испарители. Назначение, классификация.

17. Конструкция, расчет и подбор испарителей для охлаждения жидких хладоносителей.

18. Конструкции, расчет и подбор камерных приборов охлаждения (батарей и воздухоохладителей).

19. Вспомогательное оборудование холодильных машин.

20. Способы охлаждения помещений. Достоинства и недостатки, области применения.

21. Проектирование холодильных камер. Требования, предъявляемые к планировке.

22. Назначение и классификация теплоизоляционных материалов. Требования, предъявляемые к ним.

23. Тепло- и пароизоляционные материалы, применяемые в холодильной технике.

24. Строительно-изоляционные конструкции ограждений холодильных камер. Расчет толщины теплоизоляции.

25. Определение теплопритоков в охлаждаемые помещения.

26. Расчет и подбор холодильной машины.

27. Торговое холодильное оборудование. Назначение, классификация.

28. Назначение и принцип действия терморегулирующих вентилей (ТРВ), реле температуры, реле давления, поплавковых регулирующих вентилей.

29. Холодильный транспорт. Назначение, классификация, системы охлаждения.

30. Скороморозильные аппараты. Назначение, классификация, принцип действия, области применения.

31. Консервирование пищевых продуктов холодом. Вспомогательные средства, применяемые при холодильной обработке и хранении.

32. Охлаждение пищевых продуктов. Сущность и значение процесса. Тепло, отводимое при охлаждении.

33. Продолжительность и темп охлаждения.

34. Изменения, происходящие в продуктах растительного и животного происхождения при охлаждении.

35. Способы и режимы охлаждения мяса и субпродуктов.

36. Способы и режимы охлаждения битой птицы и яиц.

37. Способы и режимы охлаждения молока и молочных продуктов.

38. Способы и режимы охлаждения плодов и овощей.

39. Подмораживание пищевых продуктов. Сущность, области применения.

40. Замораживание пищевых продуктов. Криоскопическая температура, количество вымороженной влаги. Изменение теплофизических свойств продуктов при замораживании.

41. Расчет тепла, отводимого от продуктов при замораживании и продолжительности процесса.

42. Классификация способов замораживания. Достоинства и недостатки.

43. Способы и режимы замораживания мяса, мясопродуктов, пельменей.

44. Способы и режимы замораживания субпродуктов и эндокринно-ферментного сырья.

45. Способы и режимы замораживания птицы и яичных продуктов.

46. Способы и режимы замораживания рыбы.

47. Способы и режимы замораживания плодов и овощей.

48. Холодильное хранение пищевых продуктов. Изменения, происходящие при хранении охлажденных и замороженных продуктов.

49. Хранение продуктов на предприятиях общественного питания.

50. Усушка продуктов при хранении. Мероприятия по ее уменьшению.

51. Шкафы интенсивного охлаждения. Устройство, принцип действия.

52. Холодильные витрины, прилавки - витрины. Назначение, устройство.

53. Оборудование для охлаждения напитков. Устройство, принцип действия.

54. Оборудование для приготовления мягкого мороженого. Устройство, принцип действия.

55. Льдогенераторы. Классификация, устройство, принцип действия.

56. Цеховое холодильное оборудование. Холодильные шкафы, секции, столы с охлаждаемым шкафом и горкой. Назначение, устройство.

57. Сборные холодильные камеры. Назначение, классификация, устройство. Расчет теплопритоков, проникающих в камеру.

58. Правила эксплуатации торгового холодильного оборудования.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Арустамов Э.А. Оборудование предприятий (торговли): Учебное пособие.  М.: Изд. "Дашков и К", 2000.  451 с.

2. Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов.  М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.  240 с.

3. Зеликовский И.Х., Каплан Л.Г. Малые холодильные машины и установки: Справочник.  М.: Агропромиздат, 1989.  671 с.

4. Консервирование пищевых продуктов холодом / И.А. Рогов, В.Е. Куцакова, В.И. Филиппов, С.В. Фролов  М.: Колос, 1999.  176 с.

5. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии.  М.: Пищевая промышленность, 1975.  560 с.

6. Практикум по холодильным установкам: Учебное пособие для студентов вузов / А.В. Бараненко, В.С. Калюнов, Ю.Д. Румянцев  СПб.: Профессия, 2001.  272 с.

7. Примеры расчетов по курсу "Холодильная техника": Учебное пособие для вузов / Г.Д. Аверин, А.М. Бражников, А.И. Васильев, Н.Д. Малова; Под ред. Н.Д. Маловой  М.: Агропромиздат, 1986.  183 с.

8. Судзиловский И., Богатырев А., Рогов И. Холод и технология пищевых продуктов.  Ижевск.: Печать-сервис, 1996.  217 с.

9. Холодильная техника и технология: Учебник / Под ред. А.В. Руцкого.  М.: ИНФРА, 2000.  286 с.

Журналы: "Холодильная техника", "Холодильное дело", "Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции".