2.5. Расчет толщины изоляционного слоя.

Конструкция наружной стены холодильника типовая: кирпичная кладка в полтора кирпича (380 мм), покрытая с двух сторон цементной штукатуркой (по 20 мм). Пароизоляционный слой состоит из двух слоев битумной мастики и одного слоя гидроизола (общая толщина 4 мм). В качестве теплоизоляции применены плиты из пенопласта полистирольного по ГОСТ 15588 — 70. Отделочный слой — штукатурка цементно-известковая по сетке (в расчете для упрощения будут приняты три слоя цементной штукатурки толщиной 20 мм каждый).

Коэффициенты теплоотдачи и термические сопротивления: для наружной поверхности α_н = 23,3 Вт/м^2* К

1/α_н= 0,043 м² • К/Вт.

Коэффициенты теплопроводности материалов [Вт/(м•К)] приведены ниже:

Штукатурки цементной 0,88

Кладки кирпичной 0,82

Пароизоляции (по гидролизу) 0,3

Пенопласта полистирольного 0,047

Толщину изоляционного слоя ограждения (м) определяют по формуле:

где λ_из, λ_i; — коэффициенты теплопроводности изоляционного и строительных материалов, со­ставляющих конструкцию ограждения, принимаемые по табл., Вт/(м•К);

k₀— требуемый коэффициент теплопередачи ограждения, принимаемый в зависимости от характера ограждения и температур по обе стороны от него в соответствии с указаниями, приведенными в данном разделе, Вт/(м²•К);

α_н — коэффициент теплоотдачи с наружной или более теплой стороны ограждения, Вт/(м²•К);

α_в — коэффициент теплоотдачи с внутренней или более холодной стороны огражде­ния, Вт/(м²•К);

δ_из — толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м.

для камер хранения охлажденных грузов

δ_из = 0,047[1/0,41-(1/23,3+3*0,02/0,88+0,38/0,82+0,004/0,3+1/8)] =0,047 [2,439 — (0,043 + 0,068 + 0,463 + 0,013 + 0,125)] = 0,047(2,439 —0,712) = 0,047* 1,727= 0,081 м.

Принимаем толщину изоляционного слоя 100 мм (2 слоя по 50 мм или 1 слой 100 мм). Действительное значение коэффициента теплопередачи рассчитываем по формуле:

где δ_ИЗ.Д. — принятая толщина изоляционного слоя, м.

k_Д = 1/(0,712+0,1/0,047) = 1/(0,712+2,128) = 1/2,84 = 0,35 Вт / (м²•К)

3. Расчет теплопритоков в камеры холодильника.

3.1. Теплопритоки через ограждения.

Теплопритоки через стены, перегородки, перекрытия или покрытия Q_t (Вт) рассчитывают по формуле:

Q₁ = k_ДF(t_н-t_в)

где k_Д — действительный коэффициент теплопередачи ограждения, определенный при расчете толщины изоляционного слоя, Вт/(м^2*К);

F — площадь поверхности ограждения, м²;

t_H — температура снаружи ограждения, °С;

t_B — температура воздуха внутри охлаждаемого помещения, °С.

Площадь камеры 864 м² (36 X 24 м), высота до балок покрытия 6 м. Высота стен с учетом изоляции около 7,7 м. Длина наружных стен 36 м и 24 м. Условная емкость камеры Е = 1000 т.

Q₁ = 0,35*924*(27-0)=8734 Вт.

Теплоприток через пол, расположенный на грунте и имеющий обогревательные устройства, Q₁ (Вт) определяют по формуле:

Q₁ = k_ДF(t_ср-t_в)

где t_cp — средняя температура грунта при наличии обогрева;

F — площадь соответствующей зоны пола, м²;

t_в — температура воздуха внутри камеры, °С.

Q₁ = 0,35*864*(1-0)=302,4 Вт.

Поверхность наружных стен и покрытий холодильников облучается солнцем.

Теплоприток от солнечной радиации Q₁ (Вт) определяют по формуле:

Q₁ = k_ДF Δt_с

где k_д — действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м² • К);

F — площадь поверхности ограждения , облучаемой солнцем , м²;

Δt_с — избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, °С.

Количество тепла солнечной радиации зависит от зоны расположения холо­дильника (географической широты), характера поверхности и ориентировки ее по сторонам света.

Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентировки и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают 17,7°С, с окрас­кой светлых тонов 14,9°С.

тепло солнечной радиации, проникающее через кров­лю равно

Q₁ = 0,35*864*17,7=5353 Вт.

тепло солнечной радиации, проникающее через стену, имеющую наибольшую поверхность

Q₁ = 0,35*277*11,3=1096 Вт.

Ограждение	kд , Вт/(м^2*К)	F, м^2	Δt, °С	Q1, Вт
Кровля	0,35	864	17,7	5353
Стена	0,35	277	11,3	1096