Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu viết phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu viết phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES" nhằm xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh công suất nhỏ; Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh nhằm hỗ trợ cho sinh viên ngành nhiệt trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu viết phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VIẾT PHẦN MỀM TÍNH TOÁN S K C 0 0 3 9 5 9 THIẾT KẾ KHO LẠNH CÔNG SUẤT NHỎ TRÊN NỀN TẢNG PHẦN MỀM EES MÃ SỐ: SV2020-148 S KC 0 0 7 4 1 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VIẾT PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH CÔNG SUẤT NHỎ TRÊN NỀN TẢNG PHẦN MỀM EES SV2020 - 148 Chủ nhiệm đề tài: Huỳnh Văn Tốt MSSV: 16147098 TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VIẾT PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH CÔNG SUẤT NHỎ TRÊN NỀN TẢNG PHẦN MỀM EES SV2020 - 148 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học kỹ thuật SV thực hiện: Huỳnh Văn Tốt MSSV: 16147098 Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 16147CL3, Khoa đào tạo chất lượng cao Năm thứ: 4 / Số năm đào tạo: 4 năm Ngành học: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thành Luân TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................................1 DANH MỤC BẢNG BIỂU ...........................................................................................2 DANH MỤC PHỤ LỤC ................................................................................................3 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ........................................................................4 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ...........................................5 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................7 1.1 Tổng quan về phần mềm EES ...............................................................................7 1.2 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ..........................................................8 1.3 Lý do chọn đề tài .....................................................................................................8 1.4 Mục tiêu đề tài .........................................................................................................9 1.5 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................9 1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .........................................................................9 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..........................................................................10 2.1 Cơ sở tính toán ......................................................................................................10 2.1.1 Các loại kho lạnh ..............................................................................................10 2.1.2 Các dữ liệu sản phẩm .......................................................................................10 2.1.3 Thông số khí hậu địa phương lắp đặt ...............................................................11 2.2 Tính toán kết cấu kho lạnh ..................................................................................11 Thể tích kho lạnh ..............................................................................................11 Diện tích chất tải...............................................................................................11 Diện tích cần xây dựng .....................................................................................12 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương ..........................................................................12 Hệ số m đặc trưng cho sự tăng trở nhiệt của nền khi có lớp cách nhiệt...........13 Hệ số truyền nhiệt vách ....................................................................................13 2.3 Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường ...........................................................13
2.2.1 Tổn thất truyền qua kết cấu bao che (transmission load) .................................13 2.2.2 Tổn thất do sản phẩm cần bảo quản lạnh (Product load) .................................14 2.2.3 Tổn thất do vận hành (Internal load) ................................................................17 2.2.4 Tổn thất do hô hấp của sản phẩm .....................................................................21 2.4 Năng suất lạnh tổng cần thiết ..............................................................................21 2.5 Năng suất lạnh yêu cầu của máy nén ..................................................................21 2.6 Tính toán chu trình lạnh ......................................................................................22 2.6.1 Chọn môi chất lạnh sử dụng .............................................................................22 2.6.2 Các chu trình sử dụng tính toán........................................................................22 2.6.3 Nội dung tính toán chu trình bao gồm..............................................................22 CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH PHẦN MỀM ...............................................................23 3.1 Xây dựng lưu đồ thuật toán .................................................................................23 3.2 Các thông số phần mềm .......................................................................................23 3.3 Giao diện phần mềm .............................................................................................28 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................................52 4.1 So sánh các phần mềm khác ................................................................................52 4.2 Thảo luận ...............................................................................................................53 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................54 5.1 Kết luận ..................................................................................................................54 5.2 Kiến nghị ................................................................................................................54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................55 PHỤ LỤC .....................................................................................................................56
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Thời tiết ở Ho Chi Minh City dựa vào phần mềm Climatic Data – ASHRAE 1997 Fundamentals ........................................................................................................11 Hình 2. Lưu đồ thuật toán chương trình ........................................................................23 Hình 3. Thông số đầu vào của địa phương lắp đặt, loại kho lạnh và phạm vi ứng dụng .......................................................................................................................................28 Hình 4. Thông số đầu vào sản phẩm bảo quản ..............................................................28 Hình 5. Thông số đầu vào kích thước kho lạnh, cách nhiệt, cửa kho lạnh ...................29 Hình 6. Thông số đầu vào tải nhiệt do vận hành và thời gian làm việc hệ thống .........29 Hình 7. Thông số đầu vào chu trình lạnh ......................................................................29 Hình 8. Thông số đầu ra phụ tải nhiệt ...........................................................................30 Hình 9. Thông số đầu ra của chu trình lạnh ..................................................................31 Hình 10. Kết quả so sánh với chương trình Intarcon-Refrigeration Calculator ............52 Hình 11. Kết quả so sánh với chương trình Coolseclector2 ..........................................53 1
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Thông số khí hậu địa phương lắp đặt ...............................................................23 Bảng 2. Thông tin loại kết cấu kho lạnh ........................................................................24 Bảng 3. Thông tin phạm vi ứng dụng kho lạnh .............................................................24 Bảng 4. Thông tin kích thước kho lạnh .........................................................................24 Bảng 5. Thông tin tính phụ tải nhiệt sản phẩm .............................................................25 Bảng 6. Thông tin vật liệu cách nhiệt ............................................................................25 Bảng 7. Thông tin cửa kho lạnh ....................................................................................26 Bảng 8. Thông tin phụ tải nhiệt do vận hành, thông gió ...............................................26 Bảng 9. Hệ số an toàn và thời gian làm việc .................................................................26 Bảng 10. Thông tin chu trình lạnh .................................................................................27 Bảng 11. Thông số đầu ra ..............................................................................................27 2
DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1. Thông số khí hậu địa phương lắp đặt ...........................................................56 Phụ lục 2. Dữ liệu các nhóm sản phẩm .........................................................................57 Phụ lục 3. Tiêu chuẩn định mức chất tải của các loại sản phẩm ...................................59 Phụ lục 4. Hệ số sử dụng diện tích ................................................................................60 Phụ lục 5. Kích thước kho bảo quản tiêu chuẩn ngành thủy sản Việt Nam ..................60 Phụ lục 6. Hệ số dẫn nhiệt một số vật liệu cách nhiệt ...................................................61 Phụ lục 7. Hệ số truyền nhiệt k tra theo nhiệt độ kho lạnh ...........................................61 Phụ lục 8. Hệ số dẫn nhiệt của một số vật liệu dùng trong kho lạnh ............................61 Phụ lục 9. Bề dày tối thiểu Polyisocyanurate với từng vùng nhiệt độ phòng lạnh .......62 Phụ lục 10. Nhiệt dung riêng của một số sản phẩm ......................................................62 Phụ lục 11. Nhiệt dung riêng của một số bao bì............................................................62 Phụ lục 12. Công suất nhiệt do người tỏa ra .................................................................63 Phụ lục 13. Dòng nhiệt riêng do mở cửa, B(W/m2) .....................................................63 Phụ lục 14. Dòng nhiệt tỏa ra khi hô hấp của các sản phẩm .........................................63 Phụ lục 15. Tỷ lệ tải nhiệt để chọn máy nén (%) ..........................................................64 Phụ lục 16. Hệ số dữ trữ k .............................................................................................65 3
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT COP: Coeficient Of Performance Refrigenrant: Môi chất lạnh EES: Engineering Equation Solver TBNT: Thiết Bị Ngưng Tụ TBBH: Thiết Bị Bay Hơi 4
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu viết phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES - Chủ nhiệm đề tài: Huỳnh Văn Tốt Mã số SV: 16147098 - Lớp: 16147CL3 Khoa: Đào tạo chất lượng cao - Thành viên đề tài: Stt Họ và tên MSSV Lớp Khoa 1 Ôn Thanh Khoa 16147047 16147CL3 Chất lượng cao 2 Ngô Trần Đức Tân 16147086 16147CL3 Chất lượng cao - Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thành Luân 2. Mục tiêu đề tài: - Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh công suất nhỏ - Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh nhằm hỗ trợ cho sinh viên ngành nhiệt trong quá trình học tập và nghiên cứu. 3. Tính mới và sáng tạo: - Tạo ra một chương trình tính toán nhanh chóng, thuận lợi và với nhiều thông số đầu ra 4. Kết quả nghiên cứu: - Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh 5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: 5
- Hỗ trợ sinh viên ngành nhiệt trong học tập và nghiên cứu - Hỗ trợ người sử dụng trong công việc một cách dễ dàng và nhanh chóng 6. Công bố khoa học của SV từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có) TP.HCM, Ngày 17 tháng 8 năm 2020 SV chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (kí, họ và tên) Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi): TP.HCM, Ngày 17 tháng 8 năm 2020 Người hướng dẫn (kí, họ và tên) 6
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan về phần mềm EES EES là từ viết tắt của Engineering Equation Solver một chương trình giải các phương trình tổng quát bằng hàng ngàn phương trình đại số và vi phân phi tuyến tính kết hợp. EES cung cấp các hàm cơ bản của một tập hợp các phương trình đại số như phương trình vi phân, phương trình với các biến phức tạp, thực hiện khả năng tối ưu hóa, cung cấp tuyến tính và hồi quy phi tuyến tính, chuyển đổi đơn vị, kiểm tra tính nhất quán của đơn vị tự động,... Tính năng chính của EES là có khả năng lập trình, truy xuất các thông số nhiệt vật lý của lưu chất và xây dựng giao diện trên cơ sở dữ liệu thuộc tính nhiệt động và vận chuyển có độ chính xác cao của hàng trăm chất để giải phương trình. Các phiên bản của EES đã được phát triển cho máy tính Apple Macintosh và cho các hệ điều hành Microsoft Windows (XP, 7, 8 và 10). EES có thể giải quyết tới 6.000 phương trình phi tuyến tính đồng thời (phiên bản thương mại), phiên bản Professional 32 bit có thể giải quyết 12.000 phương trình đồng thời, phiên bản 64 bit tăng giới hạn này lên 24.000 phương trình. Có hai sự khác biệt chính giữa EES và giải phương trình đại số hiện có. Đầu tiên, EES tự động xác định các phương trình nhóm phải được giải đồng thời. Tính năng này đơn giản hóa quy trình cho người dùng, đảm bảo rằng người giải sẽ luôn hoạt động với hiệu quả tối ưu. Thứ hai, EES cung cấp nhiều chức năng tích hợp thuộc tính toán học và vật lý cơ nhiệt hữu ích cho các tính toán kỹ thuật. Thư viện các hàm thuộc tính toán học và vật lý trong EES rất rộng cho phép người dùng nhập thông tin của mình theo ba cách. Đầu tiên, nhập và nội suy bảng dữ liệu được cung cấp dưới dạng bảng sử dụng trực tiếp việc giải phương trình. Thứ hai, ngôn ngữ EES hỗ trợ các chức năng và quy trình do người dùng viết tương tự như các chức năng trong Pascal và FORTRAN. EES cũng cung cấp hỗ trợ cho các mô-đun do người dùng tự viết chứa các chương trình EES có thể được truy cập bởi các chương trình EES khác. Chức năng các mô-đun có thể được lưu dưới dạng thư viện tệp được tự động đọc khi EES được bắt đầu. Thứ ba, các chức năng và thủ tục được biên dịch và viết bằng ngôn ngữ cấp cao có thể được liên kết động với EES và tích hợp vào hệ điều hành Windows. 7
EES đặc biệt hữu ích cho các vấn đề thiết kế trong đó cần xác định ảnh hưởng của một hoặc nhiều tham số, phù hợp cho hướng dẫn trong các khóa học kỹ thuật cơ khí và thực hành khi kỹ sư phải đối mặt với việc phải giải quyết các vấn đề thực tế. Chương trình này cung cấp Bảng tham số, tương tự như bảng tính. Người dùng xác định các biến độc lập bằng cách nhập giá trị của chúng vào các ô của bảng. EES sẽ tính toán các giá trị của các biến phụ thuộc trong bảng và mối quan hệ của các biến trong bảng sau đó được xuất ở các ô. Đối với lĩnh vực nhiệt lạnh, EES cung cấp các thuộc tính và dữ liệu có tính chính xác cao cho nhiều chất lỏng tinh khiết và một số hỗn hợp chất làm lạnh hữu cơ như R407C, R410A, R449A, R450A. R452A, R452B, R454C, R507A, R508B, R513A, R514A và amoniac-nước. Ngoài ra EES còn cung cấp các dữ liệu về nhiệt động lực học, cơ học chất lỏng và truyền nhiệt trong tất cả các chế độ chất lỏng, bao gồm cả chất lỏng nén và các trạng thái quan trọng, các chức năng trao đổi nhiệt và đối lưu làm giảm đáng kể khả năng sai sót trong các tính toán cần thiết để phân tích và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt. 1.2 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Hiện nay với các kho lạnh công suất nhỏ, việc tính toán và thiết kế kho lạnh có thể sử dụng một số phần mềm như Cool room calculator, Coolseclector- Danfoss,...Tuy nhiên các phần mềm này chỉ xuất được năng suất lạnh yêu cầu. Với mong muốn có một phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh với nhiều thông số đầu ra nhằm phục vụ quá trình học tập nghiên cứu cho sinh viên ngành nhiệt. Tuy nhiên hiện nay trong nước chưa thấy có phần mềm nào được viết để hỗ trợ công việc này. 1.3 Lý do chọn đề tài Lạnh công nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng, hỗ trợ tích cực cho ngành chế biến và bảo quản thực phẩm. Việc tính toán thiết kế kho lạnh là một trong những công việc mà sinh viên ngành nhiệt lạnh phải thực hiện. Với mong muốn việc tính toán thiết kế kho lạnh nhanh chóng, thuận lợi với nhiều thông số đầu ra nhằm phục vụ cho quá trình học tập, nghiên cứu và làm việc nên nhóm tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu viết phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES” với mục tiêu tạo ra phần mềm tính toán thiết kế trực quan, sinh động hỗ trợ cho sinh viên ngành nhiệt trong công việc của mình. 8
1.4 Mục tiêu đề tài Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh công suất nhỏ Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho lạnh nhằm hỗ trợ cho sinh viên ngành nhiệt trong quá trình học tập và nghiên cứu. 1.5 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu các lý thuyết liên quan đến tính toán, thiết kế kho lạnh. Sau đó tổng hợp và tiến hành trên nền tảng phần mềm EES. Phương pháp thực nghiệm: tiến hành lập trình, viết phương trình tính toán. Sau đó so sánh với một số công cụ tính toán hiện có và đánh giá độ tin cậy của chương trình. 1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Chương trình tính toán được viết trên nền tảng phần mềm EES. Chương trình áp dụng để tính toán thiết kế các kho lạnh có công suất nhỏ. 9
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở tính toán 2.1.1 Các loại kho lạnh Các loại kho lạnh được đề cập trong phần mềm bao gồm: - Kho lạnh pannel. - Kho lạnh pannel với nền bêtông. - Kho lạnh với cửa bằng kính. Các dải nhiệt độ áp dụng thiết kế: - Kho lạnh âm: -200C - Kho lạnh dương: 00C - Buồng chế biến lạnh: 150C 2.1.2 Các dữ liệu sản phẩm Các dữ liệu sản phẩm trong phần mềm gồm 3 nhóm sản phẩm, tương ứng với 3 dải nhiệt độ kho áp dụng bao gồm: - Nhóm sản phẩm có nhiệt độ bảo quản nhỏ hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm (Frozen) bao gồm: Thịt cừu, gia cầm, thịt heo, thịt thỏ, thịt bê, cá đông lạnh, kem. - Nhóm sản phẩm có nhiệt độ bảo quản lớn hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm (Frozen) và nhỏ hơn hoặc bằng 00C (Refrigerated) bao gồm: + Nhóm thịt động vật: Thịt gà, thịt vịt, thịt thỏ, thịt cừu, thịt lợn, gà tây, thịt bê, sò, hàu, tôm, cá thu, cá ngừ. + Nhóm rau củ quả: Bắp cải, măng tây, củ cải đỏ, bông cải xanh, cải bắp, cà rốt, súp lơ, rau cần tây, tỏi, bắp, rau diếp, nấm, hành, đậu. + Nhóm trái cây: táo, mơ, anh đào, nho, trái cam, đào, lê, mận, lựu, dâu, quýt. - Nhóm sản phẩm có nhiệt độ bảo quản lớn hơn 00C (Fresh) bao gồm: + Nhóm rau củ quả: dưa chuột, đậu xanh, cà chua, tiêu, khoai tây, cà chua. + Nhóm trái cây: bơ, chuối, nho, chanh, dưa, dứa, dưa hấu. + Nhóm thực phẩm khác: rượu, bia, bơ, phomat, mật ong, sữa, thuốc, trứng, trái cây sấy, hoa. 10
Các dữ liệu của sản phẩm đưa vào phần mềm bao gồm: nhiệt độ bảo quản, độ ẩm bảo quản, hàm lượng nước trong sản phẩm, nhiệt độ điểm đóng băng và entanpy sản phẩm ứng với nhiệt độ tra bảng 2 phần phụ lục [1]. 2.1.3 Thông số khí hậu địa phương lắp đặt Căn cứ vào nhiệt độ và thời tiết của Trung Tâm Khí Tượng Thủy Văn Việt Nam ta có bảng thông số khí hậu 32 tỉnh thành phố lớn cả nước Hình 1. Thời tiết ở Ho Chi Minh City dựa vào phần mềm Climatic Data – ASHRAE 1997 Fundamentals 2.2 Tính toán kết cấu kho lạnh Thể tích kho lạnh Thể tích kho được xác định theo công thức sau: E V= gv , m3 (TLTK 2, trang 33) Trong đó: E: Năng suất kho lạnh, (kg sản phẩm) 𝑔 𝑣 : Định mức chất tải của các loại kho lạnh, (kg/m3) Định mức chất tải xác định theo Phụ lục 3 phần phụ lục. Diện tích chất tải Diện tích chất tải của các kho lạnh được xác định theo công thức sau: 11
V F= h , m2 (TLTK 2, trang 33) Với: F: Diện tích chất tải, m2 h: Chiều cao chất tải của kho lạnh, m Thông thường h1 = H-2δ với H: chiều cao phủ bì kho lạnh và δ là bề dày cách nhiệt.  Chiều cao phòng trữ đông: h = hct + htb Với hct : chiều cao chất tải htb : chiều cao đặt thiết bị bay hơi, quạt hoăc lối đi của gió. Chọn htb = 1 (m) Diện tích cần xây dựng F FXD = , m2 (TLTK 2, trang 34) βt Trong đó: FXD - Diện tích cần xây dựng, m2 βt - Hệ số sử dụng diện tích, tính đến diện tích đường đi lại, khoảng hở giữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh … được xác định theo bảng 4 và 5 phần phụ lục [8]. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương tn −ts k s < 0,95. α1 , W ⁄m2 K (TLTK 2, trang 87) tn −tf Với: 𝛼1 = 23.3 𝑊 ⁄ 𝑚2 𝐾: hệ số tỏa nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che t f : Nhiệt độ trong buồng lạnh,℃ t n : Nhiệt độ môi trường ngoài ℃ t s : Nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1 và độ ẩm 𝜑 Điều kiện để vách ngoài không đọng sương là: k ≤ k s , với k là hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường. [W/m2K]. 12
Hệ số m đặc trưng cho sự tăng trở nhiệt của nền khi có lớp cách nhiệt Nếu nền không có cách nhiệt thì m = 1. 1 m= δ1 δ2 δ 1 + 1.25( + + ⋯ + n) ƛ1 ƛ2 ƛn Hệ số truyền nhiệt vách 1 k= 1 δ 1 +⅀( i + ) α1 ƛi α2 Trong đó: α1 : Hệ số tỏa nhiệt mặt ngoài vách; W/m2.K α2 : Hệ số tỏa nhiệt mặt trong vách; W/m2.K δi : Chiều dày lớp thứ i của vách; m ƛi : Hệ số dẫn nhiệt lớp thứ i của vách; W/m.K Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt tra Phụ lục 6 phần phụ lục 2.3 Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức: Q = Q1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 Trong đó: Q1 : Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che; kW Q 2 : Dòng nhiệt tổn thất do nhiệt sản phẩm tỏa ra; kW Q 3 : Dòng nhiệt tổn thất do vận hành; kW Q 4 : Dòng nhiệt tổn thất do thông gió; kW Q 5 : Dòng nhiệt tổn thất do sản phẩm tỏa ra khi hô hấp; kW 2.2.1 Tổn thất truyền qua kết cấu bao che (transmission load) Nhiệt hiện truyền qua tường, sàn, trần ở trạng thái ổn định được tính bằng qt = kA. Δt (W) (TLTK 1, trang 367 ) 13
Trong đó: 𝑞 𝑡 : nhiệt lượng truyền qua trên một đơn vị thời gian (W) A: diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (bên ngoài) (m2) Δt: độ chênh nhiệt độ bên trong và ngoài buồng lạnh (℃) k: hệ số truyền nhiệt (W/m2.K) có thể tham khảo Phụ lục 7 phần phụ lục được tính bằng công thức 1 k= 1 x 1 (TLTK 1, trang 367) + + hi λ hi Với: x: bề dày vật liệu bao che (m) λ: hệ số dẫn nhiệt của bao che (W/m.K) hi , ho : hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bên trong và bên ngoài (W/m2.K) hi và ho thường được lấy bằng 1.6 𝑊/ (𝑚𝐾) khi không khí tương đối yên tĩnh. Nếu tốc độ gió cao, khoảng 25 km/h, ho có thể tăng lên thành 6𝑊/ (𝑚𝐾). Hệ số dẫn nhiệt của một số vật liệu và bề dày tối thiểu dùng trong kho lạnh có thể tham khảo phục lục 6 và 9 phần phụ lục. 2.2.2 Tổn thất do sản phẩm cần bảo quản lạnh (Product load) Tải sản phẩm là phần nhiệt cần phải lấy ra từ sản phẩm để sản phẩm giảm từ nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ phòng mong muốn, có thể được xác định bằng những thành phần như sau: Q 2 = Q 21 + Q 22 + Q 23 + Q 24 + Q 25  Nhiệt lượng lấy ra từ sản phẩm ở nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ trên điểm bắt đầu đông đặc: Q 21 = mc1 (t1 − t 2 )  Nhiệt lượng lấy ra từ sản phẩm ở nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ bắt đầu đông đặc: Q 22 = mc1 (t1 − t f )  Nhiệt lượng để đông đặc sản phẩm: 14
Q 23 = mhf  Nhiệt lượng lấy ra từ sản phẩm ở nhiệt độ bắt đầu đông đặc xuống nhiệt độ cuối cùng cần trữ đông (nhiệt độ này nhỏ hơn điểm bắt đầu đông đặc): Q 24 = mc2 (t f − t 3 ) Q 21 , Q 22 , Q 23 , Q 24 (TLTK 1, trang 369) Trong đó: Q 21 , Q 22 , Q 23 , Q 24 : nhiệt lượng lấy đi trên một đơn vị thời gian (kJ) m : khối lượng sản phẩm (kg) c1 : nhiệt dung riêng của sản phẩm trên điểm bắt đầu đông đặc (kJ/(kg.K) c2 : nhiệt dung riêng của sản phẩm dưới điểm bắt đầu đông đặc (kJ/(kg.K) Nhiệt dung riêng của sản phẩm tra Phụ lục 2 phần phụ lục. t1 : nhiệt độ ban đầu của sản phẩm (oC) t 2 : nhiệt độ sau khi làm lạnh của sản phẩm trên điểm đông đặc, (℃) t 3 : nhiệt độ sau khi làm lạnh của sản phẩm dưới điểm đông đặc, (℃) t f : nhiệt độ bắt đầu đông đặc của sản phẩm, (℃ hf : nhiệt ẩn cần lấy đi để sản phẩm đông đặc, (℃) Công suất lạnh khi làm lạnh sản phẩm trên điểm đông đặc được xác định như sau: Q1 qa = 3600n Công suất lạnh khi làm lạnh sản phẩm dưới điểm đông đặc được xác định như sau: (Q2 +Q3 +Q4 ) qb = 3600n Hoặc tính bằng công thức: m.ΔH qf = 3600n 15