Как сделать самостоятельный расчет воздухоохладителей

Как произвести самостоятельный расчет воздухоохладителя

Коммерческий воздухоохладитель – это теплообменное устройство, предназначенное для охлаждения воздуха и поддержания определенного микроклимата в холодильной камере. Как известно, установки для охлаждения воздушной смеси могут отличаться принципом действия, типом хладагента,а также техническими и эксплуатационными характеристиками. В этой публикации будет рассмотрена методика самостоятельного подбора охладителей поверхностного типа.

Методика подбора устройства состоит из пяти шагов, которые только с первого взгляда кажутся простыми для выполнения обычным потребителем. Каждый шаг требует грамотного подхода, знаний исходных данных, которыми впоследствии нужно будет оперировать. Основная задача производимых вычислений состоит в расчете необходимой площади теплообмена и расхода воздуха, от которого будет зависеть тип используемого вентилятора.

Исходные данные для вычислений

Расчет воздухоохладителя начинается с исходных данных:

  1. Назначение установки (охлаждение, хранение, замораживание продукции).
  2. Планировка и габариты холодильной камеры.
  3. Тепловая нагрузка на охладитель.
  4. Коэффициент теплопередачи.
  5. Вид рабочей среды охладителя.
  6. Перепад температуры между воздушной средой холодильной камеры и хладоносителем.
к оглавлению ↑

Методика определения расчетных данных воздухоохладителя

к оглавлению ↑

Этап 1. Определение тепловой нагрузки на оборудование

Для проведения расчета потребуется знать сумму всех теплопритоков и поправочный коэффициент. Для определения расчетного значения теплопритоков следует суммировать теплопритоки от:

  • Ограждений холодильной камеры.
  • Продукции, загруженной в холодильник.
  • Эксплуатационные притоки тепла (освещение, наличия людей, работы электромотора вентилятора).

Формула вычисления значения тепловой нагрузки:

Qр.во = 1,2 * Qоб

где:
1,2 – поправочный коэффициент;
Qоб – тепловая нагрузка на охладитель.

к оглавлению ↑

Этап 2. Тепловой расчет воздухоохладителя


Он заключается в расчете значения теплопередающей поверхности (площадь теплообмена). Для этого необходимо знать тепловую нагрузку на устройство, коэффициент теплопередачи и полный перепад температур.

Важно! Полный перепад температур – это разность между температурой в холодильнике и температурой кипения хладагента.

Для определения полного перепада следует воспользоваться диаграммой или приблизительными данными, полученными опытным путем:

  • При охлаждении продукции, расчетные значения принимают как 7-9.
  • При хранении замороженной продукции – 6-8.

Как правило, большинство специалистов используют для расчетов второй показатель.

Для вычисления коэффициента теплопередачи используется таблицаКлэффициент теплопередачи воздухоохладителей при температурном напоре 10K

Формула вычисления площади теплообмена:

F0= Q0 / (k0 * q0)

где:
Q0— тепловая нагрузка на установку;
k0 – коэффициент теплопередачи;
q0 – перепад температур между средами.

к оглавлению ↑

Этап 3. Определение необходимой дальности воздушного потока

Это значение необходимо знать для определения производительности вентиляторов и количества установок для охлаждения воздуха в конкретном помещении.

Lстр = 4,6 (h * B)0,5;

где:
h – это расстояние между верхним ярусом охлаждаемой продукции и потолком холодильника;
B – ширина воздушного потока, создаваемая устройством.

Эта методика позволяет получить первичные данные для выбора коммерческой серии промышленного охладителя.

к оглавлению ↑

Этап 4. Подбор необходимого шага оребрения

Шаг оребрения напрямую влияет на коэффициент теплопередачи охладителя воздуха, а также скорость и длительность между оттайками. Выбор небольшого шага позволяет значительно уменьшить габариты змеевика. Но при этом увеличивается скорость образования наледи, которая, соответственно ведет к уменьшению проходного сечения, и как следствие – потере производительности.

Выбирая воздухоохладитель с большим шагом оребрения, можно значительно увеличить время между оттайками. Но, это, как правило, приводит к увеличению габаритных размеров теплообменника.

Необходимое значение можно определить по приведенной ниже таблице:Зависимость охлаждающих параметров от шага оребрения

к оглавлению ↑

Этап 5. Подбор необходимой модели

На основании полученных данных и технических характеристик аппаратов, представленных в каталоге производителя, можно сделать выбор установки для охлаждения воздуха в помещении. Следует понимать, что представленная методика расчета подходит только для теплообменников поверхностного типа. Высчитать необходимую мощность воздухоохладителя для дома, при условии, что он работает на основе прямого испарения воды в воздушной струе данной методикой – невозможно.

Методика дана исключительно в ознакомительных целях. Для проведения более точного подбора установки потребуются услуги профессионалов.