1. kategorier af varmebelastning
Kølesystemer påvirkes af flere kilder til varmeforstærkning:
Varme transmission gennem bygningskonvolutten- Ledning gennem vægge, tag, gulv.
Solstråling- gennem tag og vinduer (hvis relevant).
Luftinfiltration og ventilation- Varm fugtig luft, der kommer ind gennem døre eller lækager.
Produktbelastning- Varme fjernet fra varer afkølet eller frosset.
Belysning og elektrisk udstyr- Varme frigivet inde i det kølede rum.
Belægningsbelastning- fornuftig varme fra arbejdstagere inde i rummet.
Proces og hjælpeudstyr- Motorer, transportører, pumper osv.
Yderligere kvoter- afrimning, hyppige døråbninger og sikkerhedsmargin.
2. almindelige formler
Ledning (gennem vægge/tag/gulv):
Qcond=U⋅A⋅ΔTQ_ {cond}=u \\ cdot a \\ cdot \\ Delta tqcond=u⋅A⋅δt
UUU: Samlet varmeoverførselskoefficient (w/m² · K)
AAA: overfladeareal (m²)
ΔT \\ Delta TΔT: Temperaturforskel (K)
Luftinfiltration / ventilation:
m˙=ach⋅v/3600⋅ρ \\ dot m=ach \\ cdot v/3600 \\ cdot \\ rhom˙=ach Har \\ CDOT C_P \\ CDOT \\ Delta TQInf=m˙⋅cp ⋅δt
ACHACHACH: Luftændringshastighed (1/h)
VVV: Roomvolumen (m³)
ρ \\ rhoρ: luftdensitet (kg/m³, ca. . 1.2)
CPC_PCP: Specifik luftvarme (≈1,005 kJ/kg · K)
Produkt kølebelastning:
QProd=m⋅cpprod⋅ΔT3600Q_ {prod}=\\ frac {m \\ cdot c_p^{prod} \\ cdot \\ delta t} {3600} qprod =3600 m⋅cpprod ⋅δt
MMM: Produktmasse (kg)
CPPRODC_P^{Prod} CPPROD: Specifik produktvarme (kj/kg · k)
ΔT \\ Delta TΔT: Temperaturfald (K)
Belysning og udstyr:
Tilføj blot den nominelle effekt i KW.
Belægning (mennesker):
Sensibel varme pr. Person ≈ 70–100 W.
Samlet belastning med sikkerhedsmargin:
QTotal=∑qiq_ {total}=\\ sum q_iqtotal=∑qi qdesign=qtotal⋅ ({{6} margin) q_ {design} {= q_ {{{cdot (1 + \\ tekst {margin}) qDesign=qTotal ⋅ (1+ margin)
Margin typisk 5-15%.
3. trin - af - trineksempel
Designbetingelser (eksempel):
Værelsesdimensioner: 6,0 × 4,0 × 3,0 m → volumen=72 m³
Inde i temp: 2 grader
Uden for temp: 30 grad
U - Værdier: vægge 0,5, tag 0,3, gulv 0,4 w/m²k
Luftændringer: 0,5 ACH
Produkt: 200 kg, afkølet fra 20 grader til 2 grader, cp =3.5 c_p=3.5 cp =3.5 kJ/kg · k
Belysning: 200 W, udstyr: 500 W
Belægning: 2 personer × 70 W fornuftig varme
Sikkerhedsmargin: 10%
Beregninger:
Områder:
Vægge: 2 (l+w) h =60 m22 (l+w) h=60 \\ m²2 (l+w) h =60 m2
Tag=gulv=6 × 4=24 m26 × 4=24 \\ m²6 × 4=24 m2
ΔT:
ΔT =30 - 2=28 k \\ Delta t=30 - 2=28 \\ kΔt =30 - 2=28 k
Ledningsbelastning:
Vægge: 0,5 × 60 × 28=840 W =0.840 kW0,5 × 60 × 28=840 W=0.840 kW0,5 × 60 × 28=840 W =0.840 kW
Tag: 0,3 × 24 × 28=201.6 W =0.202 kW0,3 × 24 × 28=201.6 W=0.202 kW0,3 × 24 × 28=201.6 W =0.202 kW
Gulv: 0,4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 kW0,4 × 24 × 28=268.8 W=0.269 kW0,4 × 24 × 28=268.8 W =0.269 kW
Infiltration:
m˙ =0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 kg/s \\ dot m=0.5 × 72/3600 × 1.2=0.012 \\ kg/sm˙ =0.5 × 72/3600 × {{11} \\ kg/s
Qinf =0.012 × 1,005 × 28≈0,338 kWQ_ {inf}=0.012 × 1,005 × 28 ≈ 0,338 \\ kwqinf =0.012 × 1,005 × 28≈0,338 kW
Produktbelastning:
QProd =200 × 3,5 × 183600=3.5 kwq_ {prod}=\\ frac {200 × 3,5 × 18} {3600}=3.5 \\ kwqprod {=3600200 × 3,5 × 18 {{=3.5 Kwqprod {{{=3600200 × 3,5 × 18 {{{{{{{{=3.5 \\ KwqP
Belysning og udstyr:
Belysning: 0,200 kW
Udstyr: 0,500 kW
Belægning:
2 × 70W =0.140 KW2 × 70 W=0.140 KW2 × 70W =0.140 kW
I alt før margin:
QTotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kwq_ {total}=0.840 + 0.202 + 0.269 + 0.338 + 3.5 + 0.200 + 0.500 + 0.140=5.989 \\ kwqtotal =0.840+0.202+0.269+0.338+3.5+0.200+0.500+0.140=5.989 kW
Med margin (10%):
Qdesign =5.989 × 1.10=6.59 kwq_ {design}=5.989 × 1.10=6.59 \\ kwqdesign =5.989 × 1.10=6.59 kW
Resultat:Krævet kølekapacitet ≈6,6 kW.
4. Praktiske tip
Brug altid konsistente SI -enheder og konverter W til KW til rapportering.
Vælg realistiske u - værdier fra byggematerialer.
Overvej produkt - specifikke varmekapaciteter (frugter, kød, skaldyr er forskellige).
Tilføj kvoter til døråbninger, afrimning og spidsoperation.
Brug softwareværktøjer til store - skala eller multi - værelsesprojekter.
Kontroller med feltmålinger efter idriftsættelse og juster om nødvendigt.
Konklusion
Beregning af varmebelastning er hjørnestenen i køledesign. Ved systematisk at overveje ledning, infiltration, produktkøling, interne belastninger og tilføjelse af en ordentlig sikkerhedsmargin, kan ingeniører størrelse af køleudstyr nøjagtigt. En brønd - beregnet belastning sikrer både energieffektivitet og pålidelig ydelse for kolde værelser, supermarkeder, fødevareforarbejdning og industrielle kølingsapplikationer.
