关于冷库的负荷计算！

一、概述——冷负荷计算

冷藏室的用途是储存易变质食品，通过将温度控制在适宜温度之下，防止食品受损。

 

之所以要计算冷负荷，是为了确保设计或选择的制冷设备能达到预定目的： 在不同区域维持所需的条件。

 

通过计算冷负荷，可以大致得出冷藏室或冷冻室需要的制冷量。

 

要计算冷负荷，就必须了解恒温区的各种能量传导过程。

二、温度应用范围

食品的冷却和储藏可以在冷库、冷却间和速冻隧道中完成。

房间的制冷量取决于用途，而非房间容积。

例如，相对于容积较小的速冻间，容积较大的冷藏间所需的制冷量反而较小。

三、低温和冷冻食品

   储存的货物应当在储藏温度下进入冷藏室。

 

   每天更换的货物量一般占存储容量的 10-30%。

 

   温暖的货物一般要在 24 小时内降温。

 

   较低的单位容积制冷量 [W/m ³ ]。

 

   低温和冷冻食品应当作为冷藏或冷冻货物进行储藏。

 

   冷却和冷冻应当在冷却和速冻隧道内完成。

   冷藏温度一般为 0 至 10°C。

 

   冷冻食品的存储温度为 -18°C 或更低。

 

   储藏温度举例：

四、冷却和冷冻

   需要冷却或冷冻的货物的温度高于冷藏室或冷冻室温度。

 

   每天周转的货物量一般可达到储存能力的100%。

 

   一般来说，温暖的货物必须在 24 小时内完成降温/冷冻。  

五、冷却和速冻隧道

   需要冷却或冷冻的货物的温度高于冷藏室或冷冻室温度。

 

   每天周转的货物量一般占存储容量的 100%。

 

    一般来说，温暖的货物需要在几小时甚至几分钟内完成冷却。

快速冷却

对于烹制后未立刻食用的食品，或者无法在最低 60oC 的环境中 保存的食品

必须尽快予以冷却。

熟食的临界温度范围： +60 至 +10oC

冷却时间应当尽可能短。4 至 6 小时

 

冷冻

       速冻隧道是连续工作的。货物一般放在传送带上缓缓穿过隧道。

   货物冷冻温度范围：0 至 -18oC

   冷冻速度尽可能快：常常是 1cm/h

   持续降低货物温度，直至达到 -18oC

   冷冻温度：通常是 -30oC 至 - 40oC

   储存时间取决于产品的类型， 可多达一年。

冷却的原理

冷却就是移走某个物品或空间的热量。

六、冷负荷计算：

所谓冷负荷，是指为了控制一个地方、一间冷库或一台设备的温度，而必须增加或移走的热量。冷负荷的计算公式如下。

在一天的不同时间段，冷负荷是不一样的。正因为如此，制冷量[kW]大多是根据平均冷负荷进行计算。计算过程一般包含下列步骤：

七、各类负荷的类型概述

计算冷负荷之前，需要了解能量转化为热量的各种途径。

一、传导负荷计算：

传导负荷是指通过冷库墙壁、屋顶和地板传入的全部热负荷，还要考虑阳光照射的影响；

对于墙壁传入的传导负荷，可以用下面的公式进行计算：

如果不知道墙壁材料的整体导热系数（U），可以用下面的公式计算得出：

隔热板：

冷库通常会使用聚氨酯隔热板或其他隔热材料。

 

下列数值仅适用于理想状况。缝隙、门框等因素会影响实际的 U 值。

二、屋顶传入的传导负荷

计算公式与墙壁传入热负荷的计算公式相同

三、地板传入的传导负荷

如果地板下还有其他介质，可以采用标准计算方法，计算时考虑介质的温度。

 

如果地板下是土地（未隔热的地面），可以用周边经验公式计算

四、货物负荷：

货物负荷是指货物、冷却和包装时产生的总热能

货物负荷——货物的物理特性和储藏条件

货物周转Q4

所谓货物周转，是指进入冷藏室的货物温度高于储藏温度，并因此而 发出的热量，这种热量必须消除。它包括货物和包装材料

如果找不到准确的数值，可以使用下列近似值：

如果仓库中货物的特性不明，可以使用平均比热。冷冻前的平均比热为 3.5 kJ/kgK，冷冻后的平均比热为 1.7kJ/kgK。

 

注意 : 货物通常都未经冷却，假定其温度等于环境温度。

五、工艺负荷：

1）、我们需要计算冷却或冷冻期间的热负荷，以及在特定温度下保 存蔬菜的热负荷，因为蔬菜仍然鲜活并在释放热量：呼吸热量

 

2）、 蔬菜释放的热量取决于储藏温度。

 

3）、 负荷计算一般有下面两种方法， 传统方法和焓法

工艺负荷——传统方法

工艺负荷的传统计算方法是使用下面的公式。

工艺负荷——焓法

工艺负荷的焓计算法是使用下面的公式

 

采用焓法时，冷冻并非在恒温下进行。温度低于零度时，游离 水仍未凝固，因此不能假定所有水份均已凝固。这从 0oC 凝 固线引出的曲线可以看出。

Q5 - 冷却工艺

 

 与传统方法相同

 

Q6 至 Q7——0oC 以下冷冻和冷藏

 

它与传统方法的区别就在这里。

 

当温度降到 -20oC，水完全凝固时，焓法与传统方法得到的数 值相同。

 

在过渡性冷冻时，水不会完全凝结，这种情况下无论如何计算 ，得出的数值都不同于传统方法。

 

从图中可以看出：

 

例 1 ：从 +5 至 -20oC，两种方法相差不大。

 

例 2 ：从 +5 至 -4oC，传统方法比焓法需要更大的制冷量。

 

例 3 ：从 -4 至 -20oC，传统法比焓法需要更小的制冷量。

六、货物负荷：

货物负荷——呼吸热量Q8

冷库中的蔬菜是鲜活产品，会释放呼吸热量。

 

蔬菜释放的热量取决于储藏温度。

 

蔬菜、水果和浆果在低温下继续成熟和新城代谢，继续产生热量 。

这种呼吸热量取决于温度和成熟情况。

蔬菜呼吸所产生的热量大小取决于冷却时间。

 

以 25oC 的菠菜为例，我们可以在 1 个小时或 10 个小时内将它冷 却到5 oC。

 

下表显示了 1 小时和 10 小时内转移的热量。

货物负荷 - 包装Q9

   货物之间必须有空气，空气必须能自由流动。选择正确的货物包装 ，让热量能够释放到空气中，并被转移到蒸发器。