فرمول محاسبه بار حرارتی سردخانه های کوچک و بزرگ
بار برودتی سردخانه نشان دهنده میزان گرمایی است که در یک زمان مشخص باید از سردخانه خارج شود تا به برودت دلخواه ما برسد. در محاسبه بار برودتی باید به ظرفیت، حجم و ابعاد سردخانه، تعداد درب ها، نوع عایق، میزان تعویض هوا و … باید توجه شود که در این مقاله به صورت کامل توضیح داده شده است.
در صورتی که این تجهیزات به درستی انتخاب نشوند، احتمال فاسد شدن مواد غذایی و وارد آمدن ضرر و زیان های مالی وجود دارد. بنابراین هر متخصص و کارشناس راه اندازی سردخانه باید از فرمول محاسبه بار برودتی سردخانه زیر صفر و بالای صفر به خوبی آگاهی داشته باشد.
از چه نرم افزارهایی جهت محاسبه میزان برودت سردخانه می توان استفاده کرد؟
علاوه بر اینکه فرمول های خاصی برای این روش وجود دارد، کارشناسان جهت تسریع در امور و انجام محاسبات دقیق، از نرم افزارهای طراحی شده برای این امر استفاده می کنند که از جمله آنها می توان به Refrig ، coolcalc ، koldpro ، اشاره کرد.
فرمول محاسبه بار برودتی سردخانه
برای محاسبه بار برودتی باید مجموع انرژی گرمایی تلف شده از موارد زیر را با یکدیگر جمع بست.
الف – تلفات انرژی از دیوارها
ب – تلفات ناشی از باز و بسته شدن درب ها
ج – حرارت انتقالی از محصولات جدید وارده به سردخانه
د – سایر تلفات گرمایی که مربوط به کارکنان، روشنایی و … می شوند.
الف – محاسبه تلفات انرژی از دیوارها
معمولا دیواره های سردخانه ها، کف و سقف آن به کمک ساندویچ پانل های 10 الی 15 سانتی متری و بعضا نیز بیشتر، عایق بندی می شوند. در برخی موارد نیز از فوم تزریقی جهت عایق بندی استفاده می شود. با این حال، باز هم مقداری از گرمای بیرون وارد سردخانه شده و تا حدی بر برودت تولید شده اثر می گذارد.
برای محاسبه این مقدار کافیست از فرمول زیر استفاده کنید :
Q = A×U×∆T
A= مساحت دیوار
U = ضریب انتقال حرارت نوع دیوار (در جدول های مربوطه وجود دارد)
T∆= اختلاف دمای محیط بیرون و داخل سردخانه
در صورتی که از چند نوع دیوار مختلف به عنوان مثال دیوار بتنی، ساندویچ پانل، ورق های آلومینیومی و… استفاده شده باشد، باید از مجموع ضریب انتقال آنها استفاده کرد که به صورت زیر است :
طبق فرمول فوق، X ضخامت آن لایه و K ضریب انتقال حرارت همان لایه است که مجموع آنها مقدار U را تشکیل خواهد داد.
ب – محاسبه میزان تلفات گرمایی از باز و بسته شدن درب
با هر بار باز و بسته شدن درب سردخانه میوه یا هر سردخانه دیگر مقدار گرمای زیادی وارد سردخانه شده و برودت حاصله را خارج خواهد کرد. در بسیاری از سردخانه های بزرگ و صنعتی، جهت جلوگیری از این تبادل گرمایی ، از پرده های هوایی استفاده می شود.
در حالت کلی جهت محاسبه میزان انرژی از دست رفته ناشی از باز ماندن درب از فرمول زیر استفاده می شود.
Q = N × H
در فرمول فوق، N نرخ ورود هوا و H میزان گرمای وارد شده در ازای هر لیتر هوا می باشد که با مراجعه به جداول مربوطه می توان مقادیر آنها را به دست آورد.
ج – برآورد میزان برودت جذب شده توسط محتویات داخل سردخانه
معمولا اقلامی که وارد سردخانه می شوند دمای بالاتری نسبت به دمای داخل سردخانه را دارند و مقداری از برودت را به خود جذب می کنند. اما در برخی موارد برای حفظ کیفیت محصولات، آنها را پس از عبور از تونل انجماد وارد سردخانه می کنند که در این صورت دمای کمتری نسبت به دمای سردخانه خواهند داشت و نیازی به محاسبه بار برودتی آنها نیست.
برای محاسبه بار محصول از فرمول زیر استفاده می شود که مفصلا در ادامه توضیح داده شده است :
Q=mC1(T1-Tf) + ml + mC2(Tf –T2)
M = وزن محصول
C1 = گرمای ویژه محصول در دمای بالای انجماد
C2 = گرمای ویژه محصول بعد از انجماد
T1 = دمای محصول هنگام ورود به سردخانه
Tf = دمای انجماد محصول
T2 = دمای نهایی محصول
L = گرمای نهان انجماد
پس از محاسبه بار برودتی محصولات بر اساس فرمول فوق، باید مقدار به دست آمده را در مدت زمان لازم برای انجماد محصول تقسیم کنیم. به عنوان مثال اگر زمان لازم برای انجماد سیب 18 ساعت است، بایستی بار برودتی به دست آمده را در این زمان تقسیم کرد.
لازم به ذکر است که گرمای ویژه بسته بندی ها باید به صورت جداگانه محاسبه شود، به عنوان مثال برای جعبه های چوبی 2.5 کیلوژول بر هر کیلوگرم و جعبه های مقوایی 1.4 کیلوژول بر هر کیلوگرم محاسبه می شود. برای سایر جعبه ها می توان به جدول مربوطه مراجعه کرد.
د – محاسبه بار حرارتی ناشی از سایر عوامل
عوامل دیگری مانند ورود و خروج نیروی کار، گرمای حاصل از کار فن اواپراتور و سیستم دیفراست، گرمای حاصل از لامپ ها و … نیز طبق فرمول زیر برآورد خواهد شد.
بار حرارتی کارکنان
Q= N×T×H
N = تعداد کارکنان
T = تعداد ساعت های فعالیت
H = گرمای ناشی از هر نفر
حرارت ناشی از تجهیزات
Q= N×P×H
N= تعداد تجهیزات
P= توان حرارتی هر کدام از آنها
T= مدت زمان کارکرد آنها
جمع بندی کلی
در این نوشته از اندیشه سبز به نحوه محاسبه میزان بار برودتی سردخانه پرداخته شد، از این طریق قادر به محاسبه میزان تلفات انرژی خواهید بود و تجهیزات سرمایشی مناسبی را برای سردخانه کانکسی یا سوله ای خود انتخاب خواهید کرد. هم چنین در صورت نیاز به راهنمایی و مشاوره بیشتر در مورد نحوه راه اندازی سردخانه و هزینه آن می توانید با یکی از شماره های زیر تماس حاصل فرمایید.