第4章 制冷负荷计算

1、第四章第四章制冷负荷计算制冷负荷计算目的：为正确选择制冷机器、设备、管道目的：为正确选择制冷机器、设备、管道提供依据。提供依据。方法：计算库房耗冷量方法：计算库房耗冷量修正修正确定制冷确定制冷负荷负荷(冷却设备负荷和压缩机负荷) 冷库的耗冷量即冷库的冷负荷，指为了使冷间内的冷库的耗冷量即冷库的冷负荷，指为了使冷间内的温度达到所要求的值而需要的冷量。温度达到所要求的值而需要的冷量。冷库耗冷量计算冷库耗冷量计算冷库耗冷量计算当地气象条件建筑隔热构造制冷对象特点各项工艺要求各项冷负荷设备负荷机械负荷蒸发设备选配压缩机选配辅助设备选配4.1 4.1 计算的基础资料和一般规定计算的基础资料和一般规定一基

2、础资料一基础资料1 1、地区气象资料、地区气象资料2 2、库房平面图和剖面图、库房平面图和剖面图3 3、冷间的进货量、冷间的进货量4 4、冷间的设计温度和相对湿度、冷间的设计温度和相对湿度 表2-1-1二设计参数的确定二设计参数的确定( (一一) )室外计算温度室外计算温度1 1、计算围护结构传热量时，、计算围护结构传热量时，t t外外为夏季空气调节室为夏季空气调节室外计算日平均温度；外计算日平均温度；2 2、计算通风换气耗冷量时，、计算通风换气耗冷量时，t t外外为夏季通风室外计为夏季通风室外计算温度。算温度。（二）邻室计算温度（二）邻室计算温度t t邻邻两库房相邻，两库房相邻，1 1、邻间

3、为冷藏间，按冷藏间的设计库温计；、邻间为冷藏间，按冷藏间的设计库温计；2 2为冷却间或冻结间，取其空库保温温度。为冷却间或冻结间，取其空库保温温度。 冷却间为冷却间为1010；冻结间为；冻结间为-10-10。3 3冷间地坪下设有通风加热装置，按冷间地坪下设有通风加热装置，按1 122计；计；4 4两用间，作为本房间热量计算时，按低温度计；作为两用间，作为本房间热量计算时，按低温度计；作为邻室时，按高温度计。邻室时，按高温度计。（三）室外计算相对湿度（三）室外计算相对湿度1 1、校核围护结构是否结霜，用最热月月平均相对、校核围护结构是否结霜，用最热月月平均相对湿度；湿度；2 2、计算通风换气和开

4、门热量时，取夏季通风室外、计算通风换气和开门热量时，取夏季通风室外计算相对湿度。计算相对湿度。（四）货物进出库的温度（四）货物进出库的温度1 1、进货、进货a)a) 未经冷却的鲜肉按未经冷却的鲜肉按+35+35计，已冷却的鲜肉按计，已冷却的鲜肉按+4+4计；计；b)b) 从外库调入的冻结物按从外库调入的冻结物按-8-8-10-10计；计；c)c) 运来的冰鲜鱼虾按运来的冰鲜鱼虾按+15+15计，经整理后的鱼虾按用水计，经整理后的鱼虾按用水温度计；温度计；d)d) 鲜蛋、果蔬按进库旺月的月平均温度，或按室外计算鲜蛋、果蔬按进库旺月的月平均温度，或按室外计算温度乘以季节修正系数；温度乘以季节修正系

5、数；2 2、出库、出库a)a) 肉类从冷却间出按肉类从冷却间出按+4+4；b)b) 肉类、鱼品从冻结间出按肉类、鱼品从冻结间出按1515；c)c) 冷却物冷藏间为冷却物冷藏间为00；d)d) 冻藏间为冻藏间为-18-18。（五）加工时间 按表2-1-2三冷库的的设计规模三冷库的的设计规模1 1）以冷藏间或贮冰间的公称容积为计算标准。）以冷藏间或贮冰间的公称容积为计算标准。2 2）公称容积）公称容积= =净面积净面积净高净高3 3）贮藏吨位）贮藏吨位G=VG=Vi ii ii i/1000 /1000 吨吨 V Vi i：公称容积：公称容积m m3 3 i i：食品计算密度：食品计算密度 i i

6、：容积利用系数：容积利用系数 冷库容量如何确定冷库容量如何确定 冷库容量包括冷库容量包括冻结量冻结量、冷却量冷却量和和冷藏量（含贮冰冷藏量（含贮冰量）量）。 它由计划任务书或设计委托书作出明确的规定，它由计划任务书或设计委托书作出明确的规定，是冷库建设的一项重要经济指标，根据冷库的容量能是冷库建设的一项重要经济指标，根据冷库的容量能确定冷库的确定冷库的建筑结构形式、面积、高度建筑结构形式、面积、高度和和设计方案设计方案。1.1.冷却间、冻结间的生产能力（冷却间、冻结间的生产能力（t/dt/d），（根据冷加工的），（根据冷加工的形式和时间来确定形式和时间来确定 ）。）。（1 1）设有吊轨的冷加工

7、间，）设有吊轨的冷加工间，（2 2）设有排管搁架的冷加工间，）设有排管搁架的冷加工间，（3 3）用箱，筐装直接堆码的冷加工间。）用箱，筐装直接堆码的冷加工间。2.2.冷藏库的贮藏吨位冷藏库的贮藏吨位 冷藏库内所有冷藏间、冻藏间、贮冰间的容量总和。冷藏库内所有冷藏间、冻藏间、贮冰间的容量总和。冷库容量如何确定冷库容量如何确定Lgd 1000n Lgd 100024tG Gd d= = =设有吊轨的冷加工间设有吊轨的冷加工间G Gd d- -每日冷加工能力每日冷加工能力, ,t/dt/dL-L-吊轨有效装载总长度，吊轨有效装载总长度，m mg gd d- - 吊轨单位长度装载量，吊轨单位长度装载量

8、，kgkgn-n-冷加工周转次数冷加工周转次数t- t- 冷加工一次周转的时间，冷加工一次周转的时间，h h24-24-每日小时数每日小时数h/dh/dMF gj 24 f 1000 tGd=设有排管搁架冷加工间设有排管搁架冷加工间M-M-搁架利用系数搁架利用系数F-F-搁架各层水平面积之和，搁架各层水平面积之和，m m2 2f- f- 每件装载冷加工食品的容器每件装载冷加工食品的容器 所占面积所占面积, ,m m2 2g gj j- -每件冷加工食品的净重每件冷加工食品的净重, ,kgkg Gd = 用箱，筐装直接堆码的冷加工间用箱，筐装直接堆码的冷加工间FH 24 1000 tF F 冷加

9、工间的净面积冷加工间的净面积，H H 冷加工间的冷加工间的净净高高 冷加工间的容积利用系数冷加工间的容积利用系数 食品的计算密度食品的计算密度 4.2 4.2 冷间各项冷负荷的确定冷间各项冷负荷的确定库房耗冷量库房耗冷量围护结构传入热, w通风换气耗冷量，w操作管理耗冷量，w货物放热量，w电机运转热当量，w 根据热量进入冷间的不同途径，可将冷负荷分为五部分4.2 4.2 冷间各项冷负荷的确定冷间各项冷负荷的确定库房耗冷量库房耗冷量 Q=QQ=Q1 1+ Q+ Q2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+ Q+ Q5 5a)a)Q Q1 1：围护结构传入热；：围护结构传入热；b)b)Q Q2

10、2：货物放热量；：货物放热量；c)c)Q Q3 3：通风换气耗冷量：通风换气耗冷量d)d)Q Q4 4：电机运转年热当量：电机运转年热当量e)e)Q Q5 5：操作管理耗冷量：操作管理耗冷量一、围护结构传入热一、围护结构传入热1 1计算公式计算公式Q Q1 1=KF=KF（t tw wt tn n） K=1/R=1/K=1/R=1/（1/1/w w+i/i+1/+i/i+1/n n）K K：查表计算；：查表计算；：查表；：查表；t tw w：外墙、顶棚、屋面按室外计算温度计；内墙、楼面、：外墙、顶棚、屋面按室外计算温度计；内墙、楼面、地坪按邻室温度计；地坪按邻室温度计；t tn n：库内设计温

11、度。：库内设计温度。一、围护结构传入热一、围护结构传入热F F：外墙、屋面、地面按外轮廓计，邻墙以中心线为界；楼：外墙、屋面、地面按外轮廓计，邻墙以中心线为界；楼板和内墙按内轮廓计，邻墙以中心线为界。板和内墙按内轮廓计，邻墙以中心线为界。高度高度外墙高度：顶层：由该层楼板面到屋盖顶层：由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上上表面或到阁楼隔热层的上表面。表面。中间层：该层楼板面到上层的楼板面该层楼板面到上层的楼板面。首层： 1 1）下有非冷藏间的地下室：该层楼板底面到上层的楼板）下有非冷藏间的地下室：该层楼板底面到上层的楼板面；面； 2 2）下有冷藏间的地下室：该层楼板面到上层的楼板面；）下

12、有冷藏间的地下室：该层楼板面到上层的楼板面； 3 3）无隔热层的地坪：地坪表面到上层的楼板面；）无隔热层的地坪：地坪表面到上层的楼板面；4 4）有隔热层的地坪：由隔热层下表面到上层的楼板面；）有隔热层的地坪：由隔热层下表面到上层的楼板面；5 5）架空通风地坪：架空层板的下表面到上层的楼板面；）架空通风地坪：架空层板的下表面到上层的楼板面；6 6）埋设通风管地坪：通风管顶平面到上层的楼板面。）埋设通风管地坪：通风管顶平面到上层的楼板面。 内墙高度：底层和中间层：由该层楼板面到上层的上内墙高度：底层和中间层：由该层楼板面到上层的上表面表面顶层：顶层：由该层楼板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的由该层楼

13、板面到屋盖上表面或到阁楼隔热层的上表面。上表面。2 2最小传热阻最小传热阻R R0 01 1）确定围护结构时，其传热阻）确定围护结构时，其传热阻RR0 02 2）已知设计温度和隔热材料，不知围护结构时，查表确）已知设计温度和隔热材料，不知围护结构时，查表确定定R R。 单位面积传入热量单位面积传入热量q=tq=t t t相同时，相同时，q q小，造价高，围护结构厚，占地面积多。小，造价高，围护结构厚，占地面积多。我国：稻壳和聚苯乙烯泡沫塑料为我国：稻壳和聚苯乙烯泡沫塑料为 10.4W/m10.4W/m2 2 软木和聚氨酯泡沫塑料为软木和聚氨酯泡沫塑料为12.8 W/m12.8 W/m2 2最小

14、传热阻最小传热阻R R0 0二、货物放热量二、货物放热量含含Q Q2a2a-食品放热量食品放热量Q Q2 2 b-b-食品包装材料和承载工具的热量食品包装材料和承载工具的热量Q Q2 2 c c-食品冷加工的呼吸热食品冷加工的呼吸热Q Q2d2d-食品冷藏过程中的呼吸热食品冷藏过程中的呼吸热二、货物放热量二、货物放热量G G/ / 的取值按教材规定的取值按教材规定1 1。冷却间和冻结间。冷却间和冻结间2 2冷却物冷藏间冷却物冷藏间8%8%（果蔬），（果蔬），5%5%（鲜蛋）（鲜蛋）3 3冻藏间：冻藏间： 外库调入外库调入5%5%；无外库调入，量小（大）；无外库调入，量小（大）冷却间和冻结间：冷

15、却间和冻结间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b果蔬冷却间：果蔬冷却间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c冷却物冷藏间：冷却物冷藏间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b+Q+Q2c2c+Q+Q2d2d冻藏间：冻藏间：Q Q2 2=Q=Q2a2a+ Q+ Q2b2b贮冰间：贮冰间：三通风换气冷负荷三通风换气冷负荷Q Q3 3果蔬冷藏间需定期通风换气，有人操作的低温车间，要果蔬冷藏间需定期通风换气，有人操作的低温车间，要补充新鲜空气。补充新鲜空气。含两项耗冷量：含两项耗冷量：（一）货物换气冷负荷（一）货物换气冷负荷 Q Q3a3a= =（h

16、 hw wh hn n）nVrnVrn n10103 3/ /（242436003600） n n：换气次数，：换气次数，2 23 3次次/ /日日（二）操作人员呼吸换气冷负荷（二）操作人员呼吸换气冷负荷-操作人员长期操作人员长期 停留停留的冷间的冷间( (加工间、包装间加工间、包装间) ) Q Q3b3b=8.3=8.3（h hw wh hn n）n n r rrrn n四四 电机运行热当量电机运行热当量Q Q4 4=N=N10103 3=1 =1 电机在库内电机在库内 =0.75 =0.75 电机不在库内电机不在库内=1=1冷风机配用电机，其它设备配用电机冷风机配用电机，其它设备配用电机=

17、8/24=0.33=8/24=0.33 因冷风机电功率未知因冷风机电功率未知, ,可先假设可先假设, ,再校核再校核, ,或按经验确或按经验确定定. .如如肉类冻结间：电机功率为肉类冻结间：电机功率为0.60.61.0kW/1.0kW/吨吨水产冻结间：电机功率为水产冻结间：电机功率为1.51.52.0kW/2.0kW/吨吨冷却物冷藏间：冷却物冷藏间：0.1 kW/0.1 kW/吨货物吨货物五五 操作管理冷负荷操作管理冷负荷含含: :库房内照明热量、出入库房开启门冷负荷、操作人员库房内照明热量、出入库房开启门冷负荷、操作人员散热量等。散热量等。Q Q5 5=Q=Q5a5a+ Q+ Q5b5b+Q

18、+Q5c5c冷却间和冻结间不计操作管理冷负荷。4.4 4.4 冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷的计算冷却设备负荷和机械负荷不等于库房耗冷量冷却设备负荷和机械负荷不等于库房耗冷量一库房冷却设备负荷一库房冷却设备负荷Q Qq q库房冷却设备负荷即蒸发器负荷在库房各不利因素同时库房冷却设备负荷即蒸发器负荷在库房各不利因素同时出现，仍保证冷量供给。出现，仍保证冷量供给。Q Qq q=Q=Q1 1+ PQ+ PQ2 2+ Q+ Q3 3+ Q+ Q4 4+Q+Q5 5冷却间和冻结间冷却间和冻结间P=1.3 P=1.3 其余为其余为1 1逐个冷间计算，如表逐个冷间计算，如表2-4-12-

19、4-1。库房冷却设备负荷库房冷却设备负荷二机械负荷二机械负荷Q Qj j 压缩机选型的依据，要满足冷库高峰负荷要求和经压缩机选型的依据，要满足冷库高峰负荷要求和经济性、合理性。济性、合理性。 因耗冷量是按最不利条件下确定的，实际工作时，因耗冷量是按最不利条件下确定的，实际工作时，不利因素同时出现的几率少。不利因素同时出现的几率少。Q Qj j=R=R（n n1 1Q Q1 1+ n+ n2 2Q Q2 2+ n+ n3 3Q Q3 3+ n+ n4 4Q Q4 4+n+n5 5Q Q5 5）R=1.07-R=1.07-直冷式系统直冷式系统R=1.12-R=1.12-间冷式系统间冷式系统按不同蒸发回路汇总，如表按不同蒸发回路汇总，如表2-4