Чиллер для овощехранилища: расчёт по закладке и дыханию

Чиллер для овощехранилища рассчитывают по трём нагрузкам: охлаждению продукта, который поступает с поля тёплым, теплу дыхания всей заложенной массы и теплопритокам через ограждения с вентиляцией. Калькулятор считает холодопроизводительность по вместимости, суточной загрузке, виду продукта и температурам, а гликоль для воздухоохладителей берёт на 7 °C холоднее воздуха хранилища.

Расчёт чиллера для овощехранилища

Продукт Картофель Капуста Морковь, свёкла Лук, чеснок Яблоки, груши

Вместимость, т Загрузка, т/сут

Продукт с поля, °C Хранение, °C

Запас 10 % 15 % 20 % Выносной конденсатор

Воздухоохладители при 3 °C работают на гликоле ниже 0 °C: нужен индивидуальный подбор.

Требуемый чиллер

132,9

кВт

Охлаждение загрузки, кВт

68,9

Дыхание продукта, кВт

20,0

Ограждения, кВт

26,7

Гликоль, °C

−4

Запросить подбор на 132,9 кВт

Письмо производителю xiron.ru с параметрами расчёта

Оборудование не укладывается в калькулятор? Опишите задачу словами — ассистент посчитает нагрузку и подберёт чиллер

Что охлаждаете, сколько и при какой температуре Посчитать и подобрать

Откуда берётся тепло

• Загрузка с поля. Картофель или капуста приходят с температурой 15–25 °C, и их нужно охладить до температуры хранения за сутки-двое; это пик нагрузки сезона закладки.
• Дыхание. Живой продукт дышит и выделяет тепло круглый год: 10–30 Вт на тонну при 2–5 °C, в первые недели после закладки больше.
• Ограждения и вентиляция. Тепло через стены и ворота, приток наружного воздуха для удаления CO₂, двигатели вентиляторов воздухоохладителей; на изолированном хранилище это около трети продуктовой нагрузки.

Воздухоохладители при температуре воздуха 2–4 °C работают на пропиленгликоле −3…−5 °C, поэтому задача выходит за серийный ряд и подбор индивидуальный; как устроен такой чиллер, разобрано в справочнике о низкотемпературном гликолевом чиллере.

Формула

Q_з = G × 1000 × c × (t₁ − t₂) / 86 400

Q_д = M × q_д / 1000

Q = (Q_з + Q_д) × 1,3 × (1 + k)

• Q_з — охлаждение суточной загрузки, кВт; G — загрузка, т/сут; c — теплоёмкость продукта, кДж/(кг·°C); t₁ — температура с поля, t₂ — хранения, °C; 86 400 — секунд в сутках.
• Q_д — тепло дыхания, кВт; M — заложенная масса, т; q_д — тепло дыхания, Вт/т (таблица ниже).
• 1,3 — надбавка на ограждения, вентиляцию и вентиляторы для изолированного хранилища; k — запас, доля.

Если стены и ворота известны, теплопритоки лучше посчитать прямо и заменить ими надбавку — порядок расчёта в задаче о чиллере для холодильной камеры и справочнике об удельных теплопритоках. Для овощей после мойки с водой 1 °C расчёт другой — задача о чиллере для гидроохлаждения овощей.

Пример расчёта

Хранилище на 1000 т картофеля, закладка 100 т в сутки с поля при 20 °C, хранение при 3 °C, запас 15 %.

1. Охлаждение загрузки: Q_з = 100 × 1000 × 3,5 × (20 − 3) / 86 400 = 5 950 000 / 86 400 = 68,87 кВт.
2. Дыхание: Q_д = 1000 × 20 / 1000 = 20,0 кВт.
3. Ограждения и вентиляция: (68,87 + 20,0) × 0,3 = 26,66 кВт.
4. С запасом: Q = (68,87 + 20,0 + 26,66) × 1,15 = 132,86 кВт, округлённо 132,9 кВт.
5. Гликоль на воздухоохладители: 3 − 7 = −4 °C.

Типовые ошибки

• Считать только дыхание. После закладки чиллер на 20 кВт держит хранилище, но осенью 100 т в сутки он не остудит, и нижние слои бурта согреются и прорастут; считают на сезон закладки.
• Закладывать всё за неделю. Чем быстрее закладка, тем больше чиллер: 200 т в сутки вместо 100 удваивают главную нагрузку. Иногда дешевле растянуть закладку или заложить буферный бак гликоля на пиковые сутки — расчёт объёма бака-аккумулятора.
• Воздухоохладители на воде. При воздухе 3 °C вода в трубках замёрзнет; концентрацию гликоля для −4 °C с запасом на зиму даёт расчёт концентрации гликоля.
• Нет оттайки и дренажа. При высокой влажности 90–95 % воздухоохладители обрастают инеем за часы; без оттайки по времени или по перепаду давления воздуха теплообмен падает, и чиллер работает на лёд, а не на продукт.

Вопросы и ответы

Сколько холода нужно овощехранилищу?

Овощехранилищу нужно снять охлаждение суточной закладки с поля — 50 т картофеля в сутки с 20 до 4 °C дают около 32 кВт при теплоёмкости 3,5 кДж/(кг·°C) — плюс тепло дыхания всей массы, 10–30 Вт на тонну, плюс 30 % на ограждения и вентиляцию и запас. Пик нагрузки приходится на сезон закладки.

Сколько тепла выделяют овощи при хранении?

Овощи и фрукты дышат и выделяют при 2–5 °C ориентировочно 10–30 Вт на тонну: картофель 20, капуста 30, морковь и свёкла 25, яблоки 15, лук и чеснок 10 Вт/т. В первые недели после закладки дыхание сильнее.

Какой гликоль нужен для воздухоохладителей овощехранилища?

Для воздухоохладителей при воздухе 2–4 °C нужен пропиленгликоль −3…−5 °C, на 7 °C холоднее воздуха хранилища. Это вне серийного ряда водяных чиллеров, и машину подбирают индивидуально.