BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: TÍNH TOÁN TẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH THƯƠNG MẠI VÀ ĐHKK NGHÀNH/NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐHKK TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày tháng năm 2021 của Hiệu trưởng Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình) Ninh bình, Năm 2021 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Tính toán tải nhiệt cho hệ thống lạnh thương mại và ĐHKK là một trong những mô đun tự chọn thuộc nghề Kỹ thuật máy lạnh và ĐHKK. Mô đun này có ý nghĩa quyết định đến việc tiếp thu kiến thức cũng như kỹ năng nghề nghiệp.
Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và ĐHKK ở cấp trình độ Cao đẳng nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo. Ngoài ra, tài liệu cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực tham khảo. Tính toán tải nhiệt cho hệ thống lạnh thương mại và ĐHKK là một việc quan trọng đòi hỏi những hiểu biết tổng quát về chuyên môn. Mô đun này giúp để hình thành kỹ năng tính toán thiết kế tải nhiệt cho hệ thống lạnh.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh. Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Ninh Bình, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. 3 MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU.
3 Bài 1: Ước tính tải nhiệt cho máy lạnh thương mại. 9 Nội dung chính: .1 Các yếu tố ảnh hưởng đến truyền nhiệt .4 Điều kiện môi trường xung quanh .5 Tường tổng hợp (dòng nhiệt) (tường nhiều lớp) .6 Các loại vật liệu cách nhiệt thông thường. Cấu tạo và kiểu dáng tủ .Tủ lạnh sâu. Tủ bảo qản thịt.
Tủ bảo quản sữa. Tủ bảo quản rau và trái cây. Phụ tải thay đổi không khí. Phụ tải sản phẩm.
Nhiệt hô hấp. Nhiệt độ bảo quản. Thời gian vận chuyển sản phẩm trong phòng. Tổng phụ tải tủ đông / phòng mát.
Tải thay đổi không khí. Tải sản phẩm. Tổng tải, hệ số an toàn và thời gian vận chuyển sản phẩm. Tổn thất nhiệt do mở của (ASHRAE & RADS phương pháp).
Chương trình máy tính. 22 Bài 2: Ước tính tải nhiệt điều hòa không khí thương mại. 26 Nội dung chính:. Dòng nhiệt xâm nhập vào trong các tòa nhà .3 Trao đổi nhiệt bức xạ .4 Đường truyền nhiệt.
Các phương pháp tính toán nhiệt. Phương pháp ASHRAE. Xác định lượng nhiệt thừa QT. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1.
Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2. Nhiệt do người tỏa ra Q3. Nhiệt do người tỏa ra Q4. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5.
Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q 7…………………………………38 3. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8. Tổng lượng nhiệt thừa QT.
Xác định lượng ẩm thừa WT. Lượng ẩm do người tỏa ra W1. Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2. Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3.
Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4. Lượng ẩm thừa WT. Kiểm tra đọng sương trên vách. Hệ số màng.
Nhiệt bức xạ mặt trời. Điều kiện thiết kế. Nhiệt tiện nghi. Đặc tính không gian.
Vị trí thiết bị. Tải nhiệt của các thiết bị trong phòng. Tiêu chuẩn Fresh air/AS 1668. Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che.
Tổn thất nhiệt qua cửa. Tính toán lưu lượng không khí. Đường ống và các tổn thất khác. 84 6 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Tính toán tải nhiệt cho hệ thống lạnh thương mại và ĐHKK Mã mô đun: MĐ 26 Thời gian thực hiện mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 36 giờ, Kiểm tra: 4 giờ) I.
Vị trí tính chất của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí học sau khi đã học xong các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở, các môn học, mô đun chuyên môn nghề - Tính chất: + Là mô đun tự chọn; + Ứng dụng các kiến thức đã học để tập sự giải quyết nhiệm vụ cụ thể được giao II. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: Nắm được phương pháp tính toán nhiệt tải hệ thống lạnh nhỏ, thiết lập sơ đồ hệ thống và sơ đồ nguyên lý làm lạnh, tính toán, lựa chọn máy và thiết bị trang bị cho hệ thống; - Về kỹ năng: Tính sơ bộ được nhiệt thừa, ẩm thừa, xác định được công suất lạnh, năng suất gió của hệ thống, xác định được số lượng, chủng loại máy và thiết bị. Thiết kế và thể hiện được sơ đồ lắp nối hệ thống cả về cung cấp điện. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận, chính xác, nghiêm túc, thực hiện đúng quy trình.
Nội dung mô đun: 7 8 Bài 1: Ước tính tải nhiệt cho máy lạnh thương mại Giới thiệu Bài học này giới thiệu cho sinh viên các yếu tố về truyền nhiệt, các yếu tố tải nhiệt mà hệ thống lạnh cần phải xử lý và ứng dụng bảo quản. Từ đó giúp sinh viên có thể phân tích, tính toán và lựa chọn được thiết bị trong thực tế cũng như có được nguồn kiến thức cơ bản để phục vụ cho các bài học tiếp theo. Mục tiêu của bài: - Trıǹ h bày đươ ̣c các khái niệm về truyền nhiệt, - Trình bày được ứng dụng của các loại tủ bảo quản thực phẩm và tính toán được phụ tải làm mát - Rèn luyện đức tính chủ đô ̣ng, nghiêm túc trong ho ̣c tâp̣ và công viêc. ̣ Nội dung chính: 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến truyền nhiệt Truyền nhiệt thông qua một vật liệu phụ thuộc vào những điều sau đây: Diện tích của vật liệu : Các khu vực lớn truyền nhiệt càng lớn Chênh lệch nhiệt độ : Chênh lệch nhiệt độ lớn truyền nhiệt càng lớn.
Thời gian tiếp xúc : Thời gian tiếp xúc càng lâu lượng nhiệt truyền càng lớn Độ dày của vật liệu - Độ dầy vật liệu cách nhiệt lớn thì truyền nhiệt ít Loại vật liệu: Vật liệu khác nhau thì lượng nhiệt truyền qua cũng khác nhau Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu (hệ số K). Hệ số dẫn nhiệt là lượng nhiệt mà sẽ đi qua một bức tường, 1m2 và dày 1m, với 1K chênh lệch nhiệt độ Đơn vị là W / m K.2 Các đặc tính của vật liệu cách nhiệt Cách nhiệt làm giảm dòng nhiệt từ nơi này đến nơi khác. Có nhiều cách mà dòng nhiệt giảm, và nhiều vật liệu mà có thể được sử dụng Phải cung cấp kháng tối đa dòng nhiệt. 9 Không nên bị thối hoặc phân hủy.
Không nên cháy Không nên hấp thụ độ ẩm. Nên không có mùi khó chịu. Nên giá cả hợp lý. Dễ xử lý và lắp đặt.3 Màn chắn hơi (bịt kín) Yếu tố 'U' (yếu tố dẫn nhiệt) Tỷ lệ ở đó nhiệt (Watt) đi qua một mặt cắt ngang 1m2 của một hoặc nhiều chất liệu dày chưa đến 1m cho mỗi sự khác biệt nhiệt độ Kelvin (1oC) trên các vật liệu.0C U = k/x Yếu tố 'U' bị ảnh hưởng bởi Các dòng chảy không khí qua các bức tường bên ngoài Các dòng chảy không khí qua các bức tường bên trong Màu sắc của các bức tường, nếu tiếp xúc với tia nhiệt Bất kỳ độ ẩm có thể nhập các khớp cách nhiệt Quan trọng nhất là độ dày lớp cách nhiệt Trở nhiệt (Yếu tố 'R') Khả năng của một vật liệu để chống lại sự truyền nhiệt - nghịch đảo của 'U'.
Tỷ lệ truyền nhiệt thông qua một vật liệu có thể được tính toán bằng cách sử dụng sau đây: Q = U x A x ∆T Trong đó Q = nhiệt chuyển(watts) U = ‘U’ yếu tố (W/m2.K) A = Diện tích bề mặt bên ngoài(m2) T = chênh lệch nhiệt độ(oC or oK) 10 1.4 Điều kiện môi trường xung quanh Nguồn nhiệt phổ biến cung cấp cho tải về thiết bị làm lạnh là: Nhiệt truyền qua vật liệu cách nhiệt. Bức xạ nhiệt từ mặt trời tăng nhiệt độ bề mặt trên môi trường xung quanh. Tải thay đổi không khí: nhiệt vào qua cánh cửa mở ra, rò rỉ gioăng cửa hoặc vết nứt xung quanh tường. Tải sản phẩm: nhiệt phát ra bởi sản phẩm trong việc hạ thấp nhiệt độ của nó.
Tải nhiệt phát ra bởi những người làm việc trong không gian lạnh. Tải nhiệt phát ra bởi các thiết bị điện hoạt động bên trong các không gian trong tủ lạnh.5 Tường tổng hợp (dòng nhiệt) (tường nhiều lớp) Yếu tố 'C' Được sử dụng cho vật liệu không đồng nhất. Các giá trị được đưa ra đối với độ dày cụ thể của vật chất.6 Các loại vật liệu cách nhiệt thông thường Loại vật liệu cách nhiệt phổ biến Cork - hạt sợi gỗ Sợi khoáng hoặc thủy tinh Nhựa - polyurethane và polystyrene Vật liệu phản quang – nhôm Cách nhiệt được thiết kế để giảm lưu lượng nhiệt từ bên ngoài không gian lạnh vào không gian trong làm lạnh Phổ biến nhất trong ngành công nghiệp điện lạnh là polystyrene và polyurethane. Ứng dụng và nhiệt độ Độ dày bằng mm 11 Polystyrene Polyurethane Tủ và phòng lạnh 4-6ºC 125mm 100 mm Tủ và phòng lạnh 0 độ C 150 mm 125 mm Lưu trữ tủ đông -20 ºC 200 mm 150 mm Chế biến Freezer -40 ºC 250 mm 200 mm 2.
Cấu tạo và kiểu dáng tủ 2.Tủ lạnh sâu Có hai loại chính của các trường hợp: (1) Làm lạnh sâu đối lưu tự nhiên (2) Làm lạnh sâu đối lưu cưỡng bức Làm lạnh sâu đối lưu tự nhiên Đây là loại hình trường hợp sử dụng tủ lạnh không có quạt để lưu thông không khí bay hơi và dựa trên sự đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ theo các phương tiện truyền nhiệt sản phẩm đến các thiết bị bay hơi. Những tủ này thường có kích thước khoảng 1m x 2m, và được khép kín. Chúng chủ yếu được sử dụng trong bán tạp phẩm cửa hàng nhỏ, nơi kinh doanh nhỏ.