Nghiên cứu phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ tại HCMUTE

EES là phần mềm EES giải phương trình toán học và kỹ thuật. Engineering Equation Solver cung cấp khả năng giải hàng ngàn phương trình đại số và vi phân phi tuyến tính. Phần mềm EES có chức năng lập trình, truy xuất thông số vật lý của chất lưu, xây dựng giao diện trên cơ sở dữ liệu thuộc tính nhiệt động và vận chuyển chất lượng cao. EES software hỗ trợ các hàm tính toán, cho phép nhập dữ liệu từ bảng, ngôn ngữ lập trình, và liên kết động với các chương trình khác. EES đặc biệt hữu ích cho thiết kế, xác định ảnh hưởng của tham số. Nó cung cấp bảng tham số tương tự như bảng tính, đơn giản hóa quá trình tính toán. Đối với lĩnh vực lạnh, EES cung cấp dữ liệu chính xác cho nhiều chất lỏng, hỗn hợp chất lạnh, và thông số nhiệt động lực học, cơ học chất lỏng, truyền nhiệt. Ứng dụng EES trong thiết kế kho lạnh giúp giảm sai sót trong tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt.

Hiện nay, có một số phần mềm HVAC hỗ trợ tính toán thiết kế kho lạnh, nhưng thường chỉ cung cấp năng suất lạnh yêu cầu. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ này nhằm bổ sung vào khoảng trống này, cung cấp nhiều thông số đầu ra hơn. Thiết kế kho lạnh công suất nhỏ là lĩnh vực quan trọng, phục vụ bảo quản thực phẩm. Việc tính toán thủ công tốn nhiều thời gian và dễ sai sót. Giải pháp thiết kế kho lạnh này hướng đến việc tạo ra một phần mềm dễ sử dụng, hiệu quả, hỗ trợ sinh viên và kỹ sư trong công việc. Phần mềm tính toán nhiệt động lực học này giúp cải thiện hiệu quả công việc, giảm chi phí, và nâng cao chất lượng thiết kế.

Phần mềm hỗ trợ tính toán cho nhiều loại kho lạnh nhỏ, bao gồm kho lạnh panel, kho lạnh panel nền bê tông, kho lạnh cửa kính. Kho lạnh mini và các loại kho lạnh khác nhau được hỗ trợ. Dữ liệu sản phẩm được phân loại theo ba nhóm: đông lạnh (frozen), làm lạnh (refrigerated), và tươi (fresh). Mỗi nhóm có các loại sản phẩm khác nhau với các thông số như nhiệt độ bảo quản, độ ẩm, hàm lượng nước, nhiệt độ đóng băng, và entanpy. Tính toán năng lượng kho lạnh phụ thuộc vào loại sản phẩm và thông số của nó. Dữ liệu sản phẩm được nhập vào phần mềm để tính toán tải lạnh chính xác. Phần mềm tính toán nhiệt độ kho lạnh sử dụng các thông số này để tính toán tải lạnh cho từng loại sản phẩm.

Phần mềm tính toán thể tích, diện tích chất tải, diện tích xây dựng kho lạnh dựa trên năng suất và định mức chất tải. Tính toán nhiệt độ đọng sương đảm bảo không xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kho lạnh. Hệ số truyền nhiệt vách được tính toán để xác định tổn thất nhiệt. Tổn thất lạnh được chia thành bốn phần: tải truyền nhiệt (transmission load), tải sản phẩm (product load), tải vận hành (internal load), và tải hô hấp sản phẩm (respiration load). Tính toán tải nhiệt được thực hiện chi tiết, bao gồm tính toán nhiệt lượng truyền qua kết cấu, nhiệt lượng lấy đi từ sản phẩm, nhiệt lượng tỏa ra từ vận hành và hô hấp của sản phẩm. Phần mềm tính toán năng lượng kho lạnh sử dụng các công thức và phương trình để tính toán chính xác các yếu tố này.

Phần mềm hỗ trợ lựa chọn môi chất lạnh phù hợp. Tính toán chu trình lạnh bao gồm các thông số như áp suất, nhiệt độ, entanpy tại các điểm khác nhau trong chu trình. Tính toán công suất làm lạnh của máy nén dựa trên tổng tải lạnh và hiệu suất chu trình. Tính toán công suất máy nén đảm bảo lựa chọn máy nén có công suất phù hợp với nhu cầu làm lạnh. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh này cung cấp thông tin chi tiết về chu trình lạnh, giúp người dùng hiểu rõ quá trình làm lạnh và tối ưu hóa hiệu suất. Môi chất lạnh R407C, R410A và nhiều loại khác có thể được sử dụng trong tính toán.

Lưu đồ thuật toán mô tả quá trình tính toán từng bước, đảm bảo tính logic và hiệu quả của chương trình. Cấu trúc chương trình được tổ chức rõ ràng, dễ dàng bảo trì và phát triển. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh sử dụng các hàm và thư viện của EES để thực hiện các phép tính phức tạp. Phần mềm EES cung cấp các công cụ hỗ trợ lập trình hiệu quả. Việc lập trình chặt chẽ dựa trên cơ sở lý thuyết, đảm bảo kết quả tính toán chính xác. Phần mềm tính toán nhiêt độ kho lạnh được tối ưu để chạy nhanh và ổn định.

Giao diện phần mềm được thiết kế thân thiện và trực quan. Người dùng dễ dàng nhập liệu, điều chỉnh các thông số đầu vào. Phần mềm hỗ trợ hiển thị kết quả dưới nhiều dạng khác nhau: bảng số liệu, đồ thị. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh cung cấp các báo cáo tổng hợp, giúp người dùng dễ dàng đánh giá kết quả. Khả năng hiển thị kết quả của phần mềm rất tốt, giúp người dùng dễ dàng hiểu và sử dụng các thông tin này. Phần mềm tính toán năng lượng kho lạnh trực quan hóa dữ liệu giúp người dùng dễ dàng hiểu và phân tích kết quả.

Kết quả tính toán của phần mềm được so sánh với các phần mềm khác như Cool room calculator, Coolseclector. So sánh phần mềm thiết kế kho lạnh này cho thấy ưu điểm về số lượng thông số đầu ra và độ chính xác. Phần mềm này cung cấp nhiều thông tin hơn, hỗ trợ người dùng tốt hơn trong quá trình thiết kế. Phân tích so sánh cho thấy phần mềm này có hiệu quả cao hơn các phần mềm khác. So sánh phần mềm HVAC khác nhau về tính năng và mức độ phức tạp. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh công suất nhỏ này vượt trội hơn về khả năng cung cấp nhiều thông số đầu ra.

Độ chính xác của phần mềm được đánh giá dựa trên so sánh với kết quả tính toán thủ công và các phần mềm khác. Đánh giá phần mềm cho thấy tính chính xác cao và hiệu quả trong việc tính toán thiết kế kho lạnh. Thảo luận về kết quả làm rõ các ưu điểm và hạn chế của phần mềm. Phần mềm tính toán thiết kế kho lạnh này giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho người sử dụng. Chi phí xây dựng kho lạnh có thể được tối ưu hóa nhờ phần mềm này. Thảo luận về ứng dụng thực tế của phần mềm trong việc thiết kế và xây dựng kho lạnh công suất nhỏ.