Calculul necesarului de frig al unei camere frigorifice cu programul CoolPack

Programul de calcul CoolPack, are implementat un modul pentru calculul necesarului de frig al unei camere frigorifica.

Pentru lansarea in executie a acestui program, se alege din meniul principal optiunea "Auxiliary", care va determina afisarea unui nou meniu, ca in figura, dupa care se alege optiunea 9 "Cooling demand for a refrigerated room", adica "Necesarul de frig pentru o camera frigorifica".

Meniul modulului "Auxiliary"

Interfata propriu-zisa a programului pentru calculul necesarului de frig al unei camere frigorifice este prezentat in figura.

Interfata programului pentru calculul necesarului de frig al unei camere frigorifice

Datele si rezultatele se introduc, respectiv se obtin in trei ferestre principale.

Fereastra "HEAT TRANSFER THROUGH BUILDING PARTS", adica "Patrunderi de caldura prin elementele constructiei", este reprezentata in imagine:

Fereastra "HEAT TRANSFER THROUGH BUILDING PARTS"

In partea dreapta este schitata camera climatizata, iar datele de intrare care pot sa fie introduse in aceasta zona a interfetei sunt:

In aceasta zona este afisata si valoarea calculata a necesarului de frig datorat patrunderilor de caldura prin elementele construnctive ale camerei, [kW]. Cu ajutorul dimensiunilor constructive ale camerei este calculat si afisat, in interiorul schitei camerei, volumul acesteia "Volume" exprimat in [m³].

In partea stanga se pot introduce restul datelor, cu ajutorul carora se pot calcula patrunderile de caldura.

Partile constructive ale camerei sunt considerate:

Pentru fiecare dintre aceste parti constructive se pot introduce urmatoarele elemente pe baza carora sa se calculeze patrunderile de caldura:

Fereastra "AIR CHANGE (Infiltration)" adica "Patrunderi (infiltratii) de aer exterior" este reprezentata in imagine:

Fereastra "AIR CHANGE (Infiltration)"

Datele de intrare pentru aceasta componenta a necesarului de frig, datorata introducerii de aer proaspat in camera cu aer conditionat, sunt urmatoarele:

Programul calculeaza si afiseaza debitul volumic, respectiv numarul de recirculari, in functie de cealalta marime introdusa si [kW], patrunderea de caldura datorata introducerii aerului in incinta.

Fereastra "COLING DOWN AND FREEZING OF GOODS" adica "Refrigerarea si congelarea produselor", este prezentata in imaginea alaturata:

Fereastra "COLING DOWN AND FREEZING OF GOODS"

Aceasta fereastra permite calculul necesarului de frig pentru tunele de refrigerare sau de congelare in care se gasesc doua tipuri de produse.

Datele de intrare cu ajutorul carora se calculeaza aceasta componenta a necesarului de frig, avand o pondere foarte mare in cazul tunelelor de refrigerare sau de congelare, sunt urmatoarele:

Marimile calculate sunt asa cum se observa:

Cele doua tipuri de necesar de frig se calculeaza separat, pentru fiecare tip de produs in parte si in total, pentru camera (tunelul) de racire.

Fereastra "AUXILIARY LOADS" adica "Sarcini termice auxiliare", este prezentata in imaginea alaturata:

Fereastra "AUXILIARY LOADS"

Aceasta zona a interfetei programului permite calcularea necesarului de frig datorat unor sarcini termic auxiliare si anume:

Programul determina fluxul de caldura degajata de o persoana din camera , exprimat in [W/person] adica "[W/persoana]", la temperatura interioara din camera si bineinteles, necesarul de frig datorat sarcinilor termice auxiliare prezentate, [kW].

Necesarul de frig pentru o camera frigorifica, este calculat in doua variante si este afisat intr-o fereastra separata asa cum se observa in figura:

Fereastra rezultatelor globale

In aceeasi fereastra, mai este afisata valoarea marimii SHR [%] "Sensibel Heat Ratio" adica "Raportul dintre caldura caldura senibila si caldura totala extrasa". Introducerea acestei marimi este importanta atunci cand in vaporizator se produce uscarea aerului umed, fenomen care introduce o sarcina termica suplimentara. Situatia de referinta este cea in care vaporizatorul extrage numai caldura sensibila necesara pentru scaderea temperaturii aerului, cu mentinerea constanta a umiditatii absolute. Atunci cand suprafata vaporizatorului are temperatura mai mica decat temperatura punctului de roua, pe aceasta se depune o parte din umiditatea continuta de aer, sub forma de condens, realizandu-se implicit uscarea aerului. In acest caz se extrage in plus caldura latenta de condensare a cantitatii de apa depuse. Caldura totala extrasa se compune in acest caz din doua componente: caldura sensibila si caldura latenta. SHR se defineste matematic prin raportul dintre caldura sensibila si caldura totala extrasa. In consecinta SHR ofera o informatie utila privind cresterea necesarului de frig datorat uscarii aerului. O valoare de 100% pentru SHR indica faptul ca vaporizatorul raceste aerul, fara ca pe acesta sa se depuna umiditate. In acest caz temperatura suprafetei vaporizatorului este mai mare decat temperatura punctului de roua. O valoare de 97% pentru SHR, ca in exemplul considerat, indica faptul ca 97% din sarcina totala a vaporizatorului reprezinta caldura sensibila necesara scaderii temperaturii aerului, iar 3% din sarcina totala a vaporizatorului reprezinta caldura latenta extrasa prin condensarea umiditatii depuse pe suprafata vaporizatorului. In acest caz temperatura suprafetei vaporizatorului este mai mica decat temperatura punctului de roua.

De obicei in cazul frigoriferelor este diferit de 100%, deoarece exista conditii pentru depunerea umiditatii pe vaporizatoarele racitoare de aer si chiar pentru solidificarea acesteia. De regula in aceste spatii temperatura interioara este sub temperatura de roua, iar in tunelelor de congelare sau al depozitelor pentru produse congelate, temperaturile sunt mult sub 0°C, deci pe vaporizatoare se va depune bruma sau chiar ghiata.