Τα δεδομένα που είναι απαραίτητα για τον υπολογισμό του ψυκτικού φορτίου ενός ψυκτικού θαλάμου είναι:

• Διαστάσεις θαλάμου
• Θερμοκρασία-υγρασία θαλάμου
• Εξωτερική θερμοκρασία-υγρασία
• Θερμοκρασία εισόδου προϊόντος
• Επιθυμητή θερμοκρασία προϊόντος
• Διακίνηση φορτίου
• Χρόνος επίτευξης της επιθυμητής θερμοκρασίας
• Πάχος πάνελ θαλάμου
• Χρήση θαλάμου (συχνή, μέτρια, σπάνια)
• Φωτισμό θαλάμου
• Τεχνικά χαρακτηριστικά αεροψυκτήρα
• Αριθμό ατόμων που εισέρχονται στο θάλαμο

Έστω για το παράδειγμά μας ένας θάλαμος διαστάσεων 4x4x3 μέτρα, με θερμοκρασία θαλάμου 10οC με 90%RH, εξωτερική θερμοκρασία 40οC με 50%RH, θερμοκρασία εδάφους 10οC, είσοδος 5.000 κιλών σταφυλιών στους 28οC τα οποία επιθυμούμε σε 10 ώρες να φτάσουν στους 10οC, πάχος πάνελ 100mm, μέτρια χρήση θαλάμου, φωτισμό 200W, αεροψυκτήρα με 2 ανεμιστήρες ισχύος 90W έκαστος και εισέρχεται 1 άτομο στο χώρο για 1 ώρα. Ο υπολογισμός του φορτίου λοιπόν θα γίνει για τις 10 ώρες στις οποίες θέλουμε να έχουν φτάσει τα σταφύλια στους 10oC.

1. Φορτίο αγωγής

Για τον υπολογισμό του φορτίου μετάδοσης χρησιμοποιούμε τον τύπο

Q = U x A x (Tεξ – Τεσ) x 24 /1000

Όπου:

Q  = φορτίο αγωγής σε kWh/ημέρα

U = o συντελεστής θερμοπερατότητας σε W/m2K

A = επιφάνεια σε m2

Tεξ = Εξωτερική θερμοκρασία

Τεσ = Εσωτερική θερμοκρασία

1000 = συντελεστής μετατροπής Watts σε kW

24 = ώρες της ημέρας

Στο παράδειγμά μας έχουμε:

Πλευρές = 4m x 3m = 12m2

Οροφή και πάτωμα = 4m x 4m = 16m2

Για τις 4 πλευρές και την οροφή έχουμε:

Q = (0,28W/m2K x (12+12+12+12+16) x (40oC-10oC) x 24 ÷1000) = 12,9kWh/ημέρα

Για το πάτωμα δεν έχουμε διαφορά θερμοκρασίας οπότε είναι μηδενικό το φορτίο

 

1. Φορτίο προϊόντος

 

• Φορτίο ψύξης προϊόντος

Για τον υπολογισμό του φορτίου του προϊόντος χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = M x Cp x (Tεισ – Ταπ) / 3600

Όπου:

Q = φορτίο προϊόντος σε kW

M = μάζα του προϊόντος σε kg

Cp = συντελεστής θερμοχωρητικότητας του προϊόντος σε kJ/kg∙K

Tεισ = θερμοκρασία εισόδου του προϊόντος

Ταπ = Επιθυμητή θερμοκρασία του προϊόντος

3600 = συντελεστής μετατροπή kJ σε kWh

Για το παράδειγμά μας:

Q = 5.000kg x 3,6kJ/Kg∙K x (28oC-10oC) / 3600 = 90 kWh/ημέρα

 

• Φορτίο αναπνοής του προϊόντος

Για τον υπολογισμό του φορτίου αναπνοής του προϊόντος χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = M x RESP / 3600

Όπου:

Q = φορτίο προϊόντος σε kW

M = μάζα του προϊόντος σε kg που είναι αποθηκευμένη ήδη στο θάλαμο (έστω 5.000kg)

RESP = θερμότητα αναπνοής του προϊόντος σε kj/kg. (Ο συντελεστής αυτός αλλάζει ανάλογα την ποικιλία του σταφυλιού και την θερμοκρασία στην κάθε στιγμή οπότε χρησιμοποιούμε την τιμή 1,8 ενδεικτικά.)

3600 = συντελεστής μετατροπή kJ σε kWh

Για το παράδειγμά μας:

Q = 5.000 x 1,8 / 3600 = 2,5 kWh/ημέρα

 

 

 

1. Εσωτερικά φορτία

 

• Φορτίο φωτισμού

Για τον υπολογισμό του φορτίου φωτισμού χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = P x h / 1000

Όπου,

Q = το φορτίο φωτισμού σε kW

P = η ισχύς του συνόλου του φωτισμού σε W

h = η ώρα λειτουργίας του φωτισμού

1000 = μετατροπή watts σε kW

Για το παράδειγμά μας θα θεωρήσουμε ότι ο φωτισμός λειτουργεί για 1 ώρα την ημέρα:

Q = 200 x 1 / 1000 = 0,2kWh/ημέρα

 

• Φορτίο εξοπλισμού

Για τον υπολογισμό του φορτίου εξοπλισμού χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = P x h / 1000

Όπου,

Q = το φορτίο εξοπλισμού σε kW

P = η ισχύς του συνόλου του εξοπλισμού σε kW

h = η ώρα λειτουργίας του εξοπλισμού

1000 = μετατροπή watts σε kW

Για το παράδειγμά μας ο εξοπλισμός αποτελείται μόνο από τους ανεμιστήρες του αεροψυκτήρα που λειτουργούν συνεχώς άρα έχουμε:

Q = 180 x 20 / 1000 = 3,6kWh/ημέρα

 

• Φορτία ατόμων

Για τον υπολογισμό του φορτίου ατόμων χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = Ν x heat x h / 1000

Όπου,

Q = το φορτίο ατόμων σε kW

Ν = ο αριθμός ατόμων

Heat = η θερμότητα που προσδίδει στο χώρο κάθε άτομο. (ενδεικτική τιμή 0,27kW)

h = η ώρα λειτουργίας του εξοπλισμού

1000 = μετατροπή watts σε kW

Για το παράδειγμά μας ο εξοπλισμός αποτελείται μόνο από τους ανεμιστήρες του αεροψυκτήρα που λειτουργούν συνεχώς άρα έχουμε:

Q = 1 x 270 x 1 / 1000 = 0,27kWh/ημέρα

 

1. Φορτίο διείσδυσης αέρα

Για τον υπολογισμό του φορτίου διείσδυσης αέρα χρησιμοποιούμε τον τύπο:

Q = Παροχή x (Hεξ-Ηεσ) / v x 3600

Όπου,

Q = το φορτίο διείσδυσης αέρα

Παροχή = τα m3 εξωτερικού αέρα που εισέρχεται στο χώρο

v = ειδικός όγκος εξωτερικού αέρα

Ηεξ = ενθαλπία του εξωτερικού αέρα

Ηες = ενθαλπία του εσωτερικού αέρα

3600 = συντελεστής για μετατροπή από kJ σε kW

Για το παράδειγμά μας, αν θεωρήσουμε 5 εναλλαγές αέρα τη μέρα, που αντιστοιχούν σε 240 m3. Άρα:

Q = 240 x (100,8-27,3) / 0,92 x 3600 = 5,32kWh/ημέρα

 

Το συνολικό φορτίο λοιπόν είναι: 114,79kWh/ημέρα

Αν προσθέσουμε έναν συντελεστή ασφαλείας 10% τελικά το φορτίο που πρέπει να καλύπτει η ψυκτική εγκατάσταση ανέρχεται στα 126,27kWh/ημέρα

Και αφού θέλουμε αυτά να γίνονται σε 10 ώρες η ψυκτική απόδοση του μηχανήματος που θέλουμε είναι 12,63kW.