ผู้ซื้อสองรายสามารถขอ "ห้องเย็นขนาด 300 ตัน" ได้ และมีความหมายต่างกันโดยสิ้นเชิง คนหนึ่งสนใจว่าห้องจะเก็บได้กี่พาเลท ส่วนอีกคนหนึ่งสนใจว่าโรงงานทำความเย็นจะต้องกำจัดความร้อนเท่าใดในแต่ละวัน ในทางปฏิบัติ ความจุของห้องเย็นจะเป็นตัวเลขสองตัวเสมอ: น้ำหนักของการจัดเก็บเป็นตัน และภาระความเย็นเป็นกิโลวัตต์ การตรวจสอบทั้งสองสูตรด้วยตนเองก่อนลงนามในคำสั่งซื้อจะช่วยปกป้องคุณจากข้อผิดพลาดที่แพงที่สุดสองประการในการซื้อขายนี้ ได้แก่ ห้องที่มีอุณหภูมิไม่ถึง และโรงงานที่มีพื้นที่ว่างเปล่าครึ่งหนึ่ง ส่วนด้านล่างนี้ครอบคลุมถึงสูตรน้ำหนักในการจัดเก็บ สูตรโหลดความร้อนด้านหลังค่า kW ตัวอย่างการทำงาน และวิธีที่ผลลัพธ์แปลงเป็นอุปกรณ์จริง
ความจุในการจัดเก็บต้องมาก่อน: สูตรน้ำหนัก
ด้านการจัดเก็บของการคำนวณจะตอบว่า "สินค้ามีขนาดเท่าใด" สูตรที่ใช้กันทั่วทั้งอุตสาหกรรมนั้นเรียบง่าย:
น้ำหนักในการจัดเก็บ = ปริมาตรภายใน × ปัจจัยการใช้ปริมาตร × น้ำหนักต่อหน่วยผลิตภัณฑ์
ปริมาตรภายในวัดจากแผงต่อแผงภายในห้อง ไม่ใช่จากภาพวาดภายนอก แผงแซนวิชขนาด 100 มม. ใช้เวลา 100 มม. จากทุกระยะของผนัง และในห้องขนาดเล็ก ข้อผิดพลาดเพียงอย่างเดียวอาจทำให้น้ำหนักลดลงอย่างเห็นได้ชัด ปัจจัยการใช้ปริมาตรจะพิจารณาถึงทางเดิน ระยะห่างจากการสวิงประตู พื้นที่หมุนเวียนอากาศใต้เพดานและรอบๆ เครื่องระเหย และวิธีการวางซ้อน น้ำหนักต่อหน่วยผลิตภัณฑ์คือความหนาแน่นของสินค้าจริงในบรรจุภัณฑ์ โดยทั่วไปสินค้าแช่แข็งแบบบรรจุกล่องจะอยู่ที่ 400–500 กิโลกรัม/ลบ.ม. เนื้อแช่แข็งจำนวนมากอยู่ที่ 550–650 กก./ลบ.ม. และผลไม้ในถังขยะอยู่ที่ 250–350 กก./ลบ.ม.
| การจัดพื้นที่จัดเก็บ | ปัจจัยการใช้งานโดยทั่วไป |
|---|---|
| การวางซ้อนแบบหลวมๆ บรรทุกด้วยมือ | 0.60–0.70 |
| ชั้นวางพาเลทพร้อมทางเดินมาตรฐาน | 0.40–0.50 |
| ราวแขวนสินค้าทางเดินลึกสองเท่าหรือแคบ | 0.50–0.60 |
| ชั้นวางของแบบผสมและกองพื้น | 0.45–0.55 |
ทำงานได้อย่างรวดเร็ว: ห้องขนาด 10 ม. × 8 ม. × 3.5 ม. จุน้ำได้ 280 ตร.ม. ด้วยสินค้าแช่แข็งบรรจุกล่องที่ 450 กก./ลบ.ม. และปัจจัยการใช้งาน 0.5 กำลังการผลิตคือ 280 × 0.5 × 450 = 63,000 กก. หรือประมาณ 63 ตัน เปลี่ยนไปใช้การวางซ้อนที่ 0.65 และเปลือกเดียวกันนั้นรับน้ำหนักได้ประมาณ 82 ตัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการตัดสินใจเกี่ยวกับเลย์เอาต์จึงสมควรได้รับความสนใจพอๆ กับตัวอาคาร
โหลดการทำความเย็น: สูตรเบื้องหลังกิโลวัตต์
ด้านเครื่องทำความเย็นตอบว่า “ต้องขจัดความร้อนเท่าไร?” วิศวกรจะรวมแหล่งความร้อนสี่แหล่ง จากนั้นจึงใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย:
Q ทั้งหมด = (ถาม การส่งผ่าน Q สินค้า Q ภายใน Q การแทรกซึม ) × ปัจจัยด้านความปลอดภัย
โหลดการส่งผ่านซองจดหมาย
Q = U × A × ΔT โดยที่ U คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนโดยรวมของแผง — ประมาณ 0.23 W/m²·K สำหรับ PUR 100 มม., 0.15–0.17 สำหรับ 150 มม. และประมาณ 0.12 สำหรับ 200 มม. A คือพื้นที่ผิวของซองจดหมาย และ ∆T คือช่องว่างระหว่างอุณหภูมิโดยรอบและอุณหภูมิการออกแบบของห้อง คูณด้วย 24 และหารด้วย 1,000 สูตรเดียวกันนี้ให้โหลดการส่งผ่านเป็น kWh ต่อวัน พื้นสัมผัสพื้นใช้ ΔT น้อยกว่า เนื่องจากอุณหภูมิพื้นอยู่ที่ประมาณ 10–16 °C
โหลดสินค้า
ถาม = ม. × ค p × ΔT ÷ 3,600 โดยที่ m คือมวลของผลิตภัณฑ์ที่เข้าต่อชั่วโมง และ c p คือความร้อนจำเพาะ — ประมาณ 1.5 kJ/kg·K สำหรับอาหารแช่แข็ง และ 3.2–3.8 สำหรับสินค้าแช่เย็น ผักและผลไม้สดยังสร้างความร้อนจากการหายใจอีกด้วย ในห้องเก็บของบริสุทธิ์ ปริมาณผลิตภัณฑ์จะน้อย ในห้องแช่แข็งด้วยการระเบิดหรือห้องรับที่มีผู้คนพลุกพล่าน มันมีอิทธิพลเหนือ เนื่องจากการแช่แข็งยังนำความร้อนแฝงของฟิวชันมาด้วย ประมาณ 330 กิโลจูลต่อปริมาณน้ำหนึ่งกิโลกรัม
โหลดภายใน
ผู้คน (ประมาณ 250–400 วัตต์ต่อคน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิห้องและความเข้มข้นของงาน) ไฟส่องสว่าง (โดยทั่วไปอุปกรณ์ LED จะจ่ายไฟได้ 5–10 วัตต์/ตร.ม.) มอเตอร์พัดลมคอยล์เย็น เครื่องทำความร้อนที่กรอบประตู และการละลายน้ำแข็ง ล้วนแต่อยู่ภายในห้อง ความร้อนของพัดลมสมควรได้รับความเคารพ: ในร้านค้าที่มีอุณหภูมิต่ำ มอเตอร์พัดลมเพียงอย่างเดียวสามารถเพิ่มได้ 1 kW หรือมากกว่าที่ทำงานตลอดเวลา
โหลดการแทรกซึม
การเปิดประตูทุกบานจะสลับอากาศเย็นเป็นอากาศอุ่นและชื้น น้ำหนักบรรทุกขึ้นอยู่กับขนาดประตู ความถี่ของการจราจร และไม่ว่าจะติดตั้งม่านแถบหรือม่านอากาศหรือไม่ ตู้แช่แข็งแบบกระจายที่มีท่าเรือที่วุ่นวายสามารถรับภาระการแทรกซึมได้สูงกว่าห้องเดียวกันที่เปิดวันละสองครั้ง
ปัจจัยด้านความปลอดภัย
ผลรวมย่อยจะคูณด้วย 1.1–1.3 โดยในทางปฏิบัติจะมี 1.15–1.2 เหมือนกัน เพื่อครอบคลุมการดึงลงหลังจากการละลายน้ำแข็ง คอยล์ไอซิ่ง การใช้ประตูในทางที่ผิด และการเติบโตเล็กน้อยในการหมุนเวียน
ตัวอย่างการทำงาน: ร้านแช่แข็งขนาด 280 ลูกบาศก์เมตร ที่อุณหภูมิ -18 °C
ใช้ห้องเดียวกันขนาด 10 × 8 × 3.5 ม.: แผง PUR 150 มม. (U ~ 0.17 W/m²·K), อุณหภูมิโดยรอบ 32 °C, ซองขนาด 286 ตร.ม., สินค้าบรรจุกล่อง 2,000 กก. ที่ได้รับทุกวันที่อุณหภูมิ -10 °C, คนงานสองคนเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง, ไฟ LED, พัดลมคอยล์เย็นประมาณ 1.0 กิโลวัตต์ และการจราจรที่ประตูปานกลาง
| แหล่งความร้อน | พื้นฐาน | โหลด |
|---|---|---|
| การส่งผ่าน | 0.17 × 286 ตรม. × 50 เค | ~2.4 กิโลวัตต์ |
| สินค้า | 2,000 กก. × 1.5 กิโลจูล/กก.·K × 8 K ต่อวัน | ~0.3 กิโลวัตต์ |
| ภายใน (คน ไฟ พัดลม) | ติดตั้งแล้ว 0.8 0.8 1.0 กิโลวัตต์ | ~2.6 กิโลวัตต์ |
| การแทรกซึม | การเปิดประตูปานกลาง | ~1.5 กิโลวัตต์ |
| ผลรวมย่อย | — | ~6.8 กิโลวัตต์ |
| ด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัย 15% | 6.8 × 1.15 | ~7.8 กิโลวัตต์ |
หากโรงงานคอมเพรสเซอร์วางแผนที่จะทำงาน 18 ชั่วโมงต่อวัน แทนที่จะเป็น 24 ชั่วโมง จะต้องส่งพลังงานเท่าเดิมในแต่ละวันภายในชั่วโมงที่น้อยลง ซึ่งจะทำให้จุดปฏิบัติหน้าที่อยู่ที่ 9–10 กิโลวัตต์ การตัดสินใจเพียงครั้งเดียวนี้ — เวลาดำเนินการตามแผน — มักจะอธิบายว่าทำไมคำพูดสองคำสำหรับห้อง "เดียวกัน" จึงแตกต่างกันมาก
- การส่งผ่าน — 35%
- สินค้า — 5%
- โหลดภายใน — 38%
- การแทรกซึม — 22%
ส่วนแบ่งของแหล่งความร้อนแต่ละแหล่งในผลรวมย่อยตัวอย่าง ก่อนปัจจัยด้านความปลอดภัย
เหตุใดอุณหภูมิที่ตั้งไว้จึงเคลื่อนย้ายตัวเลขได้มาก
โหลดการส่งข้อมูลจะปรับสเกลโดยตรงกับ ΔT ดังนั้นเชลล์เดียวกันจึงรับน้ำหนักที่แตกต่างกันมากที่การตั้งค่าที่ต่างกัน โดยใช้ U × A ของห้องตัวอย่าง ประมาณ 48.6 W/K:
โหลดการส่งสัญญาณสำหรับห้องเดียวกันที่อุณหภูมิแวดล้อม 32 °C; ΔT ของ 30 K, 50 K และ 57 K
ห้องเย็นยังจ่ายสองเท่าในด้านเครื่องจักร: อัตราการบีบอัดที่สูงขึ้นจะลดประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ แผงที่หนาขึ้นจะทำให้ต้นทุนการสร้างสูงขึ้น และการละลายน้ำแข็งจะใช้พลังงานในแต่ละวันมากขึ้น หน้าที่ในการแช่แข็งยังนำความร้อนแฝงของผลิตภัณฑ์มาด้วย ดังนั้นช่องว่างที่แท้จริงระหว่างห้องเย็นและร้านที่มีอุณหภูมิ -25 °C จึงกว้างกว่าแถบที่แนะนำเพียงอย่างเดียว
จากกิโลวัตต์ไปจนถึงฮาร์ดแวร์: การจับคู่เครื่องระเหย หน่วยควบแน่น และคอมเพรสเซอร์
โหลดที่คำนวณได้จะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมีการแปลงเป็นอุปกรณ์ที่เลือกในสภาวะการทำงานที่ถูกต้องเท่านั้น เครื่องระเหยถูกปรับให้เหมาะกับระดับอุณหภูมิของห้อง: เครื่องทำความเย็น DL-series ให้บริการห้องเย็นและห้องแปรรูปประมาณ 0 °C, หน่วย DD-series ครอบคลุมร้านค้าที่มีอุณหภูมิปานกลาง และหน่วย DJ-series สร้างขึ้นสำหรับอุณหภูมิ -18 °C และต่ำกว่า โดยมีระยะห่างระหว่างครีบที่กว้างขึ้นเพื่อรับมือกับน้ำค้างแข็ง จากนั้นเครื่องระเหยแต่ละตัวจะถูกปรับขนาดที่อุณหภูมิการออกแบบที่แตกต่างกันประมาณ 6-10 K ระหว่างอากาศในห้องและอุณหภูมิการระเหย - การลด TD ลงครึ่งหนึ่งจะทำให้พื้นผิวขดลวดที่ต้องการเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ซึ่งเป็นแหล่งที่มาทั่วไปของใบเสนอราคาที่ไม่ระบุ
เครื่องระเหยอุณหภูมิสูงชนิด DL สำหรับห้อง Chill ออกแบบมาสำหรับห้องเย็นเก็บความสดที่อุณหภูมิประมาณ 0 °C ซีรีส์ DL เหมาะกับการจัดเก็บไข่และผัก ซึ่งตรงกับหน้าที่ของห้องเย็นที่กล่าวถึงในที่นี้ โดยที่พื้นผิวคอยล์ต้องมีขนาดที่ความแตกต่างของอุณหภูมิการออกแบบที่ถูกต้อง ดูผลิตภัณฑ์ → 
เครื่องระเหยอุณหภูมิต่ำชนิด DJ สำหรับการจัดเก็บตู้แช่แข็ง สร้างขึ้นสำหรับการจัดเก็บแบบแช่แข็งอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิต่ำต่ำกว่า -25 °C สำหรับเก็บเนื้อสัตว์ ปลา อาหารแช่แข็ง และสินค้าอื่นๆ ระยะห่างระหว่างครีบที่กว้างขึ้นช่วยรับมือกับน้ำค้างแข็ง โดยสอดคล้องกับเงื่อนไขการทำงานของช่องแช่แข็งที่ระบุไว้ในส่วนนี้ ดูผลิตภัณฑ์ → ที่ฝั่งเครื่องจักร ต้องอ่านหน่วยควบแน่นที่ความจุสำหรับอุณหภูมิการระเหยและการควบแน่นที่เกิดขึ้นจริง ไม่ใช่จากแรงม้าของป้ายชื่อ หน่วย "5 HP" อาจส่งพลังงานได้ 8 kW ที่อุณหภูมิปานกลาง และแทบจะไม่ถึง 4 kW ที่อุณหภูมิ -25 °C โดยระเหย เครื่องควบแน่นแบบกล่องเหมาะกับห้องเย็นขนาดกะทัดรัดซึ่งมีพื้นที่การติดตั้งและเวลาในการเดินสายจำกัด หน่วยแบบเปิดและแบบขนานจะเข้ามาแทนที่เมื่อความต้องการโหลดและความซ้ำซ้อนเพิ่มมากขึ้น
เครื่องควบแน่นแบบกล่องสำหรับห้องเย็นขนาดกะทัดรัด อุปกรณ์นี้จะผนึกคอมเพรสเซอร์และคอนเดนเซอร์ไว้ในตู้เดียว เหมาะสำหรับพื้นที่ขนาดเล็กพร้อมการติดตั้งที่รวดเร็ว ความจุจะต้องอ่านที่อุณหภูมิการระเหยและการควบแน่นจริงมากกว่าแรงม้าของแผ่นป้ายเมื่อเลือก ดูผลิตภัณฑ์ → จากนั้นจึงเลือกคอมเพรสเซอร์แบบกึ่งปิดและแบบสโครลจากจุดทำงานเดียวกัน โดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัยที่สร้างไว้แล้วในโหลดซึ่งมีส่วนช่วย เมื่อระบบที่ไม่ตรงกันเริ่มวงจรสั้น อุณหภูมิลดลงในสภาพอากาศชื้น หรือสะดุดกับความกดอากาศสูง สาเหตุที่แท้จริงมักเกิดจากขั้นตอนการปรับขนาดนี้ อาการทั่วไปและการแก้ไขจะครอบคลุมอยู่ในคำแนะนำของเรา การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของระบบทำความเย็นห้องเย็น .
ข้อผิดพลาดในการคำนวณห้าประการที่ทำให้ต้องเสียเงินในภายหลัง
- การวัดขนาดภายนอก ความหนาของแผงช่วยขจัดปริมาตรจากผนัง เพดาน และพื้นทุกด้านอย่างเงียบๆ และขจัดข้อผิดพลาดในห้องขนาดเล็ก
- เลือกใช้เครื่องจักรจากแรงม้าป้ายชื่อแทนกำลังการผลิตที่อุณหภูมิการระเหยและการควบแน่นที่แท้จริง
- ประเมินปริมาณการเข้าชมประตูต่ำเกินไป ในตู้แช่แข็งแบบกระจายที่มีงานยุ่ง การแทรกซึมอาจเกินภาระการส่งสัญญาณ และแถบหรือม่านอากาศเปลี่ยนการคำนวณ
- ลืมความร้อนของพัดลม การละลายน้ำแข็ง และเครื่องทำความร้อนที่ประตูในห้องที่มีอุณหภูมิต่ำ ซึ่งทั้งหมดนี้ทำงานตลอดเวลา
- ใช้ปัจจัย "เผื่อไว้" ขนาดใหญ่ที่ 30–50% ผลลัพธ์ที่ได้คือคอมเพรสเซอร์ขนาดใหญ่พิเศษที่รอบการทำงานสั้น ควบคุมความชื้นได้ยาก และเผาผลาญพลังงานมากกว่าคอมเพรสเซอร์ที่มีขนาดที่แม่นยำ
คำถามที่พบบ่อย
ต้องใช้ความเย็นกี่วัตต์ต่อลูกบาศก์เมตร?
ตัวเลขการวางแผนด่วนสำหรับห้องที่มีฉนวนอย่างดีจะอยู่ที่ประมาณ 50–80 วัตต์/ลบ.ม. สำหรับห้องเย็น และ 75–110 วัตต์/ลบ.ม. สำหรับตู้แช่แข็ง แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงการตรวจสอบสุขอนามัยเท่านั้น ปริมาณการเข้าออกประตูและการหมุนเวียนผลิตภัณฑ์ในแต่ละวันส่งผลให้โหลดจริงอยู่นอกช่วงนั้นเป็นประจำ ดังนั้นให้ถือว่าการคำนวณส่วนประกอบต่อส่วนประกอบเป็นคำตอบที่แท้จริง
ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ใหญ่กว่าจะทำให้ระบบดีขึ้นหรือไม่?
ไม่ หากเกินประมาณ 1.2–1.3 ความจุเพิ่มเติมส่วนใหญ่จะส่งผลให้มีการหมุนเวียนระยะสั้น การควบคุมความชื้นไม่ดี และค่าไฟฟ้าที่สูงขึ้น ความแม่นยำในการแบ่งโหลดจะปกป้องคุณได้ดีกว่าตัวคูณที่สูงเกินจริง
ฉันควรส่งอะไรให้ซัพพลายเออร์เพื่อขอใบเสนอราคาที่ถูกต้อง
ขนาดภายใน ประเภทแผงและความหนาของอุณหภูมิที่ตั้งไว้ อุณหภูมิการออกแบบโดยรอบ ปริมาณผลิตภัณฑ์รายวันที่มีอุณหภูมิทางเข้า ขนาดประตูและการจราจร และเวลาทำงานของคอมเพรสเซอร์ที่วางแผนไว้ ด้วยสายการผลิตทั้งเจ็ดนี้ ซัพพลายเออร์สามารถตรวจสอบทั้งน้ำหนักและกิโลวัตต์ แทนที่จะคาดเดาจากปริมาณเพียงอย่างเดียว
เรียกใช้ทั้งสองสูตรก่อนตัดสินใจซื้อ และเรียกใช้อีกครั้งทุกครั้งที่เค้าโครง ส่วนผสมผลิตภัณฑ์ หรือปริมาณการเข้าออกประตูเปลี่ยนแปลง เมื่อคุณบรรยายสรุปแก่ซัพพลายเออร์ ให้มอบเอกสารการบรรทุกแทนน้ำหนักเป้าหมาย ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์ หน่วยควบแน่น และเครื่องระเหย — เช่นทีมงานวิศวกรของเราในเจ้อเจียง จัดส่งไปมากกว่า 80 ประเทศ — สามารถปรับขนาดอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำเฉพาะเมื่อการคำนวณที่อยู่ตรงหน้านั้นเที่ยงตรง
