Коэффициент безопасности
Коэффициент безопасности учитывает неточность исходных данных при расчёте тепловой нагрузки холодильной камеры. Формула: Q′ = Q · Kбез, где Q — расчётная составляющая нагрузки, Kбез = 1,0–1,1. Чем менее надёжны данные (оценочный грузооборот, частота открывания дверей), тем ближе коэффициент к 1,1.
Содержание
При расчете отдельных составляющих суммарной тепловой нагрузки необходимо достоверно знать все перечисленные выше условия работы холодильного оборудования и режимы хранения продукции. Однако часто при расчете некоторые из этих параметров остаются неизвестными. В этом случае необходимо задаться некоторыми средними для данного режима работы параметрами и ввести коэффициент для этой составляющей тепловой нагрузки. Другими словами, этот коэффициент является мерой нашего незнания каких-либо условий или режимов работы камеры.
Значение коэффициента безопасности, как правило, находится в пределах от 1,0 до 1,1.
Пример расчета
Вернувшись к примеру, отметим, что при расчете суточного грузооборота продукта мы воспользовались его оценочной величиной в размере 10% от полной загрузки камеры. Поэтому для данной составляющей тепловой нагрузки мы введем коэффициент безопасности равный 1,1. В результате для величины тепловой нагрузки от продукта имеем:
Q′прод = Qпрод · Кбез = 4,936 · 1,1 = 5,43 кВт
Кроме того, при расчете тепловой нагрузки вследствие открывания двери мы также пользовались оценочной суточной величиной грузооборота, в связи с чем для этой составляющей нагрузки мы введем коэффициент безопасности равный 1,05:
Q′инф = Qинф · Кбез = 2120 · 1,05 = 2226 Вт
Какой коэффициент безопасности брать
Коэффициент безопасности 1,1–1,2 учитывает неточности исходных данных: Qрасч = Qсумм · K. Больший запас приводит к частым пускам компрессора и пересушке продукта. Расчёт теплопритоков — в статье расчёт тепловой нагрузки.
Коэффициент безопасности и коэффициент рабочего времени: не путать
В расчёте холодильной камеры есть два разных запаса, и складывать их «на всякий случай» нельзя. Коэффициент безопасности Kбез = 1,0–1,1 применяют к отдельной составляющей нагрузки, исходные данные которой известны приблизительно — к обороту продукта, к инфильтрации через двери, к теплу дыхания партии неизвестного сорта. Коэффициент рабочего времени 24/τ применяют уже к сумме всех нагрузок: он учитывает, что машина стоит во время оттайки и должна за 16–20 ч снять суточное тепло. Вместе они дают запас 30–45 %, и этого хватает на летний пик, загрязнение конденсатора и старение изоляции.
| Коэффициент | К чему применяют | Значение | Что учитывает |
|---|---|---|---|
| Безопасности Kбез | к отдельной составляющей | 1,0–1,1 | неточность исходных данных |
| Рабочего времени 24/τ | к сумме нагрузок | 1,2–1,5 | простой на оттайку, пики |
| Запас на подбор оборудования | к Q₀ при выборе агрегата | 1,05–1,1 | ступенчатый ряд мощностей |
| «На всякий случай» | — | — | не применять |
На какие составляющие ставить коэффициент
Коэффициент безопасности ставят только туда, где данные взяты по оценке, а не по измерению или паспорту: теплоприток через ограждения считают по паспортному K панелей и Kбез = 1,0; тепло вентиляторов берут из каталога воздухоохладителя — тоже 1,0; а грузооборот, температуру закладки, число открываний дверей заказчик обычно называет «примерно», и на них ставят 1,05–1,1. В примере с камерой хранения мяса коэффициент 1,1 применён к продукту (оценочный оборот 10 % загрузки в сутки) и 1,05 — к инфильтрации; остальные составляющие взяты без запаса.
| Составляющая | Откуда данные | Kбез |
|---|---|---|
| Ограждения | паспорт панелей, размеры | 1,0 |
| Вентиляция по проекту | заданная кратность | 1,0–1,05 |
| Инфильтрация через двери | оценка числа открываний | 1,05–1,1 |
| Продукт: оборот и температура закладки | оценка заказчика | 1,05–1,1 |
| Дыхание плодов | справочник, сорт неизвестен | 1,1 |
| Люди, свет, погрузчики | режим работы | 1,0–1,05 |
| Вентиляторы и оттайка | каталог оборудования | 1,0 |
Чем вреден завышенный запас
Переразмеренная на 30–50 % холодильная машина работает короткими циклами: включается, за несколько минут сбивает температуру и останавливается. Частые пуски изнашивают компрессор и пускатели, воздухоохладитель при коротких циклах не успевает выйти на расчётный режим, а разность температур между воздухом камеры и кипящим хладагентом растёт — воздух сушится, продукт без упаковки теряет массу на 0,5–1 % в месяц больше нормы. Для гликолевых систем лишний запас — это ещё и лишний насос и трубы большего диаметра. Правильный путь — считать честно, ставить коэффициенты там, где данные ненадёжны, и брать ближайшую большую ступень мощности оборудования.
Итог расчёта с коэффициентами переходит в уточняющий расчёт холодопроизводительности, где и применяется коэффициент рабочего времени. При подборе чиллера под несколько камер тот же принцип: суммарную нагрузку с коэффициентом неодновременности 0,8–0,9 сравнивают с рядом моделей и берут ближайшую большую — например, 25,5 кВт расчётных закрывает чиллер 27 кВт; ряд мощностей показывает подбор чиллера.
Частые вопросы
Какая формула у коэффициента безопасности в расчёте холода?
Q′ = Q · Kбез: расчётную составляющую тепловой нагрузки умножают на коэффициент безопасности от 1,0 до 1,1. Коэффициент ставят только на составляющие с оценочными данными — оборот продукта, инфильтрацию, дыхание; паспортные величины берут с Kбез = 1,0.
Почему коэффициент безопасности не берут больше 1,1?
Дополнительный запас уже закладывают коэффициентом рабочего времени компрессора 24/τ = 1,2–1,5; слишком большой запас приводит к переразмеренному оборудованию с частыми пусками, пересушкой продукта и большей стоимостью.
Какой коэффициент безопасности брать в расчёте камеры?
Обычно 1,05–1,1 на ненадёжные составляющие и 1,0 на остальные; с коэффициентом рабочего времени общий запас выходит 30–45 %. Больший запас ведёт к частым пускам компрессора и износу.
Чем коэффициент безопасности отличается от коэффициента рабочего времени?
Коэффициент безопасности 1,0–1,1 применяют к отдельной составляющей за неточность исходных данных, а коэффициент рабочего времени 24/τ (1,2–1,5) — к сумме всех нагрузок за простой машины на оттайку. Их не складывают и не заменяют один другим.
Что будет, если взять холодильную машину с большим запасом?
Короткие циклы и частые пуски компрессора, пересушка воздуха и усушка продукта, лишние затраты на оборудование и трубы. Правильно — считать с коэффициентами по составляющим и брать ближайшую большую ступень мощности.
Читайте также