2 人の購入者が「300 トンの冷蔵室」を要求した場合、その意味はまったく異なる場合があります。部屋にパレットがいくつあるかが気になります。もう 1 つは、冷凍プラントが毎日どれだけの熱を除去しなければならないかを考慮します。実際には、冷蔵室の容量は常に 2 つの数字で表されます。保管トン数 (トン) と冷却負荷 (キロワット) です。注文書に署名する前に両方の計算式を自分で確認することで、この取引で最も高価な 2 つの間違い、つまり部屋の温度が決して上昇しないことと、プラントが半分空で稼働することを防ぐことができます。以下のセクションでは、貯蔵トン数の計算式、kW の数値の背後にある熱負荷の計算式、実際の例、および結果が実際の機器にどのように変換されるかについて説明します。
まずは貯蔵能力: トン数の計算式
ストレージ側の計算では、「どのくらいの量の製品が収まるのか?」という答えが得られます。業界全体で使用されている公式は単純です。
保管トン数＝内容積×容積利用率×製品単体重量
内容積は、外部の図面からではなく、室内のパネルごとに測定されます。 100 mm のサンドイッチ パネルでは壁のすべての距離から 100 mm が必要であり、小さな部屋ではその誤差だけでトン数の結果が著しく変化します。体積利用率には、通路、ドアスイングクリアランス、天井下および蒸発器周囲の空気循環スペース、および積み重ね方法が考慮されます。製品の単位重量は、パッケージ内の実際の商品の密度です。通常、カートン入り冷凍品は 400 ～ 500 kg/m3、バルク冷凍肉は 550 ～ 650 kg/m3、ビンに入った果物は 250 ～ 350 kg/m3 です。
| 収納整理 | 一般的な利用率 |
|---|---|
| ばら積みスタッキング、手積み | 0.60～0.70 |
| 標準通路付きパレットラック | 0.40～0.50 |
| 二重深さまたは狭い通路のラッキング | 0.50～0.60 |
| 混合棚とフロアスタック | 0.45～0.55 |
作業は迅速でした。10 m × 8 m × 3.5 m の部屋には 280 m3 の容量があります。 450 kg/m3 でカートン詰めされた冷凍品、利用率 0.5 の場合、容量は 280 × 0.5 × 450 = 63,000 kg、つまり約 63 トンになります。 0.65 のバルクスタッキングに切り替えると、同じシェルで約 82 トンを保持できます。そのため、レイアウトの決定は建物自体と同じくらい注意を払う必要があります。
冷却負荷: キロワットの背後にある計算式
冷凍側は「どの程度の熱を除去する必要があるか」に答えます。エンジニアは 4 つの熱源を合計し、安全係数を適用します。
Q 合計 = (Q 送信 Q 製品 Q 内部 Q 浸透 ) × 安全率
エンベロープを通る伝達荷重
Q = U × A × ΔT。ここで、U はパネルの全体的な熱伝達係数です。100 mm PUR の場合は約 0.23 W/m²・K、150 mm の場合は 0.15 ～ 0.17、200 mm の場合は約 0.12 です。 A は包絡線表面積、ΔT は周囲温度と室内設計温度の間のギャップです。 24 を掛けて 1,000 で割ると、同じ式で 1 日あたりの送電負荷が kWh 単位で求められます。地面と接触している床では、地面の温度が 10 ～ 16 °C 付近に留まるため、より小さい ΔT が使用されます。
製品の負荷
Q = m × c p × ΔT ÷ 3,600、ここで、m は 1 時間あたりに入る製品の質量、c は p 比熱です。冷凍食品の場合は約 1.5 kJ/kg・K、冷蔵食品の場合は 3.2 ～ 3.8 です。新鮮な果物や野菜も呼吸熱を発生します。純粋な保管室では、製品の積載量は控えめです。急速冷凍や混雑した受け取り室では、冷凍がさらに水分含有量 1 キログラムあたり約 330 kJ の融解潜熱を運ぶため、この熱が支配的になります。
内部負荷
人 (室温と作業強度に応じてそれぞれ約 250 ～ 400 W)、照明 (LED 器具では通常 5 ～ 10 W/m² が許容される)、蒸発器ファン モーター、ドアフレーム ヒーター、および霜取り熱はすべて室内に入ります。ファンの熱は尊重に値します。低温の店舗では、24 時間稼働するファン モーターだけで 1 kW 以上の電力が追加される可能性があります。
浸透荷重
ドアが開くたびに、冷たい空気が暖かく湿った空気に入れ替わります。負荷はドアのサイズ、通行頻度、ストリップカーテンまたはエアカーテンが取り付けられているかどうかによって異なります。ビジードックを備えた流通冷凍庫は、同じ部屋を 1 日に 2 回開けるよりもはるかに高い浸透負荷を運ぶ可能性があります。
安全率
小計には 1.1 ～ 1.3 が乗算されますが、実際には 1.15 ～ 1.2 が一般的で、霜取り後のプルダウン、コイルの着氷、ドアの乱用、および売上高のわずかな増加をカバーします。
実施例: -18 °C の 280 m3 冷凍保管庫
同じ 10 × 8 × 3.5 m の部屋を例に挙げます。150 mm PUR パネル (U ~ 0.17 W/m²・K)、周囲温度 32 °C、286 m² の封筒、-10 °C で毎日受け取る 2,000 kg の段ボール製品、1 時間作業員 2 人、LED 照明、約 1.0 kW の蒸発器ファン、および適度なドアの通行量。
| 熱源 | 基礎 | ロード |
|---|---|---|
| 送信 | 0.17×286㎡×50K | ～2.4kW |
| 製品 | 2,000kg×1.5kJ/kg・K×8K/日 | ～0.3kW |
| 内部（人、照明、ファン） | 0.8 0.8 1.0kW搭載 | ～2.6kW |
| 浸透 | 適度なドア開口部 | ～1.5kW |
| 小計 | — | ～6.8kW |
| 15%の安全率あり | 6.8×1.15 | ～7.8kW |
コンプレッサー プラントが 1 日 24 時間ではなく 18 時間稼働するように計画されている場合、毎日同じエネルギーをより少ない時間で供給する必要があり、デューティ ポイントは 9 ～ 10 kW に向かって押し上げられます。多くの場合、この 1 つの決定 (計画された実行時間) によって、「同じ」部屋の 2 つの見積もりが大きく異なる理由が説明されます。
- 送信 — 35%
- 製品 — 5%
- 内部負荷 — 38%
- 浸透 — 22%
安全係数を除く、例の小計における各熱源の割合。
設定温度によって数値が大きく変化する理由
トランスミッション負荷は ΔT に直接比例するため、同じシェルでも異なる設定値では非常に異なる負荷がかかります。例の部屋の U × A を使用すると、約 48.6 W/K:
周囲温度 32 °C における同じ部屋の伝送負荷。 ΔT は 30 K、50 K、57 K。
部屋が寒いと、機械側にも二重の負担がかかります。圧縮率が高くなるとコンプレッサーの効率が低下し、パネルが厚くなると製造コストが上昇し、霜取りに毎日のエネルギーが占める割合が大きくなります。冷凍義務によりさらに製品の潜熱が発生するため、チルド室と -25 °C の店舗との間の実際の差は、バーだけが示すよりも広くなります。
キロワットからハードウェアまで: 適合する蒸発器、凝縮ユニット、コンプレッサー
計算された負荷は、適切な負荷条件で選択された機器に変換される場合にのみ役立ちます。エバポレーターは部屋の温度クラスに適合します。DL シリーズ クーラーは約 0 °C の冷却室および処理室に対応し、DD シリーズ ユニットは中温の店舗をカバーし、DJ シリーズ ユニットは -18 °C 以下向けに構築されており、霜に対処するためにより広いフィン間隔が付いています。各蒸発器は、室内空気と蒸発温度との設計温度差が約 6 ～ 10 K になるようにサイズ設定されます。TD が半分になると、必要なコイル表面積が約 2 倍になります。これが、見積もりが不足する一般的な原因です。
DL型チルド室用高温蒸発装置 DLシリーズは0℃前後の鮮度保持冷蔵室向けに設計されており、卵や野菜の保管に適しています。コイル表面のサイズが正しい設計温度差で設定されている場合、これはここで説明する冷却室のデューティと一致します。 製品を見る→ 
DJ型冷凍保存用低温蒸発器 肉、魚、冷凍食品などを保管する-25℃以下の急速冷凍・低温保管用に作られています。フィンの間隔を広くすることで霜に対処し、このセクションで概説する冷凍庫の使用条件に対処します。 製品を見る→ 機械側では、銘板の馬力からではなく、実際の蒸発温度と凝縮温度に対する凝縮ユニットの能力を読み取る必要があります。 「5 HP」ユニットは、中温で 8 kW を供給し、-25 °C の蒸発ではかろうじて 4 kW を供給します。ボックスタイプのコンデンシングユニットは、設置スペースや配線時間が限られているコンパクトな冷蔵室に適しています。負荷と冗長性の要件が増大するにつれて、オープンタイプの並列ユニットが引き継ぎます。
小型冷蔵室用ボックス型コンデンシングユニット このユニットはコンプレッサーとコンデンサーを 1 つの筐体内に密閉し、狭いスペースにも簡単に設置できます。容量を選択するときは、銘板の馬力ではなく、実際の蒸発および凝縮温度で読み取る必要があります。 製品を見る→ 半密閉型およびスクロール型コンプレッサーは、マージンを提供する負荷にすでに組み込まれている安全係数を使用して、同じデューティ ポイントから選択されます。不適合なシステムがショートサイクルを開始したり、湿気の多い天候で温度が低下したり、高圧でつまずいたりする場合、根本的な原因は多くの場合、このサイジング手順にあります。典型的な症状と修正方法は、ガイドで説明されています。 冷蔵冷凍システムの故障解析 .
後でお金がかかる5つの計算ミス
- 外形寸法の測定。パネルの厚さにより、すべての壁、天井、床から体積が静かに取り除かれ、小さな部屋では誤差がさらに大きくなります。
- 実際の蒸発温度と凝縮温度での能力ではなく、銘板の馬力から機械を選択します。
- ドアの通行量を過小評価している。多忙な流通冷凍庫では、浸透が伝送負荷を超える可能性があり、ストリップまたはエア カーテンによって計算が変わります。
- ファンヒーターを忘れて、低温室のデフロストとドアヒーターがすべて24時間稼働しています。
- 30 ～ 50% という特大の「念のため」係数を適用します。その結果、サイズが大きすぎるコンプレッサーが生成され、サイクルが短くなり、湿度制御に苦労し、正確なサイズのコンプレッサーよりも多くのエネルギーを消費することになります。
よくある質問
1立方メートルあたり何ワットの冷却が必要ですか?
十分に断熱された部屋の簡単な計画の数値は、冷蔵室では 50 ～ 80 W/m3、冷凍庫では 75 ～ 110 W/m3 近くになりますが、これらは健全性のチェックにすぎません。ドアの通行量や毎日の製品の回転率により、実際の負荷は日常的にその範囲を超えてしまうため、コンポーネントごとの計算を実際の答えとして扱います。
安全係数が大きいほどシステムは良くなりますか?
いいえ。約 1.2 ～ 1.3 を超えると、余分な容量はほとんどの場合、サイクルが短くなり、湿度制御が不十分になり、電気料金が高くなります。負荷の内訳の正確さは、誇張された乗数よりも保護されます。
正確な見積もりを得るためにサプライヤーに何を送ればよいですか?
内部寸法、パネルの種類と厚さ、設定温度、周囲設計温度、入口温度を伴う毎日の製品摂取量、ドアのサイズと交通量、計画されたコンプレッサーの運転時間。これら 7 つのラインを使用すると、サプライヤーは体積だけから推測するのではなく、トン数とキロワットの両方を確認できます。
購入前に両方の計算式を実行し、レイアウト、製品の組み合わせ、ドアの通行量が変わるたびに再実行します。サプライヤーに説明するときは、目標トン数ではなく積載シートを渡します。コンプレッサー、凝縮ユニット、蒸発器のメーカー — 浙江省のエンジニアリングチームなど、80か国以上に出荷しています — 目の前の計算が正しい場合にのみ、機器のサイズを正確に設定できます。
