1 商用厨房冷库设计概述
随着人类对食品卫生要求越来越严格, 冷库作为大型商用厨房原材料的集中地, 半成品的临时存放处, 在卫生方面的要求也越来越高。如何配置合适的冷库, 冷库大小, 电机如何选择, 都成为冷库设计的重要部分, 而冷库热负荷的大小则是冷库设备选型的关键。
2 商用厨房冷库的负荷计算步骤及实例说明
冷库冷冻负荷:
现假设有以下一个厨房冷库, 根据以下条件可计算出冷冻负荷 (见表1) 。
(1) Q1—外壁的侵入热。
这部分热量在作为保冷使用的冷库上, 占冷库热负荷的大部分, 压缩机的动力大部分为此而消耗, 因此应尽量选择导热系数小的隔热材料, 现时厨房冷库多采用硬质聚氨脂板。
Q1 (外壁侵入热) =Qa (侧板侵入热) +Qb (底板侵入热) +Qc (顶板侵入热)
计算公式:Q=λ/L× (T1-T2) ×A
λ为隔热材料导热系数, 以硬质聚氨酯板为例, λ=0.025;
L为隔热材料厚度 (m) ;A为板材外表面积 (m2) ;T1为环境温度;T2为库内温度。
因此, 带入条件数值, 计算Q1=561Kcal/h
(2) Q2—冷却储藏物品的热量。
这个热量是根据储藏物的种类 (比热) 和冷却速度的变化而变化的
计算公式:
Qd (冻结前冷却热量) =W×C×△T×1/T
Qe (冻结潜热) =W×L×1/T
Qd (冻结后冷却热量) =W×C×△T×1/T
W为实际使用日入库量 (k g) ;C为比热;△T为温度差;T为冷却速度
注:实际使用日入库量通常为日入库量的30%, 日入库量=总内容积× (0.4～0.6) /2.5m3
冷却速度如无特殊要求按24h计算
因此, 带入条件数值, 计算
(3) Q3—门开关的侵入热量。
冷库的门不可避免的要进行开关, 库外的高温空气必然侵入, 对于厨房冷库来说, 这部分热量是不能忽略不计的。
计算公式:
V为库内容积 (m3) ;n为每天换气次数;E为换气热量 (Kcal/m3)
注:每天换气次数按照厨房属于小型冷库, 取12～16次/日计算。
换气热量如按照厨房冷库0℃计算, 按24.6Kcal/m3计算。
因此, 带入条件数值, 计算:
(4) Q4—电灯的发生热。
计算公式:
W为电灯功率 (W) ;H为每日亮灯时间 (h)
注:库内灯的个数, 在无特殊的情况下, 按7～10m2使用一个60W的玻璃灯计算。
库内亮灯时间, 在无特殊指定情况下, 一般按每天3h计算。
因此, 带入条件数值, 计算:
(5) Q5—电动机的发生热量。
在冷库内设置有冷库风机等的风机马达和其它的电动机, 他们发出的热量要进行计算。
计算公式:
W为马达输入功率 (W) ;H为马达每日运转时间 (h)
注:这个阶段, 冷库风机的机种还不能完全确定, 电动机的输入功率使用大约值, 当冷库风机选型确定后, 再进行重新计算。
马达每日运转时间, 在无特殊指定情况下, 一般按每天24h计算。
因此, 带入条件数值, 计算:
(6) Q6—工作人员的发生热量。
冷库内有人员工作时, 其热量可按以下公式进行计算。
计算公式:
N为人数;H为每天工作的时间 (h) ;C为一个工作人员的发热量 (Kcal/h)
注:工作时间在没特殊指定的情况下一般按3小时/日计算。
工作人员的个数, 厨房是属于小型冷库, 一般按1人计算。
工作人员的发热量, 如按照厨房冷库0℃计算, 按2 4 0 K c a l/h每人计算。
因此, 带入条件数值, 计算:
(7) Q7—除霜加热丝的发热量。
计算公式:
kW为加热丝的输入功率 (kw) ;H为除霜时间 (h) ;n为除霜次数
注:加热丝的输入功率是冷库风机所有加热丝的综合电力消费, 这个阶段, 冷库风机的机种还不能完全确定, 加热丝的输入功率使用大约值, 当冷库风机选型确定后, 再进行重新计算。
除霜时间在没特殊指定情况下, 一般按0.5h计算。
除霜次数在没特殊指定情况下, 一般按4次计算。
因此, 带入条件数值, 计算:
(8) 安全率和运转率的设定。
对于冷却负荷的安全率Sf (宽裕率) 来说, 一般取值为Q1～Q7的合计增加10%。
运转率RT一般按照80%进行计算。
(9) 计算出全部的热负荷。
计算公式:
Sf:安全率=1.1
RT:运转率=0.8
因此, 带入之前计算的素有条件数值计算出:
3 结语
商业厨房冷库是厨房设备中的重要组成部分, 冷库的选型与厨房运行有密切的相互连带作用, 所以, 在设计厨房的布局与设备时后, 如果能正确运用厨房冷库冷量计算从而正确选择冷库, 会对整个厨房系统的运作更加合理, 使食品更加符合卫生要求。
摘要：介绍商用厨房冷库的现状, 介绍厨房冷库负荷计算方法。
关键词：厨房冷库,冷冻负荷,热量
参考文献
[1] GB50072-2010, 冷库设计规范[S].