Tasarım
OKUDUĞUNUZ KONU
Soğuk Hava Deposu Projesi Hesapları
3

Soğuk Hava Deposu Projesi Hesapları

Yazar : Ömer Faruk Ülvan16 Nisan 2016

Evet arkadaşlar bugünkü yazımızda soğuk hava deposu tasarlarken yapılması gereken hesapları sizlerle paylaşacağım.

Ürünün cinsi ve miktarı :
Ürünümüz karpuz olup miktarı ise 50 tondur.
Tesisin kurulacağı yer :
Çankırı.
Ürünlerin muhafaza şekilleri:
Karpuzun takribi muhafaza süresi 2-3 hafta aralığında olduğundan kısa süreli soğuk muhafaza şeklinde saklanacaktır.
Ürün miktarına göre oda muhafaza oda sayısının belirlenmesi:
50 ton karpuz için : 12.5 ton kapasiteli x 4 adet oda seçildi.
Ürünün konacağı odanın boyutlandırılması
25 tonluk karpuz muhafazası için boyutlandırma (kısa süreli soğuk muhafaza)
NOT : Ürün kısa süreli olduğu için sadece soğuk muhafaza odası yapılması uygundur. Her bir odamız 12.5 ton kapasiteli olacaktır.
1 ’ e konan karpuz miktarı ;
1 ’ e 696 kg karpuz ise 12.5 tona yaklaşık 18 lük bir hacim kaplar.
Soğuk muhafaza oda yüksekliği h=3m seçildi. Bu yükseklikten 1m evaporatör, 0,5 m hava sirkülasyonu için bırakıldı.
Buna göre;
Ürünün maksimum yüksekliği h=3-1.5=1,5
-Ürünün kapladığı alan A= 18/1,5 = 12
Buna göre, dikdörtgen olacak şekilde en ve boy belirlenir,
-Ürünün alanı = en x boy
-Ürünün alanı = 4m x 3m = 12
-Oda içinde gerek hava sirkülasyonu ve gerekse forklift için 2m koridor, kenarlarında hava sirkülasyonu ve yalıtım malzemeleri için kısa ve uzun kenar başına 0,5 m boşluk bırakılarak en ve boya 3 m ilave edilmelidir. Buna göre;
Odanın Boyutları : en x boy x yükseklik
-Soğuk Muhafaza Odasının Boyutları: 4 adet x 7m x 6m x 3m

YALITIM
İç Duvar
İç Duvar
K= 1/(1/7+0.03/0.87+0.08/0.017+0.23/(1.3 )+0.03/0.87+1/7) = 0.17
Dış Duvar
Dış Duvar
K = 1/(1/7+0.03/0.87+0.13/0.017+0.23/(1.34 )+0.03/0.72+1/20) = 0.12
Tavan
Tavan
K= 1/(1/5+0.03/0.87+0.15/0.035+0.1/(0.29 )+1/5) = 0.2
Döşeme
Döşeme
K = 1/(1/8+0.03/1.1+0.03/1.2+0.05/(0.9 )+0.15/0.017+0.1/0.9+0.05/0.5) = 0.093
SOĞUTMA YÜKÜ HESABI
TRANSMİSYON ISISI (DUVAR,TAVAN,DÖŞEME)
∆T=Dış hava sıcaklığı-İç hava Sıcaklığı
NOT : Solar sıcaklık farkı eklenerek hesap yapışmıştır.
-Dış Duvar 1 = k x A x ∆T = 0.12 x 21 x (37-5) = 80.64
-Dış Duvar 2 = k x A x ∆T = 0.12 x 21 x (34-5) = 73.08
-İç Duvar = k x A x ∆T = 0.17 x 21 x (27-5) = 78.54
-Tavan = k x A x ∆T = 0.20 x 42 x (42-5) = 310.8
-Döşeme = k x A x ∆T = 0.093 x42x (15-5) = 39.06
Q_(Toplam Transmisyon Isısı =) 582 x 24 = 13968 Kcal/gün
HAVA DEĞİŞİMİNDEN GELEN ISI
-hd = Dış Hava Isı Tutumu = 73.5 kcal⁄kg
-hi = İç Hava Isı Tutumu =69.0 kcal⁄kg
NOT: Bu değerlere termodinamik tablosundan 5 derece iç sıcaklık , 24 derece dış sıcaklık baz alınarak bakılmıştır.
Hava Değişiminden Gelen Isı = Hava değişim x Odanın net hacmi x ( hd-hç) x ρ_h
Hava Değişiminden Gelen Isı = 24 saatte 7.7 defa x 126 m^3 x ( 73.5 hd-69hç) = 5239 Kcal/gün
ÜRÜNDEN GELEN ISI
DON. NOK. SOĞ.
Q = m x c x ∆T = 12500 kg/20h x 0.95 x 37 = 21969
OLGUNLAŞMA ISISI
Q = m x c x ∆T = 12500 kg/24h x 0.20 x 24 = 2500
ÜRÜNLE İLGİLİ YAN ISI
Q = m x c x ∆T = 1045 kg/20h x 0.5 x 37 = 967

Q_(Toplam Ürün Isısı =) 21969 + 2500 + 967 = 25436
25436 x 24 = 610464 Kcal/gün
ODA İÇİNDE MEYDANA GELEN MUHTELİF ISILAR
Q_(İnsan =) n (kişi) x W (watt) x ZO (watt) ZO = (ÇALIŞMA SÜRESİ)/GÜN

Q_(İnsan =) 2 kişi x 245 Kcal/(h.kişi) x 5Saat/Gün = 2450
Q_(Aydınlatma=) n (adet) x W (watt) x ZO (watt)
Q_(Aydınlatma=) 20 adet x 100 watt x 0.86 (Fluores 1,06) x 5Saat/Gün = 8600
Q_(Motor=) 4000 watt x 2 adet x 0.86 Kcal/(h.watt) x 20 Saat/Gün = 137600
Q_(Elektrikli Defrost =) 50315 watt x 0.86 x 3 Saat/Gün x 0.5 = 43270.9
Q_(Diğerleri =) Forklift 1 adet x 5Saat/Gün x 2500 Kcal/(h.) = 12500

Bilinmeyen ve Beklenmeyen Muhtelif Isı Kazançları için %10 = 71019.2 Kcal/gün
NOT : Henüz evaporatör seçimi yapılmadığından gerekli fan sayısı ve gücü ile defrost kapasitesi değerlerinin bilinmemesidir. Bu sebeple , öncelikle fan motorları ve defrosttan gelecek olan ısı yükleri olmaksızın soğutma kapasitesi hesaplanır. Bulunan soğutma kapasitesi gerçek soğutma kapasitesinden düşüktür. O yüzden daha büyük soğutma yükünü karşılayacak bir evaporatör seçilir ve o evaporatöre ait fan motor ve defrost ısı kapasitelerini hesaplayıp yeni bir soğutma yükü bulunur , seçilen evaporatör soğutma yükünü karşılayıp karşılamadığı kontrol edilir. Bu kontrole,seçilen evaporatör soğutma yükü, hesaplanan soğutma yükünü karşılayana kadar devam edilir. İlk başta motordan gelen ve defrosttan gelen ısı yüklerini hesaplamadan 47 kwlık toplam ısı yükü elde ettim ve yüksek kapasitede (85 kW) evaporatör seçtim daha sonra fan motorundan ve defrostan gelen ısı yüklerini ilave ettiğimde 61 kW ısı yükü buldum daha sonra hesaplamalar için 1.3 ile çarptığımda bu değer 79 kw oldu ve seçtiğim evaporatör gücü yeterli oldu.
Q_(Toplam Oda İçi Muhtelif Isılar =) 2450+8600 +137600+43270.9+12500+71019.2 = 275440.1 Kcal/gün

Q_(Toplam Soğutma Yükü =) 971991.7 Kcal/gün

Soğutma Ekipmanlarının Seçiminde Esas Alınacak Saatteki Yük :

(Günlük Toplam Isı Kazançları)/(Günlük Çalışma Saatleri (14-20 saat) ) = 905111.1/20 = 45255.5Kcal/h = 53 kW

TERMODİNAMİK ANALİZLER

q_(ısı yükü =) 53 Kw
t_(yoğuşturucu =) 45 ℃
t_(buharlaştırıcı =) -10 ℃
Soğutucu akışkan= R22

Bu değerlere göre Coolpack programını kullanarak log P-H diyagramı çizdim ve gerekli olan entalpi değerlerini şu şekilde buldum.
aaaaa
h1 = 401 kJ/kg
h2 = 442 kJ/kg
h3 = h4 256 kJ/kg
qb =53 kW x 1.3 = 68 kW
qb = ṁ x ( h_(1-) h_(4 ))
68 kW = ṁ x (401 -256) kJ/kg
ṁ = 0.469 kg/s

qy = ṁ x (h2- h3) = 0.469 kg/s ( 442 -256 ) kJ/kg = 87.2 kW

qk = ṁ x (h2- h1) = 0.469 kg/s ( 442 -401 ) kJ/kg = 19.2 kW

η = (COPS )/(COP cs)

(COPS) = (h1-h4)/(h2-h1 ) = (401-256)/(442-401) = 3.54

COP cs = (Tb)/(Sıcaklık Farkı) = (263 K)/(318 K – 263 K) = 4.78

η = (COPS)/(COPcs) = 3.54/4.78 = 0.74 = %74

SİZCE NASIL OLMUŞ?
Beğendim
63%
İlginç
5%
Eh İşte
9%
Anlamadım
7%
Kötü
5%
Berbat
11%
YAZAR HAKKINDA
Ömer Faruk Ülvan
Ömer Faruk Ülvan
Gazi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği 3. sınıf öğrencisiyim.Sizlerle birlikte enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji hakkında fikir ve önerilerimi paylaşacağım.Umarım projehocam.com kullanıcılarına faydam dokunur.
3 YORUMLAR
  • Emre Can Biçer
    15 Temmuz 2016 at 10:32

    Proje ince ayrıntısına kadar düşünülmüş tebrik ederim fakat bende bu işin içinde olduğum için maalesef gerçek hayatta soğuk odalar koy vur geç yapılıyor.Herhangibir hesaplama yapılmadığı için hava sirkülasyonu ve zemin problemleri sıklıkla yaşanıyor.Keşke kurulan her soğuk oda bu gibi hesaplamalardan geçse.Teşekkürler

    • Adem Karabulut
      11 Aralık 2016 at 15:35

      merhaba Emre bey benim de bir soğuk hava deposu projem var yardımcı olursanız sevinirim.

  • US
    26 Aralık 2016 at 01:46

    Mühendislik açısından yapılan hesaplara saygım var fakat örnek yanlış bence. Kar zarar dengesi gözetilen her işte üründen elde edilen kar yükseldikçe( ki her türlü gıda işinde oldukça yüksek) patronlar için yapılan her ayrıntılı hesap kitap sadece zaman ve enerji kaybından ibaret. iş dünyası sonuca bakıyor yani gerçek hayatta bir depodaki kayıp patron için 3 karpuza tekabül ediyorsa mühendisine o hesapları yaptırmak yerine karpuzları taşıtır felan… ha yanlış anlaşılmasın dediğim gibi saygım var ama örnekdeki mamül yanlış olmuş sadece. ( not: bir matematikciyim ayrıca şok ve normal depo kurmuş ve yönetmiş biri olarak söylüyorum.)

YORUM YAP