Bruto momenteel koelvermogen van een gekoelde ruimte



Vergelijkbare documenten
B - CIRCULATIEVOUD. Circulatievoud

Voorbeeld EXAMEN Thermodynamica OPEP Niveau 4. Vraag 1: Van een ideaal gas is gegeven dat de dichtheid bij 0 C en 1 bara, 1,5 kg/m 3 bedraagt.

p V T Een ruimte van 24 ºC heeft een dauwpuntstemperatuur van 19 ºC. Bereken de absolute vochtigheid.

Richard Mollier ( )

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

oefenopgaven wb oktober 2003

Tentamen Warmte-overdracht

Inschatting additioneel koelbehoefte door nieuwe ondergrondse koelcel

1 Warmteleer. 3 Om m kg water T 0 C op te warmen heb je m T 4180 J nodig Het symbool staat voor verandering.

Tentamen Warmte-overdracht

Klimaatbeheersing (2)

Klimaatbeheersing (2)

Tentamen Warmte-overdracht

TEASER KLIMAATTECHNIEK ONLINE. Jos Bijman Coördinator Opleidingen TVVL

Thermodynamica. Daniël Slenders Faculteit Ingenieurswetenschappen Katholieke Universiteit Leuven

Het Mollierdiagram in theorie en praktijk

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb april :00-12:00

schematische doorsnede van de wand van een oven Filmlaagjes zijn dunne (laminaire) laagjes lucht voor, direct tegen de wand

PT-1 tentamen, , 9:00-12:00. Cursus: 4051PRTE1Y Procestechnologie 1 Docenten: F. Kapteijn & V. van Steijn

PT-1 tentamen, , 9:00-12:00. Cursus: 4051PRTE1Y Procestechnologie 1 Docenten: F. Kapteijn & V. van Steijn

Thermische isolatie. Massa transport Fysische grootheden en definities. Thermal insulation - Mass transfer - Physical quantities and definitions

Inschatting additioneel koelbehoefte door nieuwe ondergrondse koelcel

NIVEAU 5. STOOMTECHNIEK EPT: Proefexamen

NIVEAU 4. STOOMTECHNIEK OPEP Niveau 4 (nr. 124) Bijlage: h-s diagram en T-s diagram

(Publikatie uitsluitend met toestemming van de divecteuv)

Thermodynamische analyse van het gebruik van een warmtepomp voor residentiële verwarming

Energie Label C behalen met duurzaam klimatiseren voor Kantoren. Door Willem van Dijk

en tot hetzelfde resultaat komen, na sommatie: (9.29)

TENTAMEN THERMODYNAMICA voor BMT (8W180) Maandag 20 November van uur. Dit tentamen omvat 4 opgaven, die alle even zwaar meetellen.

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

3 niet expliciet genoemd in eindtermen Verklaar het verschijnsel diffusie met de moleculaire theorie.

Compacte WTW-toestellen

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Of het nu gaat om elektrische stroom, een waterstroom of een warmtestroom: in het algemeen heb je om stroom te krijgen een drijvende kracht nodig.

Pool & Spa. De Hydro-Pro warmtepompen

kringloop TS diagram berekeningen. omgevingsdruk / aanzuigdruk na compressor na de verbrandingskamers na de turbine berekend:

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Δh c = c. u = c cosα [m/s] 2 α 1 = intreehoek [ ] u = schoepsnelheid [m/s] c 1 = intreesnelheid [m/s] c 2 = uittrede snelheid [m/s] 2.

NIVEAU 3 STOOMTECHNIEK AFVALVERBRANDING BE

Het perfecte klimaat. NBD / Edgar Hoogakker /

Extra oefenopgaven bij hoofdstuk 5 en 6

Si-1. Programma van dit semester. 1e deel stoomtabellen 2e stoomketels. Wat is koken? een verschijnsel

EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1977 MAVO4 NATUUR- EN SCHEIKUNDE I. Zie ommezijde. Vrijdag 19 augustus,

Naam: examennummer:.

D2Recool. Duurzaam klimaatsysteem voor een comfortabel binnenklimaat. Product informatie

ENERGIESYSTEMEN 5 Docentenhandleiding

Luchtbeweging. Door : Rene Poldervaart, Tim Stolker, Jan en Pieter Reijm

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

Naam: Klas: Versie A REPETITIE GASSEN EN DAMPEN 3 VWO

OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN

Tentamen x 3

Benodigdheden bekerglas, dompelaar (aan te sluiten op lichtnet), thermometer, stopwatch

Module: Energiebalans van de plant

. Nummer de bladzijden; schrijf duidelijk en leesbaar. ~~

Woensdag 24 mei, uur

Droogijs. IJskappen Antarctica smelten ongelooflijk snel Bron: www. metrotime.be

Menu. Inleiding Algemene informatie Toepassingen Berekening van warmteoverdracht. 360º aanzicht platenwarmtewisselaar

i-q s m Ze geeft de warmtehoeveelheid aan die nodig is om de eenheidsmassa van de stofte doen smelten.

Samenvatting Natuurkunde Verwarmen en isoleren (Newton)

Warmteverliesberekening Nieuwe Jonkerstraat 50 te Amsterdam. berekening met Vabi berekeningsprogramma VA101 (Vabi Uniforme Omgeving)

Druk is de stuwende kracht per oppervlakte eenheid die de lucht nodig heeft om te circuleren. Er zijn 3 soorten druk

Compressoren. Selectiecriteria voor de service. ESSE - Wilhelm Nießen 1

Residentiële ventilatie

v gem v rms f(v) v (m/s) v α v β f(v) v (m/s)

weergegeven met het symbool hfg.

Opgave 2. Voor vloeibaar water bij K en 1 atm zijn de volgende gegevens beschikbaar:

DR-KTC-X. Deelreglement Ontwerp van koeltechnische installaties (KTC)

ONDERKOELING-OVERVERHITTING. Rudy Beulens

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

HEREXAMEN EIND MULO tevens IIe ZITTING STAATSEXAMEN EIND MULO 2009

Bereken de verhouding massa van het water van het mengsel bij t = 0 s. massa van het ijs

Meerzone luchtstroomodellen

VAK: Thermodynamica - A Set Proeftoets 01

Het Varken als kachel. I r. M a u r i c e O r t m a n s

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2005-I

Warmte in de koudetechniek, een hot item


Tentamen Thermodynamica

Pool & Spa De Hydro-Pro warmtepompen

Pool & Spa De Hydro PRO warmtepompen

jaar: 1989 nummer: 25

Traditioneel parket op vloerkoeling.

Een glas water uit de ijskast en met ijsklontjes wordt op tafel gezet. De buitenkant wordt nat. Waarom?

Agrarische markt. New Business. Droog- en bewaartechniek

6. Luchtvochtigheid. rol bij het A g g r e g a t i e t o e s t a n d e n v a n w a t e r. 6.1 inleiding. 6.2 Aggregatietoestanden

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 3 Materialen

Klimaatbeheersing (1)

Ultrasone Luchtbevochtiging zoals het hoort!

Energie kosten besparen met Gesloten Hybride Medium-koeler (GHM)

Klimaatplafonds, BKA en wanden vloerverwarming

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM EXAMEN HAVO 2015

-- zie vervolg volgende pagina --

Tijdsduur 100 minuten. Deze toets bestaat uit 4 opgaven (54 punten). Gebruik eigen grafische rekenmachine en BINAS toegestaan. Veel succes!

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

Cryogene toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie

( ) -grafiek. blijkt dat de richtingscoëfficiënt: θ 1

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2015

Methode voor de berekening van de ontwerpwarmtebelasting

Transcriptie:

C - BRUTO MOMENTEEL KOELVERMOGEN VAN EEN GEKOELDE RUIMTE Bruto momenteel koelvermogen van een gekoelde ruimte De norm NEN 1876 definieert diverse koelvermogens. Tabel 1 somt 7 definities op waarbij gelet moet worden op de trefwoorden koudemedium versus luchtkoeler, gemiddeld versus momenteel (momentaan). Capaciteitsopgaven van luchtkoelers door fabrikanten worden meestal opgegeven als het bruto momenteel koelvermogen. Tabel 1 Definities van koelvermogens Q. om Q. o Q. oo Q. nm Q. n Q. o* Q. e Bruto gemiddeld koelvermogen: de gemiddelde warmtestroom die door het koudemedium in de luchtkoeler wordt opgenomen gedurende een bepaalde tijd. Bruto momenteel koelvermogen: de warmtestroom die door het koudemedium in de luchtkoeler wordt opgenomen op een bepaald tijdstip. Nominaal koelvermogen: het bruto momentele koelvermogen op het tijdstip dat een half uur na het begin van de koelperiode ligt. Netto gemiddeld koelvermogen: de gemiddelde warmtestroom die de luchtkoeler gedurende een bepaalde tijd opneemt uit de lucht in de gekoelde ruimte. Netto momenteel koelvermogen: de warmtestroom die de luchtkoeler op eenwillekeurig tijdstip opneemt uit de lucht in de gekoelde ruimte. Droog koelvermogen: het bruto momentele koelvermogen zonder rijp- of condensvorming. Effectief koelvermogen: het netto gemiddeld koelvermogen gedurende de koelcyclus inclusief het effect van de schadelijke ontdooiwarmte. Het bruto momenteel koelvermogen is af te leiden uit een enthalpiebalans over de vochtige lucht in de gekoelde ruimte. Deze methode wordt gebruikt in de Leergang ontwerpen van koelinstallaties, uitgegeven door uitgeverij P. C. Noordervliet, Zeist, en wordt gedoceerd in de post-hbo opleiding Koudetechniek georganiseerd door de Hogeschool II - C / 1

PRAKTIJKBOEK VOOR DE KOUDETECHNIEK s-hertogenbosch. Dit is de reden waarom hier het koelvermogen wordt berekend uit een enthalpiebalans over de vochtige lucht in de gekoelde ruimte. De enthalpiebalans is, in de stationaire toestand en als geen productie van enthalpie in de lucht plaats vindt, stroom in = stroom uit. Het koelvermogen is een van de stromen uit (tabel 2) en is berekenbaar als alle andere stromen berekend of geschat kunnen worden: Tabel 2 Figuur 1 Model van een gekoelde ruimte Koelvermogen= Stroom in - Rijp en/of condensvorming - Ventilatie uit. Naam van stromen betrokken bij de berekening van het koelvermogen Stroom in Instraling Warmteproductie Ventilatorarbeid Ventilatie in Bevochtigers Verwarmers Vochtafgifte Vochtdiffusie Afkoeling Stroom uit Koelvermogen Rijpvorming Condensvorming Ventilatie uit Een korte omschrijving van de stromen in en stromen uit bij een gekoelde ruimte staat in tabel 3. Per stroom wordt een enthalpie-vergelijking gegeven in tabel 4. De enthalpievergelijkingen gelden voor de stationaire toestand. Ook de veldwarmte wordt beschouwd als een stationaire stroom, alhoewel tijdens het inkoelproces de veldwarmte nogal veranderlijk is. II - C / 2

C - BRUTO MOMENTEEL KOELVERMOGEN VAN EEN GEKOELDE RUIMTE Tabel 3 Korte omschrijving van de termen in de enthalpiebalans Naam Stromen in Instraling Warmteproductie Ventilatorarbeid Ventilatie in Bevochtiger Verwarmer Vochtafgifte Vochtdiffusie Afkoeling Stromen uit Koelvermogen Rijpvorming Condensvorming Ventilatie uit Omschrijving Warmtestroom door wand, plafond en vloer als gevolg van een temperatuurverschil tussen omgeving en cellucht. Bederfelijke producten, zoals verse onbehandelde tuin- en akkerbouwproducten en sommige chemicaliën, produceren warmte. De aan een ventilator toegevoerde energie komt in de vorm van warmte vrij in de cellucht. Warme vochtige omgevingslucht kan de koelcel instromen en neemt enthalpie (warmte en vocht) mee. Dit apparaat brengt vocht als waterdamp of water in de cellucht. Voorbeelden van verwarmers zijn: lichtbronnen, heaters, vloerverwarming en deurverwarming. Producten die water bevatten geven vocht af als de verpakking doorlaatbaar is. Het waterdampdrukdeficit is de drijvende kracht voor de berekening van deze stroom. Vocht diffundeert door de wanden van de gekoelde ruimte als gevolg van een waterdampdrukverschil tussen omgeving en cellucht. Warm ingebrachte producten koelen af, als de stapelwijze dat toelaat, naar de temperatuur van de cellucht. De term veldwarmte tuinbouwproducten nemen hun warmte mee van het veld naar de koelcel wordt ook vaak gebruikt. De warmtehoeveelheid die door het koudemedium dat door de koeler stroomt wordt opgenomen. De warmtecapaciteit van de koeler wordt meestal verwaarloosd in de stationaire toestand. De temperatuur van het oppervlak van de koeler is lager dan die van de cellucht. Als de temperatuur aan het oppervlak veel lager is dan 0 C zal waterdamp als rijp op de koeler neerslaan. Rijp blijft hechten aan het oppervlak totdat een ontdooicyclus volgt. Indien de temperatuur van het oppervlak van de koeler boven 0 C is, slaat waterdamp uit de cellucht neer op de koeler in de vorm van condens. Condens loopt van de koeler af. Cellucht stroomt de gekoelde ruimte uit als er ook ventilatie in is. II - C / 3

PRAKTIJKBOEK VOOR DE KOUDETECHNIEK Tabel 4 Vergelijkingen die de stromen in en uit beschrijven Stroom in Enthalpie instraling Q& in = k A ( Tu Ti ) warmteproductie product Q& pr = mpr qpr ventilatorarbeid circ ventilatie in Q& in = m& vent hu bevochtigers{ damp bev damp cd Td r. = ( + ) bev water bev water cw Tw. = bev verwarmers verw T> 0 C vocht pr cw Tpr. = pr vochtafgifte product{ i T<<0 C vocht pr cijs Tpr ro. = ( ) pr vochtdiffusie door wanden diff = ( cd Tu + r ) pr T afkoeling Q& d pr veld = ( m c) pr dt Stroom uit rijpvorming condensvorming ventilatie uit koelvermogen rijp = ( cijs Topp ro ) rijp condens = cw Topp condens Q& uit = m& vent hi o Uit tabel 4 blijkt dat ook een waterbalans opgesteld moet worden om de hoeveelheid rijp of condens die op de koeler neerslaat, te berekenen. Het gaat om de factoren rijp-/condensvorming. De waterbalans over de vochtige lucht in de gekoelde ruimte is in woorden: stroom in bevochtigers vochtafgifte diffusie ventilatie in II - C / 4 stroom uit ventilatie uit rijpvorming condensvorming

C - BRUTO MOMENTEEL KOELVERMOGEN VAN EEN GEKOELDE RUIMTE Uitgedrukt in symbolen wordt de waterbalans W & bev + pr + diff + in = uit + rijp/ condens De hoeveelheid rijp of condens die per tijd op de koeler neerslaat is dus: & rijp / condens = bev + pr + diff + vent( in uit) W In tabel 5 zijn de gebruikelijke vergelijkingen opgenomen, waarmee de vochtstromen berekend worden. Ontvochtigers komen niet vaak voor in een gekoelde ruimte. Tabel 5 Vergelijkingen van vochtstromen in en uit Stroom in bevochtigers { damp water vochtafgifte vocht W & bev W & bev pr = mpr m& spec p diff = kdiff A ( Pu Pi in = m& vent xu vochtdiffusie ) ventilatie in Stroom uit rijpvorming condens ventilatie uit W & rijp W & condens uit = m& vent xi II - C / 5

PRAKTIJKBOEK VOOR DE KOUDETECHNIEK Voorbeeldberekeningen Voorbeeld 1 Bereken het koelvermogen van een koelcel voor appelen tijdens de bewaarperiode (dus niet tijdens de afkoelperiode). De gegevens zijn in figuur 2 vermeld. Figuur 2 Een appelkoelcel Enthalpiestromen in: in = k A ( T u Ti ) = 0,45 631 7 = 1,988 kw pr = m pr qpr = 250 15 = 3,750 kw circ = = 2,000 kw 4 975 22 1,24 vent. = m& in vent hu = 3600 24 = 1,231 kw 500 = c vocht w tpr pr = 4,19 3 30 24 3600 = 0,002 kw + som stromen in = 8,971 kw Enthalpiestromen uit: 4 vent( in uit) = m& vent x = 0,0559 0,0002= 0,073 10 kg/s (uit = in) vocht = ( c ijs Topp ro )( pr + vent) ( in= uit) = 4 4 = (2,1 4 335)(1,929 10 + 0,073 10 ) = 0,0687 kw 4 975 14 1,24 vent. = m& = 0,784 kw uit vent hi = 3600 24 o = Σ Q ( in) Q& vocht Q& vent. uit = = 8,971 + 0,0687 0,784 = 8,26 kw II - C / 6

C - BRUTO MOMENTEEL KOELVERMOGEN VAN EEN GEKOELDE RUIMTE Voorbeeld 2 Bereken het koelvermogen van een vriescel behorende bij een roomijsfabriek (zie fig. 3) Figuur 3 Een vriescel voor roomijs Per dag wordt 200 ton roomijs, met een temperatuur van 15 C, in de fabriek geproduceerd en opgeslagen in een vriescel waarvan de temperatuur van de lucht 30 C bedraagt. Tevens wordt per dag 200 ton roomijs (van 30 C) met vorkhefwagens uit de vriescel gereden, waardoor de deur 1 uur per dag open staat. Er stroomt gemiddeld 0,139 kg/s droge lucht door de deur van buiten naar binnen en natuurlijk ook in tegengestelde richting. Oplossing: Enthalpie stromen in: in = 0,1 4280 [10 ( 30)] = 17,1 kw circ = = 11,2 kw vent = 0,139 22 = 3,1 kw afkoeling 200000 2,11 15 = = 73,3 kw 24 3600 = 104,7 kw Enthalpie stromen uit vent = 0,139 ( 25) = 3,5 kw ijs = (2,1 40 335)5,56 10 4 = 0,23 kw Koelvermogen o = 104,7 ( 0,23) ( 3,5) = 108,4 kw N.B.: ijs = m& vent x = 0,139 (0,0045 0,0005) II - C / 7

PRAKTIJKBOEK VOOR DE KOUDETECHNIEK Voorbeeld 3 Bereken het koelvemrogen in een kleine champignon-inkoelcel, waarin 100 kg champignons van 20 C (+ 25 kg fust) in 1 uur wordt afgekoeld tot 3 C (zie figuur 4) Figuur 4 Een inkoelcel voor champignons Enthalpie stromen in in = 0,45 28 20 = 0,25 kw pr = 0,1 0, 45 = 0,045 kw circ = = 0,4 kw 100 3,85 17 veld. pr = = 1,32 kw 3600 25 1,3 17 veld. fust = = 0,15 kw 3600 vocht. pr = 4,19 12 1,39 10 3 = 0,069 kw = 2,734 kw Enthalpie stromen uit ijs = (2,1 10 335)1,39 10 3 = 0,495 kw + Koelvermogen o = 2,734 + 0,495 = 3,23 kw II - C / 8

C - BRUTO MOMENTEEL KOELVERMOGEN VAN EEN GEKOELDE RUIMTE Symbolen en eenheden A m² oppervlak c kj/(kg K) soortelijke warmte h kj/kg enthalpie k W/(m² K) warmtedoorgangscoëfficiënt m kg massa m& kg/s massastroom m& spec kg/(kg Pa s) specifieke vochtafgifte P Pa dampdruk qpr W/kg warmteproductie Qds kj schadelijke ontdooiwarmte kw warmtestroom r kj/kg verdampingswarmte ro kj/kg smeltwarmte t s tijd T C temperatuur V m³ volume W & kg/s vochtstroom x kg/kg absolute vochtigheid II - C / 9

PRAKTIJKBOEK VOOR DE KOUDETECHNIEK II - C / 10