bilan thermique pour chambre froide

1
BILAN THERMIQUE POUR CHAMBRE
FROIDE
1. APPORTS PAR LES PAROIS Q1
Dimensions intérieures de la chambre :
- Longueur :
m
- Largeur :
m
- Hauteur :
m
- Volume :
m3
Détermination du coefficient K :
Méthode générale :
ΦS = K . S . ∆Ѳ
φ : puissance surfacique transmise (W)
K : coefficient de transmission surfacique (W/m².K)
S : surface intérieur (m²)
∆Ѳ : écart de température de part et d’autre de la paroi (K)
K = 1 / RT
avec
RT = 1/ he + ∑(e/λ) + 1 / hi
RT : résistance thermique (m².K/W)
he : coefficient de convection extérieur (W/m².K)
hi : coefficient de convection intérieur (W/m².K)
e : épaisseur de l’isolant (m)
λ : coefficient de conduction thermique (W /m.K)
Nota : pour un sol non isolé la température à considérer est de 15°C avec :
RT = ∑(e/λ) + 1 / hi
ΦL = Kl . L . ∆Ѳ
φl : puissance linéique transmise (W)
Kl : coefficient de transmission linéique (W/m.K)
L : Longueur totale des arrêtes (m)
∆Ѳ : écart de température de part et d’autre de la paroi (K)
2
Panneaux sandwich : (données DAGGARD)
Epaisseur (mm)
Coefficient de transmission surfacique K (W/m².K)
Coefficient de transmission linéique Kl (W/m.K)
Coefficient
de
transmission
surfacique K
(W/m².K)
Surface
(m²)
Coefficient
de
transmission
linéique K
(W/m.K)
60
0.43
0.02
Longueur
(m)
100
0.26
0.01
Ecart de
température
(K)
150
0.17
0
Puissance
transmise
(W)
Mur 1
Mur 2
Mur 3
Mur 4
Plafond
Sol
Linéiques
TOTAL (W)
Conversion
en énergie
Apports Q1
(kJ/24h)
X 86.4
3
2. APPORTS PAR LES PRODUITS Q2
Nature du produit :
Introduction journalière :
Température initiale :
Température finale :
Point de congélation :
kg
°C
°C
°C
Masse (kg)
Chaleur
massique
Au dessus du point
de congélation
Congélation
En dessous du point
de congélation
Respiration
Unité
Ecart de
température (K)
Energie (kJ)
(kJ/kg.K)
(kJ/kg)
(kJ/kg.K)
(kJ/kg.24h)
Fruits
Viandes
Apports Q2
(kJ/24h)
Produit
Point de
congélation
(°C)
Agneau
Bœuf (gras)
Bœuf (maigre)
Porc
Volaille
Jambon
Charcuterie fraiche
Veau
Ananas
Oranges
Bananes
Cerises
Dattes sèches
Fraises
Citrons
Mandarines
Pommes
Melons
Poires
Pêches
Pamplemousses
Prunes
Raisin
-1.7
-2.2
-1.7
-2.2
-2.8
-2.8
-3.3
-1.7
-1.5
-2.2
-2.2
-2.2
-15.5
-1.1
-2.2
-2.2
-2
-1.4
-1.9
-1.5
-2
-2.2
-3
Chaleur sensible
Avant
congélation
(kJ/kg.K)
2,80
2,51
3,22
2,51
3,31
2,85
3,73
2,97
3,77
3,77
3,35
3,64
1,51
3,85
3,85
3,98
3,60
4,06
3,56
3,77
3,77
3,68
3,60
Après
congélation
(kJ/kg.K)
1,26
1,47
1,67
1,59
1,76
1,59
2,34
1,63
1,88
1,88
1,76
1,88
1,09
2,01
1,93
2,13
1,88
2,05
1,88
1,88
1,88
1,88
1,84
Chaleur
latente de
congélation
(kJ/kg)
Chaleur de
respiration
(kJ/kg.24h)
197
184
234
151
247
201
218
213
285
293
251
285
67
301
297
293
280
322
280
293
293
289
276
0,75
16,74
1,76
0,00
3,14
2,30
5,23
1,05
3,14
0,84
1,26
1,05
0,59
0,52
4
Divers
Légumes
Poissons
Produits
actés
Produit
Beurre
Fromages
Lait
Poissons fumés
Poissons (gras)
Poissons (maigres)
Poissons (salés)
Crustacés
Huîtres
Asperges
Blettes
Brocolis
Artichauts
Carottes
Choux-fleurs
Concombres
Oignions
Haricots frais
Haricots secs
Champignons
Laitues
Pommes de terre
Pois frais
Pois sec
Tomates mûres
Tomates variées
Céleris
Epinards
Bière
Fleurs coupées
Glaces
Lard
Levure
Margarine
Miel
Huile
Pain
Peau à tanner
Fourrures
Œufs
Point de
congélation
(°C)
-0.6
-2.2
-1.5
-2.2
-2.8
-1.2
-0.5
-1.6
-1.7
-1.4
-0.5
-0.8
-1.1
-1.2
-1
-0.5
-1.7
-1.1
-0.5
-0.5
-1.3
-0.9
-2.2
-8
-2.2
Chaleur sensible
Avant
congélation
(kJ/kg.K)
2,68
2,51
3,89
3,18
2,93
3,60
2,34
3,77
3,47
3,93
3,60
3,85
3,64
3,60
3,93
3,89
3,81
3,43
1,26
3,89
4,02
3,43
3,31
1,17
3,98
3,98
3,98
3,93
3,85
2,93
1,80
3,22
1,34
1,47
2,93
3,06
Après
congélation
(kJ/kg.K)
1,42
1,59
2,05
1,72
1,59
1,88
1,42
1,88
1,84
2,01
1,97
1,97
1,88
1,88
1,97
1,97
1,93
1,97
1,00
1,97
2,01
1,80
1,76
0,92
2,01
2,01
2,01
2,01
1,63
1,26
1,72
1,05
1,09
1,42
1,67
Chaleur
latente de
congélation
(kJ/kg)
Chaleur de
respiration
(kJ/kg.24h)
54
167
293
230
209
285
151
293
268
314
301
301
280
293
310
301
280
297
42
301
63
260
247
33
314
314
314
310
209
92
234
50
63
126
222
6,28
2,93
7,95
8,37
2,09
1,67
2,30
0,80
8,37
6,28
3,35
5,44
8,37
2,72
4,19
2,09
4,60
-
5
3. APPORTS PAR LE SERVICE Q3
a. Apports par les personnes Qp
Qp = P . n . t . 3,6
P : puissance dégagée par une personne (W)
n : nombre de personne(s)
t : temps de présence dans la chambre froide (h)
Température de la
chambre froide
(°C)
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
Puissance dégagée
par une personne
(W)
210
240
270
300
330
360
390
420
b. Apports par l’éclairage Qe
Qe = P . t . 3,6
P : puissance installée (W)
t : temps de marche par jour (h)
6
c. Apports par le renouvellement d’air
Qa = N . V . (he – hi) . ρ
Renouvellement
d’air journalier
- N +
Volume de la
chambre
Renouvellement
d’air journalier
- N +
Volume de la
chambre
Renouvellement
d’air journalier
- N +
Volume de la
chambre
Volume de la
chambre
N : nombre de renouvellement d’air par jour
V : volume de la chambre froide (m3)
he : enthalpie de l’air extérieur (kJ/kg)
hi : enthalpie de l’air intérieur (kJ/kg)
ρ : masse volumique de l’air extérieur (kg/ m3)
Renouvellement
d’air journalier
- N +
2.5
52
70
20
16.5
22
100
6.8
9
600
2.5
3.2
3
47
63
25
14.5
19.5
150
5.4
7
800
2.1
2.8
4
40
53
30
13
17.5
200
4.6
6
1000
1.9
2.4
5
35
47
40
11.5
15
250
4.1
5.3
1500
1.5
1.95
7.5
28
38
50
10
13
300
3.7
4.8
2000
1.3
1.65
10
24
32
60
9
12
400
3.1
4.1
2500
1.1
1.45
15
19
26
80
7.7
10
500
2.8
3.6
>3000
1.05
1.3
d. Apports divers (outillage, manutention, etc.…)
Qe = P . t . 3,6
P : puissance installée (W)
t : temps de marche par jour (h)
7
4. APPORTS PAR L’EQUIPEMENT Q4
a. Apports par la ventilation Qv
Qv = P . t . 3,6
P : puissance de ventilation (W)
t : temps de ventilation par jour (h)
b. Apports par le dégivrage Qd
Qd = P . t . 3,6
P : puissance de dégivrage (W)
t : temps de dégivrage par jour (h)
5. APPORTS TOTAL QT
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
La puissance frigorifique à installer sera déterminer à partir de QT sans majoration est pour un
temps de fonctionnement de 16 à 18 heures.
PF = QT / (t . 3600)
PF : puissance frigorifique (kW)
QT : apport total journalier (kJ/24h)
t : temps de fonctionnement du groupe frigorifique (h)