
冷库制冷量的计算需综合考虑多种热负荷,核心公式为:
总制冷量 Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅
其中各分项热负荷的计算方法如下:
一、核心计算公式
热负荷类型 符号 计算公式 关键参数说明
1. 围护结构热负荷 Q₁ Q₁ = K × A × ΔT × n - K: 围护结构传热系数 (W/m²·℃)
- A: 围护结构面积 (m²)
- ΔT: 库内外温差 (℃)
- n: 温度修正系数 (常取1.0~1.2)
2. 货物热负荷 Q₂ Q₂ = (m × c × ΔT₁)/t + m × q - m: 每日入库货物量 (kg)
- c: 货物比热容 (kJ/kg·℃)
- ΔT₁: 货物降温温差 (℃)
- t: 降温时间 (h,通常按24h计)
- q: 货物呼吸热/凝固热 (冷藏取0,冷冻按210kJ/kg)
3. 通风换气热负荷 Q₃ Q₃ = V × ρ × nₓ × Δh / 24 - V: 冷库容积 (m³)
- ρ: 空气密度 (kg/m³,取1.35)
- nₓ: 每日换气次数 (一般1~3次)
- Δh: 库内外空气焓差 (kJ/kg)
4. 设备运行热负荷 Q₄ Q₄ = P × η × 3600 / t - P: 设备额定功率 (kW)
- η: 热转化率 (电机取0.8,灯具取1.0)
- t: 每日运行时间 (h)
5. 人员操作热负荷 Q₅ Q₅ = nₚ × qₚ × tₚ / 24 - nₚ: 同时操作人数
- qₚ: 每人发热量 (低温库取400W,高温库取300W)
- tₚ: 每日工作时间 (h)
二、简化估算公式(快速选型)
总制冷量 Q = V × q × α
V: 冷库净容积 (m³)
q: 单位容积制冷量 (W/m³),参考值:
冷库类型 温度范围 q 取值 (W/m³)
高温冷藏库 0~10℃ 80~120
中温冷藏库 -10~-18℃ 120~150
低温冷冻库 -18~-25℃ 150~220
速冻库 ≤-30℃ 250~350
α: 安全系数 (1.1~1.5),根据开门频次、环境湿度等调整。
三、计算步骤示例(100m³低温冷冻库,-25℃)
围护结构负荷 Q₁
K=0.25W/m²·℃, A=150m², ΔT=45℃ (室外35℃), n=1.1 → Q₁≈1.86kW
货物负荷 Q₂
m=2000kg, c=3.6kJ/kg·℃ (肉类), ΔT₁=42℃ (入库35℃→-7℃), q=210kJ/kg → Q₂≈4.2kW
通风负荷 Q₃
V=100m³, nₓ=2次, Δh=95kJ/kg → Q₃≈0.27kW
设备负荷 Q₄
P=2kW (风机), η=0.8, t=18h → Q₄≈0.32kW
人员负荷 Q₅
nₚ=2人, qₚ=400W, tₚ=4h → Q₅≈0.13kW
总制冷量 Q = 1.86+4.2+0.27+0.32+0.13 ≈ 6.78kW
选型裕量:6.78×1.2(安全系数)= 8.14kW
四、关键注意事项
围护结构:保温材料厚度决定K值(聚氨酯K≈0.02~0.03W/m·K)。
货物参数:
果蔬呼吸热:香蕉≈0.1kW/t,苹果≈0.04kW/t
肉类冻结热:≈230kJ/kg
环境修正:高温高湿地区需增加20%~30%负荷。
设备匹配:冷风机换热量需≥总制冷量×1.1倍,压缩机按蒸发温度选型。
建议:最终设计应结合《冷库设计规范》(GB50072)校核,或使用专业软件(如CoolPack)验证。小型冷库可直接用简化公式,大型项目必须分项计算!