Calculul grosimii izolatiilor si verificarea la condensare - instalatii frigorifice

CALCULUL GROSIMII IZOLATIILOR SI VERIFICAREA LA CONDENSARE - INSTALATII FRIGORIFICE

1. Rolul si conditiile pe care trebuie sa le

indeplineasca izolatia frigorifica

Izolatia frigorifica a depozitelor este reprezentata de totalitatea straturilor termoizolante hidrofuge ce intra in componenta acesteia.

Rolul izolatiei frigorifice consta in reducerea fluxului de caldura ce patrunde prin invelisul camerei frigorifice in vederea mentinerii in camera a unui regim de temperaturi si umiditate cat mai stabil.

Acest regim trebuie mentinut indiferent de modificarea conditiilor de temperatura si umiditate ale mediului ambiant .

Conditii pe care trebuie sa le indeplineasca izolatia depozitelor frigorifice:

1.     Sa aiba grosime suficienta iar stratul de izolatie al camerei sa fie continuu;

2.     Sa fie protejata impotriva patrunderii umezelii;

3.     Volumul specific redus sa nu depaseasca in densitate 300 kg/m³;

4.     O fixare buna a straturilor de izolatie de elementele de constructie;

5.     Asigurarea izolatiei impotriva razatoarelor;

Pentru materialele care se taseaza in timp se va prevedea un sistem de fixare a izolatiei pe elemente de constructie folosind agrafe din sarma moale fixate in partea de constructie.

Trebuie sa se asigure continuitate intre bariera de vapori de la pereti si bariera hidrofuga de la izolatie de la pardoseala.

Placile de izolatie se lipesc intre ele cu bitum, prin puncte, placile asezandu-se decalat, rosturile se inchid cu bitum.

Bariera de vapori este constituita de obicei dintr-un strat de bitum care se monteaza numai in partea calda a stratului izolatiei.

La pardoseli, pentru camerele frigorifice cu temperaturi interioare superioare valorii de 0sC, amplasate la parter si fara subsoluri, se executa numai o izolatie perimetrica a pardoselii, cu latimea de 1 m. In continuare se executa un strat de egalizare din beton slab armat. Betonul de egalizare nu se va executa pana la pereti, ci depasindu-i cu o distanta egala cu grosimea izolatie peretilor, in vederea realizarii stratului continuu de izolatie termica.

Panta pardoselilor camerelor frigorifice in vederea realizarii scurgerii apei se executa prin variatia grosimii stratului de beton de egalizare.

Peste stratul de egalizare se executa un strat de uzura care la intersectia cu tencuiala interioara a peretilor va fi continuat cu o scafa de etansare din ciment.

2. Calculul rezistentelor termice ale

tuturor suprafetelor de izolat

1.       Peretele exterior

In figura nr. 2 este prezentat detaliul la peretele exterior.

Coeficientii de conductibilitate termica pentru materiale de constructie, termoizolante si izolante folosite la constructia frigoriferelor au fost extrasi din anexa XXVI din [4]

Figura 2. Detali perete exterior

1.       Tencuiala din ciment

2.       Strat de caramida

3.       Tencuiala din ciment fin, driscuita marca 1000

4.       Bariera de vapori din emulsie hidrobet aplicata in doua straturi

5.       Strat de izolatie din polistiren celular tip PEXI

6.       Strat de tencuiala rugoasa din ciment si nisip marca M 100T

7.       Plansa din rahet

8.       Boltari cu piulita impuscata in caroiaj de 50x50

9.       Mustati duble din sarma zincata de 2 mm grosime

2. Peretele interior care desparte doua spatii frigorifice

1, 7 . Tencuiala rigoasa de ciment si nisip

2. Strat de izolatie PEXI

3, 5. Tencuiala din ciment fin, driscuita

4.       Perete din caramida

6. Bariera din vapori de emulsie

Peretele interior care desparte un spatiu nefrigorific de unul frigorific

4. Pardoseala

Fig 4. Detaliu pardoseala

1.       Planseu din beton

2.       Sapa de egalizare ( M 100T)

3.       Bariera de vapori (1 PA 55 + 1 IA + 3B)

4.       Strat de pluta

5.       Strat de rezistenta din beton armat

6.       Beton de panta

7.       Izolatie hidrofuga la pardoseala din 1 PA 55 lipit cu un strat bitum

a.    

b.    

8.       Sapa protectie din beton cu plansa

9.       Strat de uzura

In aceste conditii :

5. Izolatie frigorifica peste elemente de acoperis (plafon)

Fig 5. Detaliu izolatie frigorifica peste elemente de acoperis

1. Planseu beton

2. Strat de egalizare din mortar ciment marca M 100T

Azbociment ondulat

4. Placi polistiren PEXI

5. Panza bituminata PA 55 nelipita -1 strat

6. Bariera de vapori PA 55 - 2 straturi

7. Azbociment ondulat

8. Beton perlit

9. Hidroizolatie 2 PA 55+ 1 IA+4B

10. Protectia izolatiei din vopsea alba cu

3 Calculul grosimi izolatiei frigorifice

Conform [4], grosimea izolatiei frigorifice se determina din relatia :

unde

[m] este grosimea stratului de izolatie termica;
[W/mK] este conductivitatea termica a materialului izolator ales ;

Din [4] : polistiren = 0. 034 w/mk = 0. 029 kcal/h∙m∙k

pluta =0. 093 w/m∙k = 0. 079 kcal/h∙m∙k

_{i, e}[W/m²] sunt coeficientii de convectie pe partea din interior/exterior a izolatiei;

q [kcal/m²∙h] = densitatea de flux de caldura

q polistiren = 8 kcal/m²∙h

q pluta = 11 kcal/m²∙h

= diferenta de temperatura dintre temperatura exterioara suprafetei de transfer termic si temperatura interioara a spatiului frigorific.

Pentru fiecare suprafata de transfer termic se delimiteaza spatiul frigorific ; diferenta de temperatura se stabileste in functie de astfel :

[°C]

unde :

t_e este temperatura in exteriorul spatiului frigorific izolat;
tieste temperatura in interiorul spatiului frigorific izolat.

se stabileste pentru fiecare spatiu frigorific

-pentru pereti exteriori si plafoane

= (0. 70. 8) -pentru pereti interiori, plafoane si pardoseli ce separa spatiul frigorific de unul nefrigorific care comunica direct cu exteriorul.

0. 6 -pentru pereti interiori, plafoane si pardoseli ce separa spatiul frigorific de unul nefrigorific care nu comunica direct cu exteriorul

0. 4 -pentru pereti, plafoane si pardoseli ce separa 2 spatii frigorifice similare

Actiunea radiatiei solare asupra intensitatii transmiterii caldurii se considera cu aproximatie asimiland acestuia cu cel provocat de o diferenta suplimentara de temperatura care se adauga la . se ia in consideratie numai la pereti exteriori ori orientati spre N, E, V, S-E sau S-V sau S si la plafoane astfel :

= 0°C pentru peretii orientati spre N

= 5-10°C pentru pereti exteriori orientati spre E, V, S-E, S-V

= 15°C pentru pereti exteriori orientati spre S

= 18°C15°C pentru plafoane, acoperis

Pentru pardoselile asezate pe sol, temperatura exterioara a solului se poate considera vara :

= 15°C -temperatura solului la baza constructiei

Coeficientul de transmitere a calduri, K, se calculeaza astfel :

Exemplu de calcul al grosimii izolatiei frigorifice pentru depozitul de carne

1.     Perete nord : unde : t_{e =} temperatura exterioara spatiului frigorific, conform [2], se calculeaza astfel :

unde :

= temperatura exterioara pe timp de vara

= 22. 5°C - temperatura de referinta pentru localitatea Galati in luna iulie (conf. STAS 6648/2-70)

= 9. 3 grd, abaterea orara a temperaturi aerului exterior la ora 14 in localitatea Galati, in luna iulie ;

=31. 8°C =32°C

t = 2°C ; =30°C

= 0. 7=21°C

q polistiren = 8 kcal/m²h

polistiren = 0. 029 kcal/h∙m∙k

= 15 kcal/ m²hgrd (la exterior)                                   = 7 kcal/ m²hk (la interior)

k= 0. 362 kcal/ m²hgrad

2.     Perete sud :

= 32-2 =30°C

=15°C

= 45°C

k= 0. 175 kcal/ m²hgrad

Perete est :

=30°C

= 0. 7=21°C

K= 0. 362 kcal/ m²hgrad

4. Perete vest :

=30°C

= 0. 4=12°C

k= 0. 360 kcal/ m²hgrad

5. Plafon :

=30°C

=15°C

= 45°C

= 25 kcal/ m²hk

k= 0. 161 kcal/ m²hgrad

5. Pardoseala :

= 15-2= 13°C

== 13°C

q pluta = 11 kcal/m²h

pluta = 0. 079 kcal/h∙m∙k

= ∞

= 5 kcal/ m²hk

k= 0. 623 kcal/ m²hgrad

Calculul grosimi pentru izolatia frigorifica la toate camerele depozitului se gaseste sintetizat in tabelul nr. 4

4 Verificarea la condesare a grosimii izolatiei frigorifice

Prin verificarea la condesare se verifica conditia ca pe suprafata peretelui ce contine izolatia frigorifica sa nu produca condesarea vaporilor de apa ; acest fenomen avand loc, atunci cand, venind in contact cu suprafata peretelui, temperatura aerului atinge temperatura punctului de roua ;

Pentru prevenirea condesarii, trebuie ca suprafata exterioara a peretelui sa aiba o temperatura superioara punctului de roua :

Conform [4], inlaturarea fenomenului de condensare a vaporilor de apa pe pereti depozitului proiectat, are loc daca se verifica relatia :

unde

k- coeficientul de transmitere a calduri;                  - temperatura aerului exterior camerei;   - temperatura punctului de roua;

Aceasta temperatura () se determina cu ajutorul diagramei i-x a aerului umed.

- temperatura din interiorul camerei frigorifice;   - coeficientul de convectie pe fata exterioara a peretelui;                                m - coeficientul de siguranta; din [4] coeficientul m ia valorile: m=1, 0 pentru pereti masivi (cu grosime mare);
m=1, 1 pentru pereti cu grosime medie;
m=1, 2 pentru pereti subtiri.

Din tabelul nr. 5 se observa ca relatia de mai sus este verificata pentru toate camerele frigorifice ale depozitului proiectat.

Tabelul nr. 4

Tabelul nr. 5