при розрахунку теплонадходжень у рефрижераторні вагони, крім зазначених вище факторів, необхідно враховувати також, що біологічно активні вантажі (свіжі овочі та фрукти) виділяють тепло. Кількість останнього можна обчислити за формулою:

(3.11)

де r_ван – густина завантаження, кг/м³ . Вона залежить від особливостей вантажу та його упаковки. Для попередніх розрахунків рекомендується приймати r_ван =280 кг/м³ .

j - частина упаковки в загальній масі вантажу. Вона також залежить від особливостей вантажу та його упаковки. Рекомендується приймати j=0,15.

q_ван – біологічне тепло, кДж/кг´год (Вт/кг). Для фруктів 0,079.

V_ван - об'єм вантажу, який залежить від висоти завантаження плодоовочів (V_ван =108).

Q₆ =108*280*0.079*(1-0.15)=2030.6 кДж/кг

Значна частина вантажів завантажується у вантажне приміщення рефрижераторних вагонів в неохолодженому стані. Це вимагає значних витрат потужності холодильних машин на доведення вантажу для стану перевезення. Кількість тепла, яке в цьому випадку повинно відводитися від вантажу, обчислюється за формулою:

(3.12)

де С_ван – питома теплоємність вантажу (нетто);

С_т – питома теплоємність упаковки (тари);

t - тривалість охолодження. Вона знаходиться в межах від 60 до 72 годин.

4. Визначення необхідної холодопродуктивності холодильної машини

Для визначення необхідної холодопродуктивності потрібно побудувати І-d діаграми процесів обробки вологого повітря АПВ. Для побудови діаграми нам відома середня температура у вагоні t_в =2⁰ С в місці розташування контрольного термометра. У різних точках вагона температура буде неоднаковою. Найнижча температура буде на виході з повітроохолоджувача. Пройшовши через робочу зону вагона, повітря асимілює всю теплоту, що надійшла до вагона. При цьому воно нагріється. Тому найбільш висока температура буде на вході до повітроохолоджувача. Коливання температури на вході та виході з робочої зони вагона складуть близько 4¸6°С. Якщо задати означену різницю температур t_б -t_а , можна знайти температуру повітря на вході і виході з вагона:

(4.1)

, (4.2)

де t_в – внутрішня температура у вагоні;

t_б -t_a = 4⁰ C – коливання температури на вході і виході з робочої зони вагона.

Навіть до цілком справного вагона при закритих шиберах вентиляційної системи під час руху надходить інфільтраційне повітря. З практики відомо, що його об¢єм складає до 50 м³ /год. Для зручності розрахунків приймаємо, що половина інфільтраційного повітря домішується безпосередньо перед повітроохолоджувачем, а друга половина безпосередньо за ним. Вважаємо, що вологість повітря на вході до вагона складе j=85% та вантаж під час руху вологи не виділяє.

Тоді за відомими значеннями температури і відносної вологості зовнішнього повітря t_зов =29⁰ С, та j_зов =50% наносимо на І-d діаграмі точку 3, яка відповідає параметрам зовнішнього повітря (див. рисунок 4.1). На точці перетину ізотерми І_а =соnst (t_a =0) і лінії рівної відносної вологості j=85% наносимо точку А, яка характеризує параметри повітря на вході у вагон. Процес нагріву повітря у вагоні йде без зміни вмісту вологи, тому з точки А необхідно провести лінію d=соnst до перетину з ізотермою t_б =соnst. Таким чином, буде знайдене положення точки Б, що характеризує параметри повітря на виході з робочої зони вагона. На шляху до повітроохолоджувача домішується інфільтраційне повітря. Отже, точка Д, яка відповідає параметрам повітря на вході до повітроохолоджувача, буде знаходитися на відрізку Б-3 (рисунок 4.1), причому довжина відрізку БД знайдеться, як

, (4.3)

де ;

І₆ - ентальпія у точці Б (12); І_а - ентальпія у точці А (8).

Q – сумарне теплонадходження у вагон, кДж/год;

кДж/год,

де Q1 - теплонадходження крізь огородження кузова;

Qз - загальні теплонадходження за рахунок сонячної радіації черех дах та одну бокову стінку вагона;