Pratik Soğuk Hava Deposu Kapasite Seçimi

1. Soğuk Hava Deposu Hacim Hesaplama

Bir deponun hacmi, içerisindeki ürünlerin ne kadar alan kaplayacağını ve gerekli soğutma kapasitesini belirlemek için temel bir faktördür.

📌 Formül:

$$\text{Hacim (m³)}=\text{Uzunluk (m)}\times \text{Genis¸lik (m)}\times \text{Yu¨kseklik (m)}$$

📌 Örnek:
5m × 4m × 3m boyutlarında bir depo için:

$$5\times 4\times 3=60\text{ m³}$$

Bu hesaplama, deponun toplam iç hacmini verir. Ancak raf sistemleri, hava boşlukları ve kullanılabilir alan dikkate alındığında net hacim farklılık gösterebilir.

✅ İpucu: Depo içindeki ürünlerin istifleme yoğunluğuna bağlı olarak toplam hacmin %75-85’i efektif kullanım alanı olarak hesaplanabilir.

2. Ürünlerin Isı Kazancı Hesaplaması

Soğuk hava deposu içindeki ürünler de ısı üretir ve bu ısıyı sistemin karşılaması gerekir. Farklı ürünler, farklı spesifik ısı kapasitesine (c) ve donma ısısına (L) sahiptir.

📌 Formül:

$$Q=m\times c\times \Delta T+m\times L$$

📌 Açıklamalar:

• Q = Ürünün soğutulması için gereken toplam ısı enerjisi (kJ)
• m = Ürün ağırlığı (kg)
• c = Ürünün spesifik ısı kapasitesi (kJ/kg·°C)
• ΔT = Ürünün ilk sıcaklığı ile depo sıcaklığı arasındaki fark (°C)
• L = Ürünün donma ısısı (kJ/kg) (Eğer ürün dondurulacaksa)

📌 Örnek:
1.000 kg etin +10°C’den -18°C’ye soğutulması gerektiğini varsayalım:

• Etin spesifik ısısı (c) = 3.1 kJ/kg·°C
• Etin donma ısısı (L) = 230 kJ/kg
• ΔT = 10 – (-18) = 28°C

Önce soğutma işlemi:

Q1=1000×3.1×28=86,800 kJQ_1 = 1000 times 3.1 times 28 = 86,800 text{ kJ}Q1​=1000×3.1×28=86,800 kJ

Sonra donma işlemi:

Q2=1000×230=230,000 kJQ_2 = 1000 times 230 = 230,000 text{ kJ}Q2​=1000×230=230,000 kJ

Toplam ısı yükü:

Qtoplam=86,800+230,000=316,800 kJQ_{toplam} = 86,800 + 230,000 = 316,800 text{ kJ}Qtoplam​=86,800+230,000=316,800 kJ

Bu değer, ürünleri istenilen sıcaklığa getirmek için gereken toplam ısı enerjisidir.

✅ İpucu: Meyve ve sebzeler için spesifik ısı kapasitesi genellikle 3.8-4.2 kJ/kg·°C, süt ürünleri için 3.6-3.9 kJ/kg·°C olarak alınabilir.

3. Isı Kazancı Hesaplamaları (Ortamdan Gelen Isı Yükü)

Bir soğuk hava deposunda ısı kazancı çeşitli kaynaklardan gelir:

A) Duvar, Tavan ve Zemin Isı Kazancı

📌 Formül:

$$Q=U\times A\times \Delta T$$

📌 Açıklamalar:

• Q = Isı kazancı (W)
• U = Isı geçirgenlik katsayısı (W/m²·K)
• A = Yüzey alanı (m²)
• ΔT = İç ve dış sıcaklık farkı (°C)

📌 Örnek:

• Yalıtım malzemesi: Poliüretan panel (U = 0.3 W/m²·K)
• Alan (A): 50 m²
• ΔT = 35°C (dış ortam) – (-18°C) = 53°C

$$Q=0.3\times 50\times 53=795\text{ W}$$

Yani, depo yüzeylerinden gelen ısı kazancı yaklaşık 795W olacaktır.

B) Kapı Açılmalarından Gelen Isı Yükü

Depo kapıları açıldığında, dışarıdaki sıcak hava içeri girerek ek bir ısı yükü oluşturur.

📌 Ortalama hesaplama yöntemi:

$$Q=N\times V\times \rho \times c\times \Delta T$$

📌 Açıklamalar:

• N = Kapı açılma sayısı (saatlik)
• V = Depoya giren hava hacmi (m³)
• ρ = Havanın yoğunluğu (1.2 kg/m³)
• c = Havanın spesifik ısı kapasitesi (1.005 kJ/kg·°C)
• ΔT = Dış ve iç sıcaklık farkı

✅ Kapı açılmalarından gelen ısı kazancını azaltmak için hızlı açılan kapılar ve hava perdeleri kullanılması önerilir.

4. Soğutma Kapasitesi Hesaplama

Soğuk hava deposunun toplam ısı yükünü belirledikten sonra, gerekli soğutma kapasitesini hesaplayabiliriz.

📌 Formül:

Sog˘utma Kapasitesi (kW)=Q3600text{Soğutma Kapasitesi (kW)} = frac{Q}{3600}Sog˘​utma Kapasitesi (kW)=3600Q​

(Enerji birimi kJ cinsinden olduğu için saniyeye çevirmek için 3600’e bölünür.)

📌 Örnek:
Eğer toplam ısı yükü 500,000 kJ ise:

500,0003600=138.9 kWfrac{500,000}{3600} = 138.9 text{ kW}3600500,000​=138.9 kW

Bu durumda, soğuk hava deposu için en az 138.9 kW kapasiteli bir soğutma sistemine ihtiyaç duyulur.

Sonuç ve Öneriler

✔ Depo hacmi, ısı kazancı ve ürün soğutma yükü dikkatlice hesaplanmalıdır.
✔ Kapı açılmalarından gelen ısı yükünü minimize etmek için izolasyon artırılmalı, hava perdeleri kullanılmalıdır.
✔ Yüksek verimli kompresör ve evaporatörler tercih edilmelidir.
✔ Düzenli bakım yapılmalı ve sistem performansı takip edilmelidir.

Bu ayrıntılı hesaplama yöntemleri, soğuk hava deposu tasarımında verimliliği artırarak enerji tasarrufu sağlamanıza yardımcı olacaktır. 🚀