Калорический расчет требуется для определения суточного расхода холода на предприятии, вырабатывающем быстрозамороженные продукты (для камер охлаждения и хранения сырья, морозильных камер, скороморозильных аппаратов, камер для хранения замороженного сырья и замороженной продукции, технологического оборудования, в котором охлаждаются продукты, а также на вымораживание влаги при производстве концентрированных фруктовых соков и др.).

При проведении калорических расчетов необходимо использовать данные, характеризующие работу предприятия в наиболее тяжелых условиях - при высокой температуре наружного воздуха, в период максимального поступления сырья на переработку, в период работы на полную производительность технологического оборудования и полную загрузку холодильных камер.

Общий суточный расход холода на предприятии определяют по формуле:

∑ Q = ∑ Q₁ + ∑ Q₂ + ∑ Q₃ + ∑ Q₄ ккал/сутки,

где Q₁ - расход холода на теплопередачу в охлаждаемых камерах (через полы, стены, лотолки) через внешние ограждения;

Q₂ - расход холода на охлаждение и замораживание продуктов;

Q₃ - расход холода на охлаждение и осушение воздуха при вентиляции камер;

Q₄ - расход холода на открывание дверей камер, пребывание в камерах людей, освещение и др.

Расход холода на теплопередачу можно определять по формуле:

∑ Q₁ = ∑ Fk (t_H - t_K) 24 ккал/сутки,

где F - поверхность стен, пола и потолка каждой охлаждаемой камеры, м²;

k - коэффициент теплопередачи изоляционных ограждений, ккал/(м²•ч•град) (значение величины приведено ниже);

t_K - требуемая температура воздуха в камере, °С;

t_H - расчетная температура теплопередающей поверхности (воздуха, почвы снаружи), °С.

Расчетная температура наружного воздуха

t_H = 0,4 t_см + 0,6 t_макс °С,

где t_см и t_макс - среднемесячная температура и максимальная суточная температура жаркого месяца. Расчетные температуры приведены в табл. 66.

Таблица 66

Географическая зона	Расчетная температура, °С
	наружного воздуха	смежных помещений	тамбура, вестибюля, коридора	почвы под полом подвала	почвы у стен подвала
Средняя Азия, Кавказ, южная часть Украины, Нижнее и Среднее Поволжье	32	28	14	18	25
Центральные районы европейской части России, северные и западные районы Украины и Белоруссии	28	24	12	14	21
Прибалтика, Ленинградская область	26	20	10	10	17

Коэффициент теплопередачи внешних ограждении k приведен в табл. 67.

Таблица 67

Ограждения	Коэффициент теплопередачи, ккал/(м2 • ч • град), при температуре камеры, °С
	-18 и ниже	-10 ÷ -18	0 ÷ -10	0 и выше
Наружные стены (при tH - tK=25÷50° С)	0,25	0,30	0,35	0,40
Перегородки (при tH - tK=5÷15° С)	0,30	0,40	0,50	0,60
Междуэтажные перекрытия и полы нижнего этажа (при tH - tK=5÷15° С)	0,35	0,40	0,50	0,60

Количество тепла, приток которого происходит дополнительно через внешние ограждения от воздействия солнечной радиации, определяют по формуле:

Q_R = kF_R ∆t_R z ккал/сутки,

где k - коэффициент теплопередачи ограждений, ккал/(м² • ч • град);

F_R - поверхность ограждения, подверженная облучению, м²;

∆t_R - избыточная разность температур снаружи и внутри камер, составляющая для плоской кровли 15-20° С, для стен с южной и юго-западной стороны 5-10° С;

z - продолжительность солнечной радиации, принимаемая для южных районов 12 ч в сутки, а для средней климатической зоны 9 ч в сутки.

Количество тепла, проходящего от земли к неизолированной поверхности пола и стен (заземленной), принимают приближенно 3 ккал/(м² • ч).

Расход холода на охлаждение продуктов в холодильных камерах с учетом усушки продуктов (испарение влаги и оседания ее на охлаждающей поверхности в виде инея) определяют по формуле:

где G - масса продукта, кг;

с - теплоемкость продукта, ккал/(кг • град);

t_H и t_K - начальная и конечная температуры продукта, °С;

∆g - усушка продукта за период охлаждения, %;

q - теплота конденсации водяных паров и замерзание воды, ккал/кг;

z - продолжительность охлаждения, ч.

Расход холода на охлаждение упакованных продуктов определяют по формуле:

∑ Q₂ = ∑ (Gc + G_тc_т) (t_H - t_K) ккал/сутки,

где G-масса продуктов, поступающих на охлаждение, кг/сутки;

с - теплоемкость продуктов при охлаждении, ккал/(кг • град);

G_т- масса тары, кг/сутки;

с_т - теплоемкость материала тары (стекло 0,2, дерево 0,6, железо 0,1), ккал/(кг • град);

t_H и t_K - начальная и конечная температуры продукта и тары,°С.

Условно принимают массу для продуктов в деревянных ящиках и деревянных бочках 10-15% от массы брутто и 35-40% для стеклянных банок.

Для определения расхода холода на замораживание продуктов (количество тепла, отводимого при замораживании) пользуются следующей расчетной формулой:

∑Q´₂ = ∑G [c (t_H-t_KP) + Wфr + с_м (t_KP - t_c.k) + ∑ G_т с_т (t_H - t_c.k) ккал/сутки,

где G - масса продукта, кг;

G_т- масса тары, кг/сутки;

t_H - начальная температура продукта и тары, °С;

t_KP - криоскопическая температура продукта, °С;

t_c.k - средняя конечная температура продукта и тары, °С;

r - удельная теплота льдообразования (около 80), ккал/кг;

ф - содержание воды в продукте, кг/кг;

W - количество вымороженной воды в продукте, кг/кг;

с - теплоемкость продукта в охлажденном состоянии, ккал/(кг • град);

с_м - теплоемкость замороженного продукта, ккал/(кг • град);

с_т - теплоемкость материала тары, ккал/(кг • град).

Расход холода на охлаждение и замораживание продукта в значительной мере зависит от его количества и содержания в нем воды. Он может быть определен для весовой единицы продукта также по разности энтальпии при начальной и конечной температурах охлаждения или замораживания по формуле

где G - масса охлаждаемых или замораживаемых продуктов, кг/сутки;

i_H и i_к - теплосодержание продуктов (энтальпия) в начале и конце охлаждения или замораживания, ккал/кг.

Теплосодержание (энтальпия) основных продуктов (по данным Д. Г. Рютова) приведено в табл. 68.

Таблица 68.

Температура, ° С	Энтальпия продуктов, ккал/кг
	говядины, птицы	баранины	свинины	рыбы нежирной	рыбы жирной	винограда, абрикосов, вишни	прочих фруктов и ягод	фруктов и ягод в сиропе (2 части ягод и 1 часть 40%-ного сиропа)	ягод с сахаром
+30	78,6	76,1	75,0	88,7	84,0	81,9	91,9	84,5	66,1
+25	74,7	72,3	68,8	84,5	79,9	77,7	87,4	80,3	62,4
+20	70,9	68,5	65,1	80,3	75,8	73,4	82,9	76,0	58,6
+17	68,6	66,3	62,9	77,8	73,4	70,9	80,2	73,5	56,4
+15	67,0	64,8	61,4	76,1	71,8	69,2	78,4	71,8	54,9
+12	64,7	62,5	59,3	73,6	69,3	66,6	75,7	69,2	52,6
+10	63,2	61,0	57,8	71,9	67,7	64,9	73,9	67,5	51,1
+7	60,9	58,8	55,7	69,4	65,2	62,4	71,2	65,0	48,9
+5	59,3	57,3	54,2	67,7	63,6	60,7	69,4	63,3	47,4
+3	57,8	55,8	52,8	66,1	62,0	59,0	67,6	61,6	45,9
+1	56,3	54,3	51,3	64,4	60,4	57,3	65,8	59,9	44,4
0	55,5	53,5	50,6	63,5	59,5	56,4	64,9	59,0	43,6
-1	44,0	42,9	40,6	50,7	47,7	55,6	64,0	58,2	42,9
-3	19,0	18,4	17,6	21,3	20,4	48,4	33,2	43,1	41,4
-5	13,7	13,3	13,0	15,3	14,7	27,7	19,8	25,8	35,2
-8	9,4	9,2	8,9	10,4	10,1	15,9	12,2	15,5	20,5
-10	7,2	7,1	6,9	8,0	7,8	11,9	9,4	11,8	15,2
-12	5,3	5,2	5,1	5,9	5,8	8,7	7,1	8,8	11,2
-15	3,1	3,0	2,9	3,4	3,4	4,9	4,1	5,1	6,4
-18	1,1	1,1	1,1	1,2	1,2	1,8	1,6	1,9	2,4
-19	0,5	0,5	0,5	0,6	0,6	0,9	0,8	0,9	1,2
-20	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0