Kylmähuoneen suunnittelu hedelmille ja vihanneksille: 7 käytännön vaihetta

A cold room can display a steady 2 °C and 92% relative humidity and still cost you a week of shelf life. The setpoint is the last five percent of the design. What actually protects produce is the order of the decisions made before anyone chooses a compressor: which crops the room must hold, how much heat has to be removed and how fast, how well the envelope resists heat and vapor, how gently the cooler dries the air, and how the system behaves on the hottest afternoon of the year.

Lyhyt versio: Suunnittele alas vedettäväksi, ei pidä, älä koskaan sekoita kasveja, jotka eivät voi jakaa samaa ilmakehää, pidä höyrystin niin lämpimänä kuin kuormitus sallii ja ota huone käyttöön lämpötilakartalla yhden lämpömittarin sijaan. Jokainen alla oleva osa selittää yhden päätöksen numeroilla, toleransseilla ja virheillä, jotka näkyvät todellisissa projekteissa.

Aloita sadosta ja sen säilytyskuoresta

Johtopäätös ensin: rakenna huone satoluettelon ympärille, ei pohjapiirroksen ympärille. Yksi iso huone on usein kallein ratkaisu, koska lämpötila- ja kosteustarpeet vaihtelevat niin paljon hyödykkeiden välillä, että yksi ryhmä aina kärsii.

Lämpötila on luku, jonka kaikki muistavat; kosteus ratkaisee, myytkö vai pudotatko painoa. Useimmat hedelmät ja vihannekset kestävät parhaiten suhteellista kosteutta 90-95 %, mutta kuivat sipulit ja valkosipulit haluavat 65-70 %, ja niiden laittaminen samaan huoneeseen lehtivihanneksien kanssa takaa, että jompikumpi näistä on väärässä. Eteeni on toinen ansa: omenat, banaanit ja tomaatit vapauttavat sen, kun taas lehtivihannekset, kurkut ja porkkanat reagoivat siihen kellastumalla, pilkkulla tai muuttumalla katkeraksi.

Palkit näyttävät samat lämpötila-alueet kuin taulukossa (palkin värit vain vaihtelevat luettavuuden vuoksi). Jos satoluettelossa on kaksi ryhmää, joiden asetusarvot ovat yli 4 °C:n päässä toisistaan, suunnittele kaksi huonetta. Ylimääräinen seinä ja ovi maksavat normaalisti vähemmän kuin yhden vaurioituneen sadon.

Laske jäähdytyskuorma oikeassa järjestyksessä

Johtopäätös: mittaa laitos suunnitteluympäristön alasvetokuormitusta varten, älä tasaisen pitokuorman mukaan. Tuoretuotehuoneessa pitokuorma on yleensä vain 15-25 % huipusta.

50 tonnin omenahuone on hyödyllinen esimerkki. Tuote saapuu 20 °C:seen ja sen tulee laskea noin 1-2 °C:seen 24 tunnin sisällä. Tuotteen lämpö on 50 000 kg x 3,6 kJ/kg/K x 19 K jaettuna 86 400 s:lla, mikä on noin 40 kW. Hengitys lisää noin 1 kW, siirto 100 mm paneelien läpi noin 2 kW kuumana iltapäivänä, höyrystinpuhaltimet ja sulatus noin 5 kW, oviaukot noin 5 kW ja ihmiset ja valaistus noin 2 kW. Realistinen suunnittelupiste laskeutuu lähelle 55 kW.

Pelkästään pitokuormalla mitoitetussa, noin 10 kW:ssa huoneessa olisi vain noin viidennes tarvittavasta kapasiteetista. Kompressori käy jatkuvasti, sato ei koskaan kaatuisi ja vika näyttäisi hedelmälliseltä hedelmiltä eikä hälytyksestä.

• Jäähdytysnopeus on laatupäätös. Seitsemän kahdeksasosan jäähdytys kestää noin kolme kertaa puolijäähtymisajan, joten 6 tunnin puolijäähdytysajan lava tarvitsee noin 18 tuntia päästäkseen 12,5 %:iin lopullisesta lämpötilasta.
• Varastotilan esijäähdytys pakottaa kokoon kaiken kauden kiireisimpään päivään. Erillinen esijäähdytyspaikka on usein halvempaa kuin päälaitoksen ylimitoitus, ja se pitää myymälän vakaana uuden sadon saapuessa.

Kirjekuoren koko: paneelit, lattiat ja ovet

Johtopäätös: huoneeseen, jonka lämpötila on välillä 0 °C - 10 °C, 80-100 mm PIR-paneelit riittävät. Ohuemmat paneelit säästävät hieman pääomaa ja lisäävät kompressoritunteja seuraavien viidentoista vuoden ajan.

100 mm:n PIR-paneelin U-arvo on noin 0,22 W/m2/K. 200 m2:n verhokäyrällä ja 25 K erolla, mikä on noin 1,1 kW siirtokuormitusta ja lähempänä 2 kW kuumana iltapäivänä auringon paistaessa seinillä. Se näyttää pieneltä 40 kW:n tuotekuorman rinnalla, mutta käy joka päivä tunnin välein, ja se on se osa kuormaa, jota voit vähentää pysyvästi paremmalla seinällä.

Höyrynhallinta on tärkeämpää kuin paksuus. Pidä höyrysulku lämpimällä puolella, tiivistä paneelien liitokset ja vaahdota jokainen putken ja kaapelin läpivienti. 5 mm:n rako vuotaa enemmän kosteutta kuin paneeli lämpöä, ja seurauksena on jäätä liitokseen, turvonnut lattia ja ovi, joka ei enää sulkeudu.

• Lattia: eristys laatan alla, liukastumista estävä pinta ja kaltevuus noin 1:100 loukkuun jäävää viemäriä kohti. Kuivaloukku päästää lämpimän, kostean ilman tunkeutumaan paneelien alle.
• Ovet: 1,2-1,5 m liuku- tai kaksilehtiset ovet keskilämpöisiin tiloihin, nauhaverhoilla, kun liikennettä on paljon. Älä koskaan aseta ovea suoraan höyrystimen eteen.
• Ilmareitit: pidä 300-500 mm vapaana jäähdyttimen alapuolella ja paluuputkessa, käytä trukkeja varten 3,0-3,5 m käytäviä ja pinoa laatikoita, joissa on ilmavirran kanssa linjassa olevat rakot.

Ilmavirta ja kosteus määräävät säilyvyyden

Johtopäätös: käytä höyrystintä niin lämpimänä kuin kuormitus sallii. Huoneilman ja haihtumislämpötilan ero, TD, määrittää, kuinka kuiva patterin pinta on ja patterin pinta huoneen kosteuden.

4 °C:n huone, jota palvelee -8 °C:ssa toimiva jäähdytin, toimii 12 K TD:llä. Kierukkaa koskettava ilma jäähtyy paljon kastepisteensä alapuolelle, kosteus tiivistyy eviin ja suhteellinen kosteus asettuu lähelle 70-75 % sadon tarvitseman 90-95 % sijasta. Valitse jäähdytin, jossa on leveä eväväli, tyypillisesti 4,5-6 mm tuoretuotteille, jotta patteri toimii jäähdytyspinnana, ei ilmankuivaajana.

DD-tyyppinen keskilämpötilainen höyrystin DD-tyyppinen höyrystin soveltuu pääasiassa kylmävarastointiin -18°C:ssa. Voidaan säilyttää pakastettuja elintarvikkeita, kuten lihaa ja kalaa, alhaisissa lämpötiloissa. Näytä tuote →

Ilman liikkeen tulee olla kevyttä varastotilassa ja nopeaa vain esijäähdytystilassa. Pitkäaikainen varastointi toimii parhaiten noin 0,05-0,1 m/s pinon läpi, kun taas paineilmaesijäähdytys tarvitsee 0,5-2 m/s. Molemmissa tapauksissa ilman on kuljettava kuorman läpi, ei sen ympärillä.

Sulatuksen hallinta on yleisin kosteusvaihteluiden lähde. Käytä off-cycle- tai on-demand-sulatusta, jossa on kelan lämpötilan pääte kiinteän kellon sijaan. Jokainen turha sulatus lisää lämpöä ja vettä huoneeseen, ja jokainen hukattu tukkii patterin huurreella.

Rakenna jäähdytysjärjestelmä yhtenä pakettina

Johtopäätös: valitse kompressori, lauhdutin ja jäähdytin yhdessä haihdutus- ja lauhdutuslämpötilan avulla. Nimellinen hevosvoima on etiketti; kapasiteetti työpisteessäsi on suunnittelu.

Pienissä ja keskikokoisissa huoneissa ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö, jossa on rullakompressori tai puolihermeettinen mäntäkompressori, kattaa useimmat hedelmä- ja vihannessovellukset. Suuremmat projektit oikeuttavat yleensä rinnakkaiset telineet, vesijäähdytteiset lauhduttimet tai ruuvikompressorit, joissa osakuormituksen tehokkuus ja kylmäainelataus ovat tärkeämpiä kuin ensimmäiset kustannukset.

Ilmajäähdytteinen lauhdutusyksikkö Ilmajäähdytteinen yksikkö on laite, joka saa aikaan jäähdytyksen siirtämällä lämpöä ilman kautta. Se sisältää kompressorit, lauhduttimet, höyrystimet, kuristuskomponentit ja ohjaus... Näytä tuote →

Sovita jäähdytin lämpötila-alueelle: korkean lämpötilan yksiköt kypsytys- ja seisontahuoneisiin, keskilämpötilaiset yksiköt 0-10 °C:n tuotantotilaan ja matalan lämpötilan yksiköt vain siellä, missä pakastetuote jakaa rakennuksen. Kylmäaineen valinta noudattaa samaa logiikkaa. R448A, R449A ja R507A ovat edelleen yleisiä keski- ja matalalämpötilajärjestelmissä; propaani on tehokas pienissä hermeettisissä yksiköissä, mutta vaatii latausrajan ja ilmanvaihdon; ammoniakki ja CO2 sopivat suuriin tehtaisiin, joissa vuotojen havaitsemiseen ja koulutettuun henkilökuntaan on jo saatavilla.

Työskentely a puolihermeettisten kompressorien valmistaja joka rakentaa myös lauhduttimia ja jäähdyttimiä, pitää kapasiteettiluvut yhtenäisinä yhdessä työpisteessä sen sijaan, että jättäisivät kolme eri mieltä olevaa luetteloa samana iltapäivänä.

Suunnittele lämmönpoisto ennen lattian kaatamista

Johtopäätös: päätä, minne hylätty lämpö menee, ennen kuin layout on korjattu, koska se rajoittaa sekä sivustoa että budjettia.

Ilmajäähdytteiset lauhduttimet ovat oletuksena pienissä ja keskikokoisissa huoneissa. Ne tarvitsevat vapaata tilaa, noin 1-1,5 m patterin ympärillä ja yläpuolella, ei kierrätystä yksiköiden välillä ja paikan, jossa pöly, lehdet ja lämmin pakokaasu eivät palaa sisääntuloon. 38–40 °C:n suunnittelupäivänä ilmajäähdytteinen järjestelmä voi menettää 10–15 % kapasiteetista, jonka se osoitti 32 °C:n arvopisteellä, joten joko ylimitat lauhdutin tai hyväksy korkeampi lauhdutuslämpötila ja pienempi suorituskykykerroin.

V-tyypin ilmajäähdytteinen lauhdutin V tarkoittaa V-tyyppistä apikaalista ilmanpoistoa. Kuori on valmistettu korkealaatuisesta teräslevystä ja pinta on fosfatoitu ja ruiskupinnoitettu korroosionkestäväksi. Näytä tuote →

Vesijäähdytteiset lauhduttimet jäähdytystornilla tai suljetulla jäähdyttimellä ratkaisevat korkeat ympäristö- ja meluongelmat, mutta ne lisäävät vedenkäsittelyä, jäätymissuojaa ja huoltoa. Valitse ne, kun ympäristö on todella ankara tai kun lauhduttimen on oltava lähellä rajaa, jolla on meluraja.

Provisio tietojen kanssa, tarkista sitten uudelleen joka kausi

Johtopäätös: kylmähuone hyväksytään lämpötilakartalla ja alasvetokäyrällä, ei oven lähellä olevalla lämpömittarilla.

Yllä oleva käyrä näyttää klassisen kuvion: huoneilma saavuttaa asetusarvon muutamassa tunnissa, kun taas tuotteen ydin kestää suurimman osan päivästä. Jos kaksi linjaa lakkaavat lähentymästä, laitoksen kapasiteetti on puutteellinen tai ilmavirtaus on tukossa.

• Kartoita yhdeksän pistettä, mukaan lukien kaksi oven lähellä olevaa kulmaa, ja varmista, että leviäminen pysyy 1 °C:ssa 24 tunnin kuluttua täydellä kuormalla.
• Tallenna alasvetokäyrä ydinanturilla yhdelle lavalle ja pidä se lähtöviivana tuleville kausille.
• Tarkista tulistus ja alijäähdytys suunnitteluympäristössä, tarkista sulatuksen päättäminen, varmista, että tyhjennys on vapaa ja aseta hälytykset lämpötilasta, oven aukioloajasta ja sähkökatkosta.

Kun suorituskyky heikkenee, selvitä oireita arvaamisen sijaan; strukturoitu Vikaanalyysi kylmävarastoinnin jäähdytysjärjestelmissä säästää paljon enemmän tuotetta kuin osien satunnainen vaihtaminen.

Usein kysytyt kysymykset

Minkä paksuisen paneelin hedelmien ja vihannesten kylmähuone tarvitsee?

Huoneissa, joiden lämpötila on 0–10 °C, 80–100 mm:n PIR-paneelit kattavat useimmat projektit. Paksummat paneelit ansaitsevat hintansa, kun huone on kuuman katon tai auringonpaistetun seinän vieressä tai kun lämpötilaero ylittää 25 K.

Voivatko omenat ja lehtivihannekset jakaa yhden huoneen?

Ei turvallisesti. Omenat vapauttavat eteeniä, ja lehtivihannekset, kurkut ja porkkanat reagoivat siihen kellastumalla ja nopeammin. Myös niiden kosteusvaatimukset vaihtelevat, joten kaksi pienempää huonetta erillisillä yksiköillä maksavat itsensä normaalisti takaisin kauden aikana.

Tarvitsenko erillisen esijäähdytyshuoneen?

Enemmän kuin muutaman tonnin päivässä, kyllä. Kenttälämpö on suurin yksittäinen kuorma, ja sen poistaminen erillisessä tilassa pitää varastotilan vakaana sen sijaan, että päälaitos pakotettaisiin käymään ruuhkalla muutaman tunnin ajan joka päivä.

Hedelmien ja vihannesten kylmähuoneen suunnittelu on enimmäkseen järjestyskysymys: korjataan satolista, sitten kuorma, sitten kirjekuori, sitten jäähdytin ja vasta sitten laitteet. Jokainen vaihe riippuu sitä edeltävästä, eikä tilaa, joka jättää kuormituslaskelman väliin, ei voida korjata paremmalla ohjaimella.