Sådan designer du et kølerum til frugt og grønt: 7 praktiske trin

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.

Den korte version: Design til nedtræk i stedet for at holde, bland aldrig afgrøder, der ikke kan dele én atmosfære, hold fordamperen så varm, som belastningen tillader, og sæt rummet i brug med et temperaturkort i stedet for et enkelt termometer. Hvert afsnit nedenfor forklarer en beslutning med de tal, tolerancer og fejl, der dukker op på rigtige projekter.

Start med afgrøden og dens opbevaringskonvolut

Konklusion først: Byg rummet op omkring en afgrødeliste, ikke omkring en plantegning. Ét stort rum er ofte det dyreste svar, fordi temperatur- og luftfugtighedsbehovet er så forskelligt mellem varer, at én gruppe altid lider.

Temperatur er det tal, alle husker; luftfugtighed er den, der afgør, om du sælger vægt eller taber den. De fleste frugter og grøntsager holder bedst mellem 90% og 95% relativ luftfugtighed, men tørre løg og hvidløg vil have 65-70 %, og at sætte dem i samme rum som bladgrønt garanterer, at en af ​​de to er forkert. Ethylen er den anden fælde: æbler, bananer og tomater frigiver det, mens grønne blade, agurker og gulerødder reagerer på det ved at gulne, plette eller blive bitre.

Søjlerne viser de samme temperaturområder som tabellen (bjælkefarver veksler simpelthen for at kunne læses). Hvis afgrødelisten indeholder to grupper, hvis setpunkter ligger mere end 4 °C fra hinanden, planlæg to rum. Den ekstra væg og dør koster normalt mindre end én beskadiget høst.

Beregn kølebelastningen i den rigtige rækkefølge

Konklusion: Dimensionér anlægget til pull-down belastningen ved designomgivelserne, ikke for steady-state holdebelastningen. I et ferskvarerum er beholdningsbelastningen normalt kun 15-25 % af spidsbelastningen.

Et 50 tons æblerum er et nyttigt eksempel. Produktet ankommer ved 20 °C og skal være nede på ca. 1-2 °C inden for 24 timer. Produktvarme er 50.000 kg x 3,6 kJ/kg/K x 19 K divideret med 86.400 s, hvilket er omkring 40 kW. Respiration tilføjer ca. 1 kW, transmission gennem 100 mm paneler ca. 2 kW på en varm eftermiddag, fordamperventilatorer og afrimning ca. 5 kW, døråbninger ca. 5 kW, og mennesker og belysning ca. 2 kW. Det realistiske designpunkt lander i nærheden af ​​55 kW.

Et rum, der alene er dimensioneret på grundlasten, ca. 10 kW, ville kun have omkring en femtedel af den nødvendige kapacitet. Kompressoren ville køre kontinuerligt, afgrøden ville aldrig trække ned, og fejlen ville fremstå som blød frugt snarere end som en alarm.

• Kølehastighed er en kvalitetsbeslutning. Syv ottendedeles afkøling tager omkring tre gange den halve afkølingstid, så en palle med en 6-timers halvkølingstid har brug for ca. 18 timer for at komme inden for 12,5 % af den endelige temperatur.
• Forkøling inde i opbevaringsrummet tvinger dig til at dimensionere alt til sæsonens travleste dag. Et separat forkølerum er ofte billigere end at overdimensionere hovedplanten, og det holder butikken stabil, mens der kommer ny høst.

Størrelse på konvolutten: Paneler, gulve og døre

Konklusion: For et rum holdt mellem 0 °C og 10 °C er 80-100 mm PIR-paneler nok. Tyndere paneler sparer lidt kapital og tilføjer kompressortimer i de næste femten år.

Et 100 mm PIR panel har en U-værdi på omkring 0,22 W/m2/K. På tværs af en 200 m2 konvolut og en forskel på 25 K er det cirka 1,1 kW transmissionsbelastning og nærmere 2 kW på en varm eftermiddag med sol på væggene. Den ser lille ud ved siden af ​​en 40 kW produktbelastning, men den kører hver time hver dag, og det er den del af belastningen, du kan reducere permanent med en bedre væg.

Dampkontrol betyder mere end tykkelse. Hold dampspærren på den varme side, forsegl panelsamlingerne, og opskum hver rør- og kabelgennemføring. Et 5 mm mellemrum lækker mere fugt, end panelet lækker varme, og resultatet er is ved fugen, et hævet gulv og en dør, der ikke længere lukker.

• Gulv: isolering under pladen, en skridsikker finish og en hældning på ca. 1:100 mod et indespærret afløb. En tørfælde lader varm, fugtig luft krybe under panelerne.
• Døre: 1,2-1,5 m skyde- eller dobbeltfløjede døre til mellemtemperaturrum, med båndgardiner, hvor trafikken er stor. Placer aldrig døren direkte foran fordamperen.
• Luftveje: Hold 300-500 mm fri under køleren og ved returen, brug 3,0-3,5 m gange til gaffeltrucks, og stabel kartoner med mellemrum, der er på linje med luftstrømmen.

Luftstrøm og fugtighed bestemmer holdbarhed

Konklusion: kør fordamperen så varm som belastningen tillader. Forskellen mellem rumluft og fordampningstemperatur, TD, bestemmer, hvor tør spiraloverfladen er, og spiraloverfladen indstiller rumfugtigheden.

Et 4 °C rum, der betjenes af en køler, der kører ved -8 °C, fungerer med en 12 K TD. Luft, der rører ved den spiral, afkøles langt under dens dugpunkt, fugt kondenserer på finnerne, og den relative luftfugtighed falder i nærheden af ​​70-75 % i stedet for de 90-95 %, som afgrøden har brug for. Vælg en køler med bred finneafstand, typisk 4,5-6 mm til friske varer, så spolen fungerer som en køleflade frem for en affugter.

DD-type mellemtemperaturfordamper DD-type fordamper er hovedsageligt velegnet til køleopbevaring ved -18°C. Kan opbevare frosne fødevarer som kød og fisk ved lave temperaturer. Se produkt →

Luftbevægelse skal være skånsom i et opbevaringsrum og kun hurtig i et forkølerum. Langtidsopbevaring fungerer bedst ved omkring 0,05-0,1 m/s gennem stakken, mens tvungen forkøling kræver 0,5-2 m/s. I begge tilfælde skal luften bevæge sig gennem lasten, ikke rundt om den.

Afrimningskontrol er den mest almindelige kilde til fugtudsving. Brug off-cycle eller on-demand afrimning med spoletemperaturterminering i stedet for et fast ur. Hver unødvendig afrimning tilføjer varme og vand til rummet, og hver manglende afrimning blokerer spolen med frost.

Byg kølesystemet som én pakke

Konklusion: vælg kompressor, kondensator og køler sammen ved fordampnings- og kondenseringstemperatur. Nominel hestekræfter er en etiket; kapacitet på dit arbejdssted er ingeniørarbejdet.

Til små og mellemstore rum dækker en luftkølet kondenseringsenhed med scroll eller semi-hermetisk stempelkompressor de fleste frugt- og grøntsagsanvendelser. Større projekter retfærdiggør normalt parallelle stativer, vandkølede kondensatorer eller skruekompressorer, hvor delbelastningseffektivitet og kølemiddelpåfyldning betyder mere end den første pris.

Luftkølet kondenseringsenhed Luftkølet enhed er en enhed, der opnår køling ved at sprede varme gennem luft. Det inkluderer kompressorer, kondensatorer, fordampere, droslingskomponenter og kontrol ... Se produkt →

Tilpas køleren til temperaturbåndet: højtemperaturenheder til modnings- og mellemrum, middeltemperaturenheder til 0-10 °C produktionsrummet og lavtemperaturenheder kun, hvor frosne produkter deler bygningen. Valg af kølemiddel følger samme logik. R448A, R449A og R507A forbliver almindelige for mellem- og lavtemperatursystemer; propan er effektiv i små hermetiske enheder, men har brug for en ladningsgrænse og ventilation; ammoniak og CO2 passer til store anlæg, hvor lækagesporing og uddannet personale allerede er til rådighed.

Arbejder med en producent af semi-hermetiske kompressorer der også bygger kondensatorer og kølere, holder kapacitetstallene konsistente på ét driftspunkt, i stedet for at lade tre kataloger være uenige samme eftermiddag.

Planlæg varmeafvisning, før du hælder gulvet

Konklusion: beslut, hvor den afviste varme går hen, før layoutet er rettet, fordi det begrænser både stedet og budgettet.

Luftkølede kondensatorer er standard for små og mellemstore rum. De har brug for fri plads, ca. 1-1,5 m omkring og over spolen, ingen recirkulation mellem enhederne og en position, hvor støv, blade og varm udstødning ikke vender tilbage til indløbet. På en 38-40 °C designdag kan et luftkølet system miste 10-15 % af den kapacitet, det viste ved et 32 ​​°C-mærkepunkt, så enten overdimensioner kondensatoren eller acceptere en højere kondenseringstemperatur og en lavere ydeevnekoefficient.

V Type luftkølet kondensator V står for V-type apical air outlet. Skallen er lavet af højkvalitets stålplade, og overfladen er fosfateret og spray-coated for at modstå korrosion. Se produkt →

Vandkølede kondensatorer med køletårn eller lukket kredsløbskøler løser høje omgivelses- og støjproblemer, men de tilføjer vandbehandling, frostbeskyttelse og vedligeholdelse. Vælg dem, når omgivelserne er virkelig hårde, eller når kondensatoren skal sidde tæt på en grænse med en støjgrænse.

Kommission med data, og tjek derefter igen hver sæson

Konklusion: et kølerum accepteres med et temperaturkort og en nedtrækskurve, ikke med et termometer i nærheden af døren.

Kurven ovenfor viser det klassiske mønster: rumluft når sætpunktet inden for timer, mens produktkernen tager det meste af en dag. Hvis de to linjer holder op med at konvergere, mangler anlægget kapacitet, eller luftstrømmen er blokeret.

• Kortlæg ni punkter, inklusive to hjørner nær døren, og bekræft, at spredningen forbliver inden for 1 °C efter 24 timer med fuld belastning.
• Optag en nedtrækskurve med en kernesonde på én palle, og hold den som udgangspunkt for fremtidige sæsoner.
• Tjek overophedning og underkøling ved designomgivelserne, verificer afrimningen, bekræft, at afløbet løber fri, og indstil alarmer om temperatur, døråbningstid og strømsvigt.

Når ydeevnen afviger, skal du arbejde dig igennem symptomer i stedet for at gætte; en struktureret fejlanalyse for køleanlæg sparer langt mere produkt end at udskifte dele tilfældigt.

Ofte stillede spørgsmål

Hvilken paneltykkelse har et frugt- og grøntkølerum brug for?

For rum holdt mellem 0 °C og 10 °C dækker 80-100 mm PIR-paneler de fleste projekter. Tykkere paneler tjener deres omkostninger, når rummet støder op til et varmt tag eller en solbelyst væg, eller når temperaturforskellen overstiger 25 K.

Kan æbler og grønne blade dele et rum?

Ikke sikkert. Æbler frigiver ethylen, og grønne blade, agurker og gulerødder reagerer på det med gulning og hurtigere henfald. Deres luftfugtighedskrav er også forskellige, så to mindre rum med separate enheder betaler sig normalt inden for en sæson.

Har jeg brug for et separat forkølerum?

For mere end et par tons om dagen, ja. Markvarme er den største enkeltbelastning, og fjernelse af den i en dedikeret bugt holder lagerrummet stabilt i stedet for at tvinge hovedanlægget til at køre på top i et par timer hver dag.

At designe et kølerum til frugt og grøntsager er for det meste et spørgsmål om rækkefølge: fix afgrødelisten, derefter belastningen, så kuverten, så køleren, og først derefter udstyret. Hvert trin afhænger af det før det, og et rum, der springer belastningsberegningen over, kan ikke repareres med en bedre controller.