วิธีการออกแบบห้องเย็นสำหรับผักและผลไม้: 7 ขั้นตอนปฏิบัติ

A cold room can display a steady 2 องศาเซลเซียส 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.

เวอร์ชันสั้น: ออกแบบมาให้ดึงลงแทนที่จะค้างไว้ ห้ามผสมพืชผลที่ไม่สามารถแบ่งชั้นบรรยากาศเดียวกัน รักษาเครื่องระเหยให้อบอุ่นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และทดสอบการใช้งานห้องด้วยแผนที่อุณหภูมิแทนการใช้เทอร์โมมิเตอร์ตัวเดียว แต่ละส่วนด้านล่างจะอธิบายการตัดสินใจหนึ่งครั้งด้วยตัวเลข เกณฑ์ความคลาดเคลื่อน และข้อผิดพลาดที่ปรากฏในโครงการจริง

เริ่มต้นด้วยการครอบตัดและซองสำหรับจัดเก็บ

ข้อสรุปแรก: สร้างห้องตามรายการพืชผล ไม่ใช่แบบแปลนอาคาร ห้องขนาดใหญ่ห้องหนึ่งมักเป็นคำตอบที่แพงที่สุด เนื่องจากความต้องการอุณหภูมิและความชื้นแตกต่างกันมากระหว่างสินค้าโภคภัณฑ์ที่กลุ่มหนึ่งต้องทนทุกข์ทรมานอยู่เสมอ

อุณหภูมิคือตัวเลขที่ทุกคนจำได้ ความชื้นเป็นตัวตัดสินว่าคุณจะขายน้ำหนักหรือลดน้ำหนัก ผักและผลไม้ส่วนใหญ่เก็บความชื้นสัมพัทธ์ได้ดีที่สุดระหว่าง 90% ถึง 95% แต่หัวหอมและกระเทียมแห้งต้องการความชื้น 65-70% และวางไว้ในห้องเดียวกับผักใบเขียวรับประกันว่าหนึ่งในสองสิ่งนี้ผิด เอทิลีนเป็นกับดักที่สอง: แอปเปิ้ล กล้วย และมะเขือเทศจะหลั่งออกมา ในขณะที่ผักใบเขียว แตงกวา และแครอทจะตอบสนองต่อเอทิลีนโดยการทำให้เป็นสีเหลือง เป็นจุดๆ หรือเปลี่ยนเป็นรสขม

แท่งแสดงช่วงอุณหภูมิเดียวกันกับตาราง (สีของแท่งจะสลับกันเพื่อให้อ่านง่าย) หากรายการครอบตัดมีสองกลุ่มซึ่งมีจุดที่ตั้งไว้ห่างกันมากกว่า 4 °C ให้วางแผนสองห้อง โดยปกติแล้ว ผนังและประตูเพิ่มเติมจะมีราคาน้อยกว่าการเก็บเกี่ยวที่เสียหายเพียงครั้งเดียว

คำนวณภาระการทำความเย็นตามลำดับที่ถูกต้อง

สรุป: ปรับขนาดโรงงานสำหรับโหลดแบบดึงลงที่สภาพแวดล้อมการออกแบบ ไม่ใช่สำหรับโหลดที่คงตัว ในห้องผลิตผลสด ปริมาณการกักเก็บมักจะอยู่ที่ 15-25% ของยอดสูงสุดเท่านั้น

ห้องแอปเปิลขนาด 50 ตันเป็นตัวอย่างที่มีประโยชน์ สินค้ามาถึงที่อุณหภูมิ 20 °C และต้องลดลงเหลือประมาณ 1-2 °C ภายใน 24 ชั่วโมง ความร้อนของผลิตภัณฑ์คือ 50,000 กก. x 3.6 กิโลจูล/กก./K x 19 K หารด้วย 86,400 วินาที หรือประมาณ 40 กิโลวัตต์ การหายใจเพิ่มประมาณ 1 กิโลวัตต์ ส่งผ่านแผงขนาด 100 มม. ประมาณ 2 กิโลวัตต์ในช่วงบ่ายที่อากาศร้อน พัดลมคอยล์เย็นและการละลายน้ำแข็งประมาณ 5 กิโลวัตต์ ประตูเปิดประมาณ 5 กิโลวัตต์ และผู้คนและแสงสว่างประมาณ 2 กิโลวัตต์ จุดออกแบบที่สมจริงมีกำลังใกล้ถึง 55 กิโลวัตต์

ห้องที่มีขนาดรับน้ำหนักบรรทุกเพียงอย่างเดียว ประมาณ 10 กิโลวัตต์ จะมีความจุเพียงประมาณหนึ่งในห้าของความจุที่ต้องการ คอมเพรสเซอร์จะทำงานอย่างต่อเนื่อง พืชผลจะไม่หดตัว และความล้มเหลวจะปรากฏเป็นผลไม้อ่อนแทนที่จะเป็นสัญญาณเตือน

• ความเร็วในการทำความเย็นคือการตัดสินใจด้านคุณภาพ การทำความเย็นเจ็ดในแปดใช้เวลาประมาณสามเท่าของเวลาทำความเย็นครึ่งหนึ่ง ดังนั้นพาเลทที่มีเวลาทำความเย็นครึ่งชั่วโมง 6 ชั่วโมงต้องใช้เวลาประมาณ 18 ชั่วโมงจึงจะมีอุณหภูมิภายใน 12.5% ​​ของอุณหภูมิสุดท้าย
• การระบายความร้อนล่วงหน้าภายในห้องเก็บของจะทำให้คุณต้องปรับขนาดทุกอย่างสำหรับวันที่ยุ่งที่สุดของฤดูกาล ช่องระบายความร้อนล่วงหน้าที่แยกจากกันมักจะราคาถูกกว่าการขยายขนาดโรงงานหลัก และช่วยให้ร้านค้ามีเสถียรภาพในขณะที่ผลผลิตใหม่มาถึง

ปรับขนาดซองจดหมาย: แผง พื้น และประตู

สรุป: สำหรับห้องที่มีอุณหภูมิระหว่าง 0 °C ถึง 10 °C แผง PIR 80-100 มม. ก็เพียงพอแล้ว แผงที่บางลงช่วยประหยัดต้นทุนเล็กน้อยและเพิ่มชั่วโมงการทำงานของคอมเพรสเซอร์ไปอีก 15 ปีข้างหน้า

แผง PIR ขนาด 100 มม. มีค่า U ประมาณ 0.22 W/m2/K ทั่วทั้งซองจดหมายขนาด 200 ตร.ม. และความแตกต่าง 25 K นั้นคิดเป็นภาระของระบบส่งกำลังประมาณ 1.1 กิโลวัตต์ และใกล้เคียงกับ 2 กิโลวัตต์ในช่วงบ่ายที่อากาศร้อนโดยมีแสงแดดส่องบนผนัง มันดูเล็กเมื่อเทียบกับโหลดผลิตภัณฑ์ขนาด 40 kW แต่ทำงานทุกชั่วโมงของทุกวัน และเป็นส่วนหนึ่งของโหลดที่คุณสามารถลดได้อย่างถาวรด้วยผนังที่ดีกว่า

การควบคุมไอมีความสำคัญมากกว่าความหนา วางแผงกั้นไอน้ำไว้ด้านอุ่น ปิดผนึกข้อต่อแผง และสร้างโฟมทุกท่อและสายเคเบิลที่เจาะทะลุ ช่องว่างขนาด 5 มม. จะทำให้ความชื้นรั่วไหลมากกว่าแผงทำให้ความร้อนรั่วไหล และผลที่ตามมาคือน้ำแข็งที่ข้อต่อ พื้นบวม และประตูที่ไม่สามารถปิดได้อีกต่อไป

• พื้น: ฉนวนใต้แผ่นพื้น มีพื้นผิวกันลื่น และความลาดเอียงประมาณ 1:100 ไปทางท่อระบายน้ำที่ติดอยู่ กับดักแห้งช่วยให้อากาศอุ่นและชื้นลอดผ่านใต้แผงได้
• ประตู: ประตูบานเลื่อนหรือบานคู่ขนาด 1.2-1.5 ม. สำหรับห้องอุณหภูมิปานกลาง พร้อมม่านแถบในบริเวณที่มีการจราจรหนาแน่น ห้ามวางประตูไว้หน้าเครื่องระเหยโดยตรง
• ทางเดินอากาศ: รักษาระยะห่าง 300-500 มม. ใต้เครื่องทำความเย็น และในทางกลับกัน ให้ใช้ทางเดินยาว 3.0-3.5 ม. สำหรับรถยก และซ้อนกล่องที่มีช่องว่างเรียงตามกระแสลม

การไหลของอากาศและความชื้นเป็นตัวกำหนดอายุการเก็บรักษา

สรุป: เปิดเครื่องระเหยให้อุ่นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความแตกต่างระหว่างอากาศในห้องและอุณหภูมิการระเหย TD จะกำหนดความแห้งของพื้นผิวคอยล์ และพื้นผิวคอยล์จะกำหนดความชื้นในห้อง

ห้องที่มีอุณหภูมิ 4 °C เสิร์ฟโดยเครื่องทำความเย็นที่ทำงานที่อุณหภูมิ -8 °C ใช้งานได้กับ 12 K TD อากาศที่สัมผัสกับคอยล์นั้นจะถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ความชื้นจะควบแน่นบนครีบ และความชื้นสัมพัทธ์จะอยู่ที่ประมาณ 70-75% แทนที่จะเป็น 90-95% ที่พืชต้องการ เลือกเครื่องทำความเย็นที่มีระยะห่างระหว่างครีบกว้าง โดยทั่วไปคือ 4.5-6 มม. สำหรับผักผลไม้สด ดังนั้นคอยล์จะทำหน้าที่เป็นพื้นผิวทำความเย็นมากกว่าเครื่องลดความชื้น

เครื่องระเหยอุณหภูมิปานกลางชนิด DD เครื่องระเหยแบบ DD เหมาะสำหรับห้องเย็นที่อุณหภูมิ -18°C เป็นหลัก สามารถเก็บอาหารแช่แข็ง เช่น เนื้อสัตว์ และปลา ไว้ที่อุณหภูมิต่ำได้ ดูผลิตภัณฑ์ →

การเคลื่อนตัวของอากาศควรเป็นไปอย่างนุ่มนวลในห้องเก็บของและเร็วเฉพาะในห้องเตรียมการทำความเย็นเท่านั้น การจัดเก็บระยะยาวทำงานได้ดีที่สุดที่ประมาณ 0.05-0.1 ม./วินาที ผ่านปึก ในขณะที่การระบายความร้อนเบื้องต้นด้วยอากาศบังคับต้องการ 0.5-2 ม./วินาที ในทั้งสองกรณี อากาศจะต้องเดินทางผ่านสิ่งที่บรรทุก ไม่ใช่รอบๆ

การควบคุมการละลายน้ำแข็งเป็นสาเหตุหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงความชื้นที่พบบ่อยที่สุด ใช้การละลายน้ำแข็งแบบนอกวงจรหรือตามความต้องการด้วยการยุติอุณหภูมิคอยล์แทนการใช้นาฬิกาคงที่ การละลายน้ำแข็งโดยไม่จำเป็นทุกครั้งจะเพิ่มความร้อนและน้ำให้กับห้อง และทุกๆ การละลายน้ำแข็งที่พลาดไปจะขัดขวางขดลวดที่มีน้ำค้างแข็ง

สร้างระบบทำความเย็นเป็นแพ็คเกจเดียว

สรุป: เลือกคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ และเครื่องทำความเย็นร่วมกันโดยการระเหยและอุณหภูมิควบแน่น แรงม้าที่กำหนดเป็นฉลาก ขีดความสามารถ ณ จุดปฏิบัติหน้าที่ของคุณคือด้านวิศวกรรม

สำหรับห้องขนาดเล็กและขนาดกลาง หน่วยควบแน่นระบายความร้อนด้วยอากาศพร้อมคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบหรือกึ่งสุญญากาศครอบคลุมการใช้งานด้านผักและผลไม้ส่วนใหญ่ โครงการขนาดใหญ่มักจะเลือกใช้ชั้นวางแบบขนาน คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ หรือคอมเพรสเซอร์แบบสกรู ซึ่งประสิทธิภาพในการโหลดชิ้นส่วนและประจุสารทำความเย็นมีความสำคัญมากกว่าต้นทุนแรก

หน่วยควบแน่นระบายความร้อนด้วยอากาศ เครื่องระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นอุปกรณ์ที่ให้ความเย็นโดยการกระจายความร้อนผ่านอากาศ ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ เครื่องระเหย ส่วนประกอบควบคุมปริมาณ และระบบควบคุม ... ดูผลิตภัณฑ์ →

จับคู่เครื่องทำความเย็นกับแถบอุณหภูมิ: หน่วยอุณหภูมิสูงสำหรับห้องสุกและห้องสเตจ หน่วยอุณหภูมิปานกลางสำหรับห้องผลิตผล 0-10 °C และหน่วยอุณหภูมิต่ำเฉพาะที่มีผลิตภัณฑ์แช่แข็งอยู่ร่วมกันในอาคาร การเลือกสารทำความเย็นเป็นไปตามตรรกะเดียวกัน R448A, R449A และ R507A ยังคงเป็นเรื่องปกติสำหรับระบบอุณหภูมิปานกลางและต่ำ โพรเพนมีประสิทธิภาพในหน่วยสุญญากาศขนาดเล็ก แต่ต้องมีขีดจำกัดประจุและการระบายอากาศ แอมโมเนียและคาร์บอนไดออกไซด์เหมาะกับโรงงานขนาดใหญ่ซึ่งมีการตรวจจับการรั่วไหลและพนักงานที่ผ่านการฝึกอบรมอยู่แล้ว

ทำงานกับก ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์กึ่งสุญญากาศ ที่สร้างคอนเดนเซอร์และเครื่องทำความเย็นทำให้ตัวเลขกำลังการผลิตมีความสม่ำเสมอในจุดปฏิบัติหน้าที่เดียว แทนที่จะปล่อยให้แคตตาล็อกสามรายการไม่เห็นด้วยในบ่ายวันเดียวกัน

วางแผนการปฏิเสธความร้อนก่อนเทพื้น

สรุป: ตัดสินใจว่าความร้อนที่ถูกปฏิเสธจะไปที่ใดก่อนที่เค้าโครงจะได้รับการแก้ไข เพราะมันจำกัดทั้งสถานที่และงบประมาณ

คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับห้องขนาดเล็กและขนาดกลาง พวกเขาต้องการพื้นที่ว่าง ประมาณ 1-1.5 ม. รอบๆ และเหนือคอยล์ ไม่มีการหมุนเวียนระหว่างยูนิต และตำแหน่งที่ฝุ่น ใบไม้ และไอเสียอุ่นไม่กลับคืนสู่ทางเข้า ในวันที่ออกแบบที่อุณหภูมิ 38-40 °C ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศอาจสูญเสียความจุ 10-15% ที่แสดงที่จุดพิกัด 32 °C ดังนั้น ควรเพิ่มขนาดคอนเดนเซอร์ให้ใหญ่ขึ้นหรือยอมรับอุณหภูมิการควบแน่นที่สูงขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพการทำงานที่ต่ำลง

คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศชนิด V V ย่อมาจากช่องระบายอากาศปลายประเภท V เปลือกทำจากแผ่นเหล็กคุณภาพสูงและพื้นผิวเคลือบฟอสเฟตและเคลือบด้วยสเปรย์เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ดูผลิตภัณฑ์ →

คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำพร้อมหอทำความเย็นหรือเครื่องทำความเย็นวงจรปิดช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและเสียงรบกวนในระดับสูง แต่เพิ่มการบำบัดน้ำ การป้องกันการแข็งตัว และการบำรุงรักษา เลือกเมื่อสภาพแวดล้อมแวดล้อมรุนแรงมาก หรือเมื่อคอนเดนเซอร์ต้องนั่งใกล้กับขอบเขตที่มีขีดจำกัดเสียงรบกวน

คอมมิชชั่นพร้อมข้อมูล จากนั้นตรวจสอบซ้ำทุกฤดูกาล

สรุป: ห้องเย็นได้รับการยอมรับโดยมีแผนที่อุณหภูมิและเส้นโค้งแบบดึงลง โดยไม่ต้องใช้เทอร์โมมิเตอร์ไว้ใกล้ประตู

เส้นโค้งด้านบนแสดงรูปแบบคลาสสิก: อากาศในห้องถึงจุดที่ตั้งไว้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ในขณะที่แกนผลิตภัณฑ์ใช้เวลาเกือบทั้งวัน หากเส้นทั้งสองหยุดบรรจบกัน แสดงว่าโรงงานไม่มีกำลังการผลิตหรือการไหลของอากาศถูกปิดกั้น

• วางแผนผังเก้าจุด รวมถึงมุมสองมุมใกล้ประตู และยืนยันว่าการแพร่กระจายอยู่ภายใน 1 °C หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมงโดยบรรทุกเต็มที่
• บันทึกเส้นโค้งแบบดึงลงด้วยแกนโพรบบนพาเลทเดียว และเก็บไว้เป็นเส้นฐานสำหรับฤดูกาลในอนาคต
• ตรวจสอบความร้อนยวดยิ่งและความเย็นต่ำกว่าที่สภาพแวดล้อมการออกแบบ ตรวจสอบการสิ้นสุดการละลายน้ำแข็ง ยืนยันว่าท่อระบายทำงานฟรี และตั้งการแจ้งเตือนเกี่ยวกับอุณหภูมิ เวลาที่เปิดประตู และไฟฟ้าขัดข้อง

เมื่อประสิทธิภาพลดลง ให้พิจารณาตามอาการต่างๆ แทนที่จะคาดเดา มีโครงสร้าง การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของระบบทำความเย็นห้องเย็น ช่วยประหยัดผลิตภัณฑ์ได้มากกว่าการเปลี่ยนชิ้นส่วนแบบสุ่ม

คำถามที่พบบ่อย

ห้องเย็นผักและผลไม้ต้องการความหนาของแผงเท่าไร?

สำหรับห้องที่มีอุณหภูมิระหว่าง 0 °C ถึง 10 °C แผง PIR ขนาด 80-100 มม. ครอบคลุมโครงการส่วนใหญ่ แผงที่หนาขึ้นจะมีค่าใช้จ่ายเมื่อห้องติดกับหลังคาร้อนหรือผนังที่มีแสงแดดส่องถึง หรือเมื่ออุณหภูมิต่างกันเกิน 25 เคลวิน

แอปเปิ้ลและผักใบเขียวสามารถแชร์ห้องเดียวกันได้หรือไม่?

ไม่ปลอดภัย. แอปเปิ้ลปล่อยเอทิลีน ส่วนผักใบเขียว แตงกวา และแครอทจะตอบสนองต่อสารดังกล่าวโดยมีสีเหลืองและสลายตัวเร็วขึ้น ความต้องการความชื้นก็แตกต่างกัน ดังนั้นห้องขนาดเล็กสองห้องที่แยกยูนิตออกจากกันจึงมักจะจ่ายเองภายในหนึ่งฤดูกาล

ฉันจำเป็นต้องมีห้องทำความเย็นล่วงหน้าแยกต่างหากหรือไม่?

ใช่แล้ว วันละกว่าสองสามตัน ความร้อนจากสนามเป็นภาระเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุด และการนำความร้อนออกในช่องเฉพาะจะทำให้ห้องเก็บของมีความเสถียร แทนที่จะบังคับให้โรงงานหลักทำงานที่จุดสูงสุดสองสามชั่วโมงทุกวัน

การออกแบบห้องเย็นสำหรับผักและผลไม้ส่วนใหญ่เป็นเรื่องของลำดับ: แก้ไขรายการพืชผล จากนั้นโหลด ซอง จากนั้นทำความเย็น และเฉพาะอุปกรณ์เท่านั้น แต่ละขั้นตอนขึ้นอยู่กับขั้นตอนก่อนหน้านี้ และห้องที่ข้ามการคำนวณโหลดจะไม่สามารถซ่อมแซมได้ด้วยตัวควบคุมที่ดีกว่า