Een koelruimte voor fruit en groenten ontwerpen: 7 praktische stappen

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.

De korte versie: ontwerp voor pull-down in plaats van vasthouden, meng nooit gewassen die niet dezelfde atmosfeer kunnen delen, houd de verdamper zo warm als de belasting toelaat, en stel de kamer in werking met een temperatuurkaart in plaats van een enkele thermometer. In elk gedeelte hieronder wordt één beslissing uitgelegd met de cijfers, toleranties en fouten die bij echte projecten voorkomen.

Begin met het gewas en de opslagenvelop

Conclusie eerst: bouw de kamer rond een gewaslijst, niet rond een plattegrond. Eén grote kamer is vaak het duurste antwoord, omdat de temperatuur- en vochtigheidsbehoeften per product zo sterk verschillen dat één groep er altijd onder lijdt.

Temperatuur is het getal dat iedereen zich herinnert; De luchtvochtigheid bepaalt of u gewicht verkoopt of verliest. De meeste groenten en fruit houden het beste een relatieve luchtvochtigheid van tussen de 90% en 95% vast, maar droge uien en knoflook willen 65-70%, en als je ze in dezelfde kamer met bladgroenten plaatst, weet je zeker dat een van de twee verkeerd is. Ethyleen is de tweede valkuil: appels, bananen en tomaten laten het vrij, terwijl bladgroenten, komkommers en wortels erop reageren door te vergelen, vlekken te krijgen of bitter te worden.

De balken tonen hetzelfde temperatuurbereik als de tabel (balkkleuren wisselen elkaar eenvoudigweg af voor de leesbaarheid). Als de teeltlijst twee groepen bevat waarvan de instelpunten meer dan 4 °C uit elkaar liggen, plan dan twee kamers. De extra muur en deur kosten normaal gesproken minder dan één beschadigde oogst.

Bereken de koelbelasting in de juiste volgorde

Conclusie: bepaal de grootte van de installatie voor de neerwaartse belasting bij de ontwerpomgeving, niet voor de stabiele houdbelasting. In een AGF-ruimte bedraagt ​​de houdbelasting doorgaans slechts 15-25% van de piek.

Een appelkamer van 50 ton is een nuttig voorbeeld. Het product arriveert bij een temperatuur van 20 °C en moet binnen 24 uur naar ongeveer 1-2 °C zijn gedaald. De productwarmte is 50.000 kg x 3,6 kJ/kg/K x 19 K gedeeld door 86.400 s, wat ongeveer 40 kW is. Ademhaling voegt ongeveer 1 kW toe, transmissie door panelen van 100 mm ongeveer 2 kW op een warme middag, verdamperventilatoren en ontdooiing ongeveer 5 kW, deuropeningen ongeveer 5 kW, en mensen en verlichting ongeveer 2 kW. Het realistische ontwerppunt komt uit in de buurt van 55 kW.

Een ruimte die alleen al op basis van de bedrijfsbelasting, ongeveer 10 kW, groot is, zou slechts ongeveer een vijfde van de vereiste capaciteit hebben. De compressor zou continu draaien, het gewas zou nooit naar beneden trekken en de storing zou eerder op zacht fruit lijken dan op een alarm.

• Koelsnelheid is een kwaliteitsbeslissing. Het zeven-achtste koelen duurt ongeveer drie keer de halve koeltijd, dus een pallet met een halve koeltijd van zes uur heeft ongeveer 18 uur nodig om binnen 12,5% van de eindtemperatuur te komen.
• Door de voorkoeling in de opslagruimte moet u alles op maat maken voor de drukste dag van het seizoen. Een aparte voorkoelruimte is vaak goedkoper dan het te groot maken van de hoofdplant, en houdt de winkel stabiel terwijl de nieuwe oogst binnenkomt.

Grootte van de envelop: panelen, vloeren en deuren

Conclusie: voor een ruimte tussen 0 °C en 10 °C zijn PIR-panelen van 80-100 mm voldoende. Dunnere panelen besparen een beetje kapitaal en zorgen voor meer compressoruren voor de komende vijftien jaar.

Een PIR-paneel van 100 mm heeft een U-waarde van ongeveer 0,22 W/m2/K. Over een oppervlakte van 200 m2 en een verschil van 25 K komt dat neer op ongeveer 1,1 kW transmissiebelasting, en dichter bij 2 kW op een warme middag met zon op de muren. Hij ziet er klein uit naast een productbelasting van 40 kW, maar hij draait elk uur van de dag, en het is het deel van de belasting dat je permanent kunt verminderen met een betere muur.

Dampbeheersing is belangrijker dan dikte. Houd het dampscherm aan de warme kant, dicht de paneelnaden af ​​en schuim elke leiding- en kabeldoorvoer af. Een opening van 5 mm lekt meer vocht dan het paneel warmte lekt, en het resultaat is ijs op de verbinding, een gezwollen vloer en een deur die niet meer sluit.

• Vloer: isolatie onder de plaat, antislipafwerking en een helling van ongeveer 1:100 richting een opgesloten afvoer. Een droge val laat warme, vochtige lucht onder de panelen kruipen.
• Deuren: 1,2-1,5 m schuifdeuren of dubbele deuren voor kamers met gemiddelde temperatuur, met strokengordijnen waar veel verkeer is. Plaats de deur nooit direct voor de verdamper.
• Luchtwegen: houd 300-500 mm vrije ruimte onder de koeler en bij de retour, gebruik gangpaden van 3,0-3,5 m voor vorkheftrucks en stapel dozen met openingen die in lijn liggen met de luchtstroom.

Luchtstroom en vochtigheid bepalen de houdbaarheid

Conclusie: laat de verdamper zo warm draaien als de belasting toelaat. Het verschil tussen de kamerlucht en de verdampingstemperatuur, de TD, bepaalt hoe droog het batterijoppervlak is, en het batterijoppervlak bepaalt de luchtvochtigheid in de kamer.

Een ruimte van 4 °C die wordt bediend door een koeler die op -8 °C draait, werkt met een TD van 12 K. De lucht die die spiraal raakt, wordt tot ver onder het dauwpunt gekoeld, vocht condenseert op de vinnen en de relatieve vochtigheid zakt rond de 70-75% in plaats van de 90-95% die het gewas nodig heeft. Kies een koeler met een grote lamelafstand, meestal 4,5-6 mm voor verse producten, zodat de spiraal als koeloppervlak fungeert in plaats van als ontvochtiger.

Middelhogetemperatuurverdamper van het DD-type De verdamper van het DD-type is vooral geschikt voor koude opslag bij -18°C. Kan bevroren voedsel zoals vlees en vis bij lage temperaturen bewaren. Bekijk Product →

De luchtbeweging moet zacht zijn in een opslagruimte en alleen snel in een voorkoelruimte. Langdurige opslag werkt het beste bij een snelheid van ongeveer 0,05-0,1 m/s door de schoorsteen, terwijl voorkoeling met geforceerde lucht 0,5-2 m/s nodig heeft. In beide gevallen moet de lucht door de lading reizen, en niet eromheen.

Ontdooiregeling is de meest voorkomende bron van vochtigheidsschommelingen. Gebruik off-cycle of on-demand ontdooiing met beëindiging van de spoeltemperatuur in plaats van een vaste klok. Elke onnodige ontdooiing voegt warmte en water toe aan de kamer, en elke gemiste ontdooiing blokkeert de spiraal met vorst.

Bouw het koelsysteem als één pakket

Conclusie: selecteer compressor, condensor en koeler samen op basis van verdampings- en condensatietemperatuur. Nominale paardenkracht is een label; capaciteit op uw werkpunt is de engineering.

Voor kleine en middelgrote ruimtes is een luchtgekoelde condensorunit met een scroll- of semi-hermetische zuigercompressor geschikt voor de meeste groente- en fruittoepassingen. Grotere projecten rechtvaardigen doorgaans parallelle rekken, watergekoelde condensors of schroefcompressoren, waarbij het rendement bij deellast en de hoeveelheid koelmiddel belangrijker zijn dan de initiële kosten.

Luchtgekoelde condensatie-unit Luchtgekoelde unit is een apparaat dat koeling bereikt door warmte via de lucht af te voeren. Het omvat compressoren, condensors, verdampers, smoorcomponenten en regelsystemen. Bekijk Product →

Stem de koeler af op het temperatuurbereik: units met hoge temperatuur voor rijpings- en opslagkamers, units met gemiddelde temperatuur voor de productieruimte van 0-10 °C, en units met alleen lage temperatuur waar bevroren producten het gebouw delen. De koudemiddelkeuze volgt dezelfde logica. R448A, R449A en R507A blijven gebruikelijk voor systemen met gemiddelde en lage temperaturen; propaan is efficiënt in kleine hermetische eenheden, maar heeft een laadlimiet en ventilatie nodig; ammoniak en CO2 zijn geschikt voor grote installaties waar lekdetectie en opgeleid personeel al beschikbaar zijn.

Werken met een fabrikant van semi-hermetische compressoren dat ook condensors en koelers bouwt, houdt de capaciteitscijfers consistent op één werkpunt, in plaats van drie catalogi achter te laten die het op dezelfde middag oneens zijn.

Plan de warmteafwijzing voordat u de vloer stort

Conclusie: beslis waar de afgewezen warmte naartoe gaat voordat de indeling wordt vastgesteld, omdat dit zowel de locatie als het budget beperkt.

Luchtgekoelde condensors zijn de standaard voor kleine en middelgrote ruimtes. Ze hebben vrije ruimte nodig, ongeveer 1-1,5 m rond en boven de spoel, geen recirculatie tussen units en een positie waar stof, bladeren en warme uitlaatgassen niet terugkeren naar de inlaat. Op een ontwerpdag van 38-40 °C kan een luchtgekoeld systeem 10-15% van de capaciteit verliezen die het vertoonde bij een temperatuur van 32 °C. Dus ofwel moet de condensor te groot zijn, ofwel moet een hogere condensatietemperatuur en een lagere prestatiecoëfficiënt worden geaccepteerd.

V-type luchtgekoelde condensor V staat voor V-type apicale luchtuitlaat. De schaal is gemaakt van hoogwaardige staalplaat en het oppervlak is gefosfateerd en gespoten om corrosie te weerstaan. Bekijk Product →

Watergekoelde condensors met een koeltoren of koeler met gesloten circuit lossen hoge omgevings- en geluidsproblemen op, maar voegen waterbehandeling, vorstbescherming en onderhoud toe. Kies ze als de omgeving echt zwaar is of als de condensor dicht bij een grens met een geluidslimiet moet staan.

Commissie met gegevens, controleer vervolgens elk seizoen opnieuw

Conclusie: een koude kamer wordt geaccepteerd met een temperatuurkaart en een pull-downcurve, niet met een thermometer bij de deur.

De bovenstaande curve toont het klassieke patroon: de kamerlucht bereikt het instelpunt binnen enkele uren, terwijl de productkern het grootste deel van een dag nodig heeft. Als de twee lijnen niet meer samenkomen, heeft de installatie te weinig capaciteit of is de luchtstroom geblokkeerd.

• Breng negen punten in kaart, waaronder twee hoeken bij de deur, en bevestig dat de spreiding na 24 uur bij volledige belasting binnen 1 °C blijft.
• Registreer een pull-downcurve met een kernsonde op één pallet en bewaar deze als basis voor toekomstige seizoenen.
• Controleer de oververhitting en onderkoeling bij de ontwerpomgeving, controleer of de ontdooiing is beëindigd, controleer of de afvoer vrij loopt en stel alarmen in voor temperatuur, deur-opentijd en stroomstoring.

Wanneer de prestaties afnemen, werk dan door de symptomen heen in plaats van te gissen; een gestructureerd Foutanalyse voor koelsystemen voor koude opslag bespaart veel meer product dan het willekeurig vervangen van onderdelen.

Veelgestelde vragen

Welke plaatdikte heeft een groente- en fruitkoelcel nodig?

Voor ruimtes tussen 0 °C en 10 °C zijn PIR-panelen van 80-100 mm geschikt voor de meeste projecten. Dikkere panelen verdienen hun prijs wanneer de kamer grenst aan een warm dak of een zonovergoten muur, of wanneer het temperatuurverschil groter is dan 25 K.

Kunnen appels en bladgroenten één kamer delen?

Niet veilig. Appels geven ethyleen af, en bladgroenten, komkommers en wortels reageren hierop met vergeling en sneller bederf. Hun vochtigheidseisen verschillen ook, dus twee kleinere kamers met aparte units betalen zichzelf normaal gesproken binnen een seizoen terug.

Heb ik een aparte voorkoelruimte nodig?

Voor meer dan een paar ton per dag wel. Veldwarmte is de grootste afzonderlijke belasting, en door deze in een speciale ruimte te verwijderen, blijft de opslagruimte stabiel in plaats van dat de hoofdinstallatie elke dag een paar uur op piekniveau moet draaien.

Het ontwerpen van een koelruimte voor groenten en fruit is vooral een kwestie van volgorde: stel de oogstlijst vast, dan de lading, dan de envelop, dan de koeler, en pas dan de uitrusting. Elke stap is afhankelijk van de stap ervoor, en een kamer die de belastingberekening overslaat, kan niet worden gerepareerd met een betere controller.