Для хранения скоропортящихся продуктов, при заданных температурах, необходимо надёжно сохранять тепло (холод). Для этого используются хорошо теплоизолированные холодильные склады и камеры. Теплоизоляционный материал складов должен быть экологически чистым, негорючим и иметь низкий коэффициент теплопроводности. Также с течением времени свойства его не должны теряться, он должен быть устойчив к водопоглощению, к температурным колебаниям и способен сохранять свои характеристики после многих лет эксплуатации.
Холодильная камера, это обширное понятие, под ним могут подразумевать и домашний холодильник, морозильную камеру, промышленный холодильный склад, транспортный рефрижератор и т.д. Теплоизоляционные материалы, свойства и назначение у них схожие. Они используются для заморозки, охлаждения и хранения мяса, молока, рыбы, полуфабрикатов, овощей и фруктов, мороженого и других продуктов. Работают в промышленности, коммерции и быту.
Холодильный склад или камера – это теплоизолированное помещение с холодильной установкой для поддержания заданной температуры. Можно встретить и такое современное название – холодильная камера walk in – то есть холодильник, в который можно войти.
В данной статье рассмотрим сами теплоизоляционные конструкции, из чего и как их делают. Про холодильные установки можно подробнее узнать в статье «Холодильные машины»
Стоит отметить, что теплоизолированные камеры используют не только для сохранения холода. Они применяются везде, где требуется защитить их содержимое от внешних воздействий. В них может поддерживаться любой микроклимат, тепло или влажность воздуха, или и то и другое. Заострим внимание на сохранении холода.
Вам требуется холодильный склад или камера? Обратитесь к нам. Мы сделаем проект и воплотим его в жизнь.
Во все времена людей интересовал вопрос обеспечения сохранности продуктов питания в течении длительного времени. Они знали, что продукты медленней портятся под действием низких температур. Прародителями современных холодильных складов были погреба и подземные хранилища. Прохлада в них поддерживалась благодаря теплоизоляционным свойствам земли. В более северных регионах создавались так называемые «ледники». Это подземные хранилища, в которых стены обкладывались льдом. Лёд заготавливался и укладывался в них в зимнее время года из замерзших водоёмов. Получался своего рода ледяной аккумулятор. В дальнейшем лёд отдавал свою энергию и позволял сохранять низкие температуры продолжительное время.
На сегодняшний день, теплоизоляционные материалы и конструкции позволяют изготовить энергоэффективный холодильный склад или морозильную камеру любых размеров и разместить их хоть под палящим солнцем. Но во всём есть свои нюансы.
Низкотемпературный холодильный склад
Это склады с рабочей температурой от +8С до +15С. Они используются для хранения некоторых видов овощей (например огурцов), вина, других напитков. Также к ним можно отнести помещения и рабочие цеха пищевых предприятий с промышленным кондиционированием. Зачастую дополнительной теплоизоляции стен, пола и потолка здесь не уделяют повышенного внимания и «надеются» на теплоизоляционные свойства самих строительных конструкций.
Это теплоизолированные хранилища с температурой внутри от -2С до +5С. В них охлаждаются и хранятся: молочная продукция, овощи и фрукты, охлажденное мясо, птица, рыба и другие продукты. Для предотвращения проникновения внешних теплопритоков в такие камеры, обычно достаточно небольшой толщины теплоизоляции. Конструкции среднетемпературных складов утепляют пенополиуретаном или пенополистиролом толщиной 50 … 80 мм. В некоторых случаях теплоизоляцию пола не делают, увеличивая тем самым количество тепла, поступающего в камеру. Как следствие, необходимо монтировать более мощное оборудование для поддержания заданной температуры и нести дополнительные энергозатраты.
Их можно отнести к среднетемпературному классу с аналогичным температурным режимом (-5С…+5С). Отличие между ними в скорости теплообмена и мощности закладываемой холодильной машины.
Это камеры с температурным режимом внутри от -25С до -15С. Это уже хорошо теплоизолированные помещения с толщиной теплоизоляционного слоя (пенополиуретан или пенополистирол) 100 … 150 мм. В низкотемпературных складах не стоит пренебрегать изоляцией пола. Не только из-за больших теплопотерь, но и из-за предотвращения вспучивания грунта (пола) и вообще возможного разрушения склада. Камеры с низкими температурами применяются для заморозки и хранения мяса, рыбы, птицы, мороженого, полуфабрикатов.
Это специальные камеры и аппараты быстрой заморозки продукции. Основным теплопритоком в такие помещения является тепло от самого замораживаемого продукта. Поэтому даже при более низкой температуре внутри, толщину теплоизоляции нет смысла делать больше 150 мм (при применении пенополиуретана или пенополистирола). Рабочие температуры в морозильных и скороморозильных камерах достигают -40С…-28С. Они используются в пищевой промышленности для заморозки пельменей и других полуфабрикатов, мяса и рыбы, кондитерских изделий и других продуктов питания.
Это специализированные камеры для хранения биообразцов, плазмы крови, вакцин, стволовых клеток, вирусов и тканей в лабораториях. Медицинское оборудование работает в диапазоне низких и сверхнизких температур от -40С до -80С. В таких камерах важна стабильность температуры, вне зависимости от внешних факторов и длительность её автономного поддержания. Поэтому толщины теплоизоляции (пенополиуретана) достигают 200 мм.
Это также специализированное оборудование, в основном небольших габаритов. Они служат для испытания изделий и материалов в промышленных производствах и лабораториях под действием перепадов высоких и низких температур от -80С до +80С, влажности, тумана, соли, пыли и других факторов.
Холодильные камеры из сэндвич панелей
Это холодильные склады для поддержания температур поступивших в них продуктов. Это наиболее распространенный процесс. Одинаково популярны средне и низкотемпературные камеры хранения. Используются они в быту и промышленности. Отличаются небольшими мощностями, так как работают в основном на подавление теплопритоков от инфильтрации воздуха.
Это среднетемпературные склады и камеры, в которых дополнительная мощность оборудования расходуется на то, чтобы снизить температуру поступающих продуктов. Скорость охлаждения может быть разной в зависимости от производительности холодильной установки.
Низкотемпературные склады, камеры для заморозки за время от 24х часов до 40 минут продуктов питания. Холодильные установки, работающие для заморозки, отличаются высокой холодопроизводительностью, размерами и потребляемой мощностью.
В зависимости от скорости заморозки или охлаждения, а также свойств продукта, подвергающегося термической обработке в камерах охлаждения и заморозки. Нужно поддерживать перепад температур между требуемой температурой внутри тела продукта и воздуха в камерах. Чем больше перепад, тем больше скорость обработки, но нужно всегда учитывать целесообразность величины данного перепада.
Зачастую в небольших коммерческих и производственных предприятиях объединяют процессы в камерах. Используют один склад для охлаждения и последующего хранения продуктов со средними температурами. И аналогично, общую камеру заморозки и дальнейшего накопления и хранения низкотемпературных грузов.
В данных камерах применяется не только режим понижения температуры воздуха, но и повышения (нагрева). Охлаждение задает холодильная машина, а нагрев – с помощью электротэнов. Также повышение температуры в камере может осуществляться при реверсивном режиме работы холодильной установки. Схожий режим работы и у автомобильных рефрижераторных камер (будок, полуприцепов). К данному типу можно отнести и расстоечные камеры, в которых контролируется нагрев и влажность хлебобулочных изделий.
Это среднетемпературные склады с регулируемым составом воздуха. Технология регулирования газовой среды продлевает сроки хранения продуктов по сравнению со складированием в обычных холодильных камерах. С помощью неё свежесть продуктов сохраняется в 2-3 раза дольше. Специальное оборудование в дополнении к холодильному меняет состав воздуха: снижает процент кислорода, повышает углекислый газ. Камеры с регулируемой газовой средой применяются для длительного хранения фруктов и овощей.
Отдельно можно выделить камеры газации. Например, бананов. В отличии от обычного охлаждения с регулированием газовой среды, где нужно замедлить созревание, здесь наоборот необходимо ускоренно запустить этот процесс. Это сложная технология, основанная на добавлении в камеру газа этилена, а также на нагреве, вентиляции и постепенном охлаждении.
Основные требования к конструкции таких камер – это герметичность, для поддержания нужного состава воздуха внутри.
Камера холодильная
Морозильные и холодильные склады и камеры, выстроенные в помещениях или как отдельные капитальные здания относятся к стационарному холоду. Это конструкции с большим слоем теплоизоляции для хранения, охлаждения или заморозки продукции. Габариты таких камер и мощности холодильного оборудования ограничиваются только потребностями заказчика.
Мобильные холодильные камеры условно делятся на камеры на транспорте и мобильные камеры контейнерного типа. Транспортные камеры, это:
Это ограниченные в размерах различными стандартами камеры. Их отличает небольшая толщина теплоизоляционного слоя. Данный тип холодильных камер предназначен для поддержания температуры, так как малые размеры не позволяют разместить мощное и соответственно габаритное оборудование.
Мобильные камеры контейнерного типа – это металлические контейнеры, дополнительно теплоизолированные и оснащенные холодильной установкой. Благодаря конструкции их можно перевозить с места на место и запускать в работу без выполнения дополнительных монтажных работ.
Зачастую они используются для сезонных потребностей в охлаждении или заморозке.
Различия в скорости теплообмена между холодильными и морозильными камерами напрямую связана со способом охлаждения. Существует два способа:
Статическое охлаждение. В данном случае холодный воздух от испарителей циркулирует естественным образом. Более холодные массы опускаются вниз, а более тёплые поднимаются вверх. При статическом способе отсутствует принудительная вентиляция и обдув испарителя. Из-за этого теплообмен между продуктами, находящимися в камере (особенно, если они в упаковке) и холодным воздухом происходит медленно. Температура в складе распределяется неравномерно и по высоте, и по площади. При этом способе холодильные и морозильные камеры оснащаются статическими испарительными батареями. Чаше всего можно встретить данный способ охлаждения в бытовых холодильниках и морозильных ларях (так называемая, капельная система). Промышленные холодильные склады статического охлаждения используют там, где избегают заветривания открытого продукта (например, цветы) или для охлаждения взрывоопасных жидкостей. Сейчас данный способ применяют редко, так как он имеет ряд недостатков: большая металлоёмкость испарительных батарей, сложности с оттайкой, трудности создания низких температур ниже -20С.
Динамическое охлаждение. Современный и самый распространенный способ. В морозильных и холодильных камерах динамического охлаждения вентиляторы испарителя принудительно создают циркуляцию воздуха. Тем самым обеспечивается интенсивный теплообмен и быстрый отвод тепла от продуктов. Температура по всему объему склада становится равномерная. Испарители с вентиляторами – воздухоохладители занимают гораздо меньше места, чем при статическом охлаждении. Чем больше скорость потока воздуха, тем быстрее происходит охлаждение или заморозка продуктов в камерах. С другой стороны, скорость воздухообмена влияет на заветривание и усушку неупакованной продукции, поэтому для каждого случая нужно находить оптимальные варианты.
Чтобы рассчитать стоимость холодильного склада или морозильной камеры необходимо сначала сделать проект, в котором учесть все особенности и требования заказчика. Затем сложить цену самой конструкции из теплоизоляционных материалов, каркаса, основания под камеру, ворот, холодильной машины, монтажных материалов и пуско-наладочных работ. Также не стоит забывать о стоимости дальнейшей эксплуатации холодильной камеры, потребляемой электроэнергии, затрат на обслуживание и т.д. Если на этапе проектирования склада вложиться в энергосберегающие холодильные системы, то последующее уменьшение затрат на энергоносители сделает проект более рентабельным.
Наша компания занимается проектированием и монтажом энергоэффективных холодильных складов в Челябинске и области. Мы выполняем полный цикл работ от консультирования до запуска в эксплуатацию камер всех типов процессов, температурных режимов, методов охлаждения или заморозки.
Узнав, какие бывают современные холодильные склады и камеры. Попробуем разобраться из чего и как их делают в наших следующих статьях:
«Устройство холодильных камер»
