Строительство и архитектура 5. Теплогазоснабжение и вентиляция

К. т. н. Баканова С.В., Святкина А.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. Россия

Системы воздушного охлаждения при хранении овощей и фруктов

Методы охлаждения и хранения фруктов, овощей и цветов в условиях повышенной влажности применяются уже много лет [1].

Большой интерес к указанной технологии проявляется в последнее время, поскольку повсеместно повысились требования к качеству выращиваемой продукции. Все это послужило стимулом к разработке более эффективных систем сохранности продукций [2].

Потребители уделяют большое внимание качеству продуктов питания, предъявляя к ним повышенные требования и настаивая на незамедлительной реализации выращенных овощей и фруктов.

Общим является осознание того, что покупатели готовы платить гораздо больше за продукцию, отличающуюся более высокими вкусовыми качествами и имеющую более привлекательный товарный вид. По сравнению с неохлажденным продуктами овощи и фрукты, которые подвергаются незамедлительному охлаждению и хранению в условиях повышенной влажности воздуха, теряют намного меньше в весе, не подвергаются усушке, размягчению и сохраняют первоначальную окраску.

Исследования показали [1], что уровень влажности в значительной степени влияет на качество продукции. При относительной влажности порядки 98% вес и качество продукции сохраняются гораздо более эффективно, чем при влажности ниже 90%.

Низкая относительная влажность охлаждаемого воздуха, проходящего над свежеуложенными продуктами, приводит к отбору влаги у этого продукта, что вызывает потерю им веса, изменение внешнего вида, приводит к его размягчению, потере окраски и сокращения срока хранения. Традиционные испарители с ребристыми трубками, работающие при температуре ниже точки замерзания воды, приходится периодически размораживать. Размораживание требует большого расхода электроэнергии и приводит к временному повышению температуры воздуха в охлаждаемом помещении, что естественно ускоряет порчу продукции. Традиционно применяемое охлаждение с ребристыми воздухоохладителями предусматривает наличие крупногабаритного холодильного оборудования, рассчитанного на пиковые нагрузки, имеющие место при первоначальном охлаждении продукции, значительно превышающие средние нагрузки при охлаждении и хранении продукции.

Охлаждение влажным воздухом успешно применяется для предварительного охлаждения и хранения следующей продукции: грибов, цветной капусты, белокочанной и краснокочанной капусты, брюссельской капусты, салата сельдерея, лука порея, огурцов, корнишонов, клубники, шпината, цикория, моркови, томатов, срезанных цветов, цветов в горшках, сыра и другой продукции.

Принцип действия следующий. Продукт помещают в помещение с низкой температурой воздуха в открытой таре и укладывают таким образом, чтобы обеспечивался свободный доступ и циркуляция воздуха, проходящего сквозь тару. Вентустановку для охлаждения влажным воздухом, как правило, располагают у потолка возле одной из стен помещения. С помощью вентустановки влажный воздух циркулирует, перемещаясь к противоположной стороне помещения, проходя сквозь уложенную в штабеля тару, и вновь возвращается к вентустановке. В каждом таком помещении может предусматриваться одна или более вентустановок, работающих параллельно. Кратность воздухообмена обычно составляет 40 1/ч.

Хладагентом служит сильно охлажденная вода, которая перекачивается из "ледяного" аккумулятора в верхнюю часть воздухоохладителя и распределяется по контактному теплообменнику. Капли влаги, которые могут попасть на продукт и тем самым вызвать его порчу , удаляются из потока воздуха с помощью специального сепаратора . Воздух поступает в контактный воздухоохладитель при температуре 1,5°С и относительной влажности 98%.

Главное преимущество такой системы охлаждения влажным воздухом заключается в том, что только собранный (сорванный) продукт может подвергнуться более быстрому охлаждению, чем это имеет место в традиционных системах охлаждения, поскольку указанные охладители способны обеспечить очень высокую скорость охлаждения на начальном этапе.

Температура удаляемого воздуха и температура продукта при применении указанных систем охлаждения гораздо ниже, чем у традиционных систем кроме того, температуры необходимые для хранения продукции, могут быть получены на несколько часов быстрее. Обезвоживание и потеря в весе снижается на 50%[1].

Установка охлаждения с контактными теплообменниками и аккумуляторами холода («влажным воздухом») имеют и другие преимущества. Поскольку вентустановка обеспечивает постоянную температуру теплоносителя (около 0°C), то остановка компрессора не влияет на температуру охлаждения, как это имеет место в традиционных системах.

Воздух в контактных теплообменниках охлаждается водой, что приводит к высокой относительной влажности холодного воздуха на выходе из вентустановки. Даже при длительном хранении продукции отмечается относительная влажность, равная 98%, тогда как относительная влажность в традиционных системах имеет тенденцию к постоянному понижению.

Прокладка труб для хладагента в охлажденном помещении не требуется и, следовательно, первоначальные затраты снижаются, а также устраняется возможность порчи продукции в случае утечки хладагента.

Наличие охлаждающей системы меньших размеров позволяет снизить так же затраты на электроэнергию. Затраты могут быть еще более снижены благодаря возможности накапливания льда в ночное время и использование его по мере, необходимость в дневные часы.

Список литературы:

1. Бодров В.И. Микроклимат производственных сельхозяйственных здания [Текст]: научное здания/ В.И. Бодров М.В. Бодров и др. : под общий редакцией В.И. Бодрова : Нижегородский гос. архит.-строит .ун-т. Н. Новгород : ННГАСУ, 2008-623с

2. Баканова С.В.Воздушное охлаждение в помещениях хранения скоропортящиеся продукциями [Текст]: научное издания/С.В. Баканова :Пензенский гос.ун-т архит. и строит.-Пенза:ПГУАС,2012