Meble chłodnicze charakterystyka,zasady doboru,eksploatacja

Transkrypt

1 Meble chłodnicze charakterystyka,zasady doboru,eksploatacja Meble chłodnicze stanowią wyposażenie działających obecnie i powstających sklepów branży spożywczej różnej wielkości, w tym przede wszystkim największych supermarketów i hipermarketów. Należą do nich lady, regały i szafy chłodnicze oraz wyspy mroźnicze. W zależności od wielkości sklepu, rodzaju sprzedawanego asortymentu towaru oraz ilości i rodzaju zamontowanych mebli chłodniczych wymagane jest doprowadzenie odpowiedniej mocy chłodniczej. Zapotrzebowanie zimna może być określane indywidualnie dla poszczególnych mebli, a dla mebli, które stanowią typoszereg np. regały chłodnicze w odniesieniu do 1 m bieżącego mebla. Określenie wydajności chłodniczej dla mebli przeznaczonych do przechowywania określonego asortymentu towaru następuje na podstawie bilansu energii w oparciu o następujące parametry wyjściowe: temperatura pracy mebla chłodniczego t i ; parametry otoczenia t a, j a przy których dany mebel chłodniczy będzie pracować. W niniejszym artykule dokonano przeglądu aktualnie produkowanych lad, regałów i szaf chłodniczych oraz wysp mroźniczych. Przedstawiono ważniejsze dane techniczne i na tym tle omówiono sposoby zasilania w energię chłodniczą. Wskazano kryteria obowiązujące przy doborze mebli chłodniczych dla obiektów handlowych. Omówiono zasady eksploatacji urządzeń i instalacji chłodniczych zasilających meble chłodnicze. Charakterystyka mebli Spośród stosowanych mebli chłodniczych można wyróżnić następujące rodzaje, różniące się niekiedy jedynie nazewnictwem w zależności od producenta: lady bądź witryny chłodnicze, regały chłodnicze, wyspy, gondole bądź bonety mroźnicze, szafy chłodnicze. Wymienione rodzaje mebli znajdują zastosowanie w obiektach handlowych i usługowych różnej wielkości i oferujących różny asortyment. O wyborze danego typu mebla decyduje jego przeznaczenie, w tym asortyment przechowywanych towarów oraz charakter prowadzonej działalności - samoobsługowa lub z obsługą, przy czym również ważne są względy estetyczne. W oparciu o wyroby wybranych polskich producentów przedstawiono cechy i charakterystykę techniczną mebli chłodniczych.

2 Przeznaczenie i budowa Meble chłodnicze są przeznaczone dla sklepów spożywczych, mięsnych oraz cukierniczych. Lady chłodnicze przedstawiono przykładowo na rysunkach 1 i 2. Kształt lady jest zależny od systemu sprzedaży w danej placówce handlowej tzn. z obsługą lub samoobsługowy. Na przykład wersja lady Lhotse 03 firmy JBG 2 z wysoką szybą (rys. 1) jest przeznaczona do sprzedaży z obsługą, a z niską szybą jest przystosowana do sprzedaży samoobsługowej. Obudowy mebli chłodniczych czyli cokoły i panele przednie, wykonane są z blachy stalowej ocynkowanej pokrytej farbą o dowolnym kolorze. Ściany boczne lad wykonane są ze specjalnego tworzywa sztucznego ABS izolowanego pianką poliuretanową, (rys. 2) a w pozostałych meblach z blachy stalowej ocynkowanej. Podstawowym materiałem izolacyjnym w meblach jest pianka poliuretanowa, którą są izolowane wszystkie przestrzenie z przechowywanym towarem. Półki w meblach wykonuje się ze stali nierdzewnej lub stali malowanej proszkowo. W regałach i szafach chłodniczych oraz wyspach mroźniczych poliuretan znajduje się w ściankach

3 bocznych i tzw. skorupie. Powierzchnie ekspozycyjne wewnątrz lad wykonane są ze stali nierdzewnej lub galwanizowane i malowane proszkowo. Blaty robocze montuje się ze stali nierdzewnej, granitu lub postformingu. Konfiguracja szyb jest dostosowana do kształtu mebla. Szyby są oprawione w aluminium i osuszane w czasie pracy lady. Na szybach niektórych typów lad po stronie zewnętrznej, na życzenie odbiorcy, montuje się poziome półki ze stali nierdzewnej umożliwiające powiększenie ekspozycji towaru. Zakresy temperatury i obieg powietrza chłodzącego Zakresy temperatur w meblach chłodniczych czy mroźniczych dostosowane są do asortymentu przechowywanych towarów. W celu zachowania odpowiedniej jakości przechowywanych produktów wymagane są temperatury i wilgotności zestawione w poz. [5]. Niektóre typy mebli chłodniczych wykonywane są w kilku wersjach, co związane jest z jednym, dwoma lub trzema zakresami temperatur pracy. Z temperaturami pracy mebla związany jest system obiegu powietrza w jego wnętrzu. Rozróżnia się tzw. chłodzenie statyczne polegające na grawitacyjnym ruchu powietrza wywołanym różnicą gęstości w następstwie różnych temperatur powietrza. O zastosowaniu tego systemu obiegu powietrza decyduje wielkość mebla, jego kształt i zakres temperatury pracy. Znacznie skuteczniejszą metodą chłodzenia lub utrzymywania produktu w stanie zamrożonym jest wymuszony obieg powietrza za pomocą wentylatora tzw. chłodzenie dynamiczne. Przy większych prędkościach opływu przechowywanych towarów przez schłodzone powietrze znacznie większe są współczynniki przejmowania ciepła i tym samym skuteczniejsze jest schładzanie towaru. Zakresy temperatur chłodzenia czy mrożenia przedstawiono na przykładzie lad chłodniczych zestawionych poniżej: lady o jednym zakresie temperatury: t = 1 5 o C - chłodzenie dynamiczne, Lhotse 03 (JBG 2) rys. 1, t = 1 10 o C - chłodzenie statyczne, Grazia 03 (JBG 2), t = 6 14 o C - chłodzenie dynamiczne LDE 03/LDE 04/LDE 05 (JBG 2) - lada cukiernicza z regulacją wilgotności rys. 5,

4 t = 2 8 o C - chłodzenie statyczne, WSG, WSGSP (Cold), t = 1 10 o C - chłodzenie statyczne, LCA Andromeda (ES SYSTEM K). lady wykonywane w dwóch wersjach o dwóch zakresach temperatury: - opcje lady mroźniczej serii W firmy Cold, t = 0-6 o C - chłodzenie grawitacyjne; t = o C - chłodzenie grawitacyjne; - wersje lady cukierniczej LCC CARINA, (ES SYSTEM K), t = 6 14 o C - chłodzenie dynamiczne z regulacją wilgotności; t = 2 8 o C - chłodzenie dynamiczne; lady wykonywane w wersji chłodzącej i mroźniczej o trzech zakresach temperatury - lada Grazia 03 (JBG 2): t = 1 10 o C - chłodzenie statyczne; t = 1 5 o C - chłodzenie dynamiczne; t = o C - chłodzenie dynamiczne. Zasady doboru mebli chłodniczych O doborze rodzaju, gabarytach i wielkości mocy chłodniczej mebla dla konkretnego obiektu handlowego decydują następujące czynniki: wielkość sklepu: - sklepy małe o ograniczonym asortymencie towaru są wyposażane najczęściej w pojedyncze meble różnego rodzaju (lady, regały oraz szafy) z agregatami wewnętrznymi, - sklepy średniej (supermarkety) i dużej wielkości (hipermarkety) są wyposażane w zespoły mebli tego samego rodzaju, łączone w tzw. ciągi chłodnicze. Zasilanie mebli odbywa się z jednej lub kilku instalacji chłodniczych zainstalowanych w obrębie sklepu i podłączonych do maszynowni chłodniczych znajdujących się w odrębnych pomieszczeniach na zapleczu sklepu; względy estetyczne; asortyment towarów sprzedawany w danym obiekcie handlowym. Pod względem asortymentu towary wymagają przechowywania w dwóch szerszych zakresach temperatur: - temperatury dodatnie o zakresie od 0 14 o C, - temperatury ujemne o zakresach od o C lub od o C (lady i wyspy mroźnicze); rodzaj sprzedaży: z obsługą (tradycyjna) lub samoobsługowa; moc chłodnicza. W meblach z agregatem wewnętrznym dla zadanych warunków pracy tj. asortymentu i ilości towaru wynikającej z jego pojemności użytkowej, temperatury powietrza wewnątrz mebla oraz parametrów otoczenia, producent sam dobiera i montuje agregat o odpowiedniej mocy chłodniczej. W meblach z zasilaniem zewnętrznym (agregat zewnętrzny), podłączonych do wspólnej instalacji, należy w oparciu o bilans energii dla każdego z nich, wyznaczyć zapotrzebowanie na moc chłodniczą, co po podsumowaniu wartości mocy dla wszystkich mebli pozwoli na określenie mocy maszynowni chłodniczej. Bilans energii dla każdego mebla można wyznaczyć na podstawie zysków ciepła. Zyski ciepła występujące w meblach chłodniczych można zakwalifikować do dwóch grup: Grupa I - zyski ciepła spowodowane oddziaływaniem warunków otoczenia na mebel chłodniczy, Grupa II - zyski ciepła wynikające z pracy urządzeń i dodatkowego wyposażenia znajdującego się wewnątrz mebli chłodniczych

5 W grupie I o wielkości zysków ciepła decyduje różnica temperatur między powietrzem otaczającym a warunkami panującymi (wymaganymi) wewnątrz mebli chłodniczych. Należą do nich: Q 1 - zyski ciepła przez izolowane termicznie ścianki mebli chłodniczych, Q 2 - zyski ciepła przez otwartą część mebla oraz przez zasłonę powietrzną (indukcja ciepła i powietrza wilgotnego z otoczenia), Q 3 - zyski ciepła przez promieniowanie otoczenia na produkty spożywcze składowane w meblu chłodniczym. W grupie II uwzględniono zyski ciepła od zainstalowanych wewnątrz mebli urządzeń i wyposażenia dodatkowego: Q 4 - zyski ciepła od oświetlenia działającego w przestrzeni chłodzonej mebla, Q 5 - zyski ciepła od znajdujących się w przestrzeni chłodzonej silników elektrycznych wentylatorów, przewodów o wysokiej temperaturze powierzchni itp., Q 6 - zyski ciepła w procesie oszraniania. Po uwzględnieniu wszystkich zysków ciepła bilans energii dla mebli chłodniczych wyrażono zależnością: Ten bilans zysków ciepła można wyznaczyć dla stanu ustalonego dla okresu 24 godzin, przy uwzględnieniu również cyklicznych zysków ciepła na skutek odszraniania. Stan ustalony lub stan równowagi jest praktycznie osiągalny, jeśli tylko proces chłodniczy (zdefiniowany przez temperaturę i charakterystyczne poziomy ciśnień ) kilkukrotnie dokładnie kolejno się powtórzy.

6 Wydajność chłodniczą agregatu wyznacza się z zależności [1, 6]: gdzie: n d - liczba odszronień w ciągu doby, d j - czas trwania jednego odszraniania Zapotrzebowanie mocy chłodniczej P omb na 1 mb długości mebla określa się ze wzoru: L v - długość ciągu chłodniczego, [m] Po zsumowaniu wartości Po poszczególnych mebli obliczonych wg zależności (1 3) i uwzględnieniu strat w samej instalacji chłodniczej można wyznaczyć całkowitą moc chłodniczą maszynowni. Szczegółowe metody obliczenia poszczególnych zysków ciepła przedstawiono w poz. [1]. Oszczędność energii Instalacja chłodnicza zasilająca meble powinna być tak dobrana i skonfigurowana, aby jej eksploatacja była możliwie jak najtańsza. Zatem przy wyborze systemu chłodniczego należy zwrócić uwagę na jej energochłonność. Środki przeznaczone na instalację, która będzie zapewniała sprawne i ekonomiczne działanie całego systemu mogą zwrócić się bardzo szybko, co mogą wykazać poniżej wyszczególnione wskazówki i uwarunkowania techniczno-ekonomiczne. Energooszczędna instalacja powinna spełniać: 1.Układ odzysku ciepła w instalacji. Ciepło skraplania, które jest usuwane do otoczenia jako odpadowe, może być wykorzystane na przykład do podgrzewania ciepłej wody użytkowej lub powietrza w układzie klimatyzacyjnym. 2.Przesunięcie wartości zadanej w sterownikach sprężarek. W celu ograniczenia poboru energii przez sprężarki przy zmniejszonym zapotrzebowaniu mocy chłodniczej w porze nocnej, przy wyłączonym oświetleniu w meblach i zasłoniętych roletach można podnieść temperaturę parowania czynnika chłodniczego o kilka stopni. Taki zabieg zapewnia utrzymanie temperatur w meblach na zadanym poziomie i znacząco zmniejsza pobór energii. 3.Rolety w regałach chłodniczych i pokrywy w gondolach mroźniczych. Zasłonięcie rolet w meblach, podczas zamknięcia sklepu, znacząco wpływa na zmniejszenie wymiany ciepła i mieszania się powietrza zimnego z wnętrza mebla z ciepłym z otoczenia. 4.Sterowanie odszranianiem. Po przeprowadzeniu odszraniania chwilowe zapotrzebowanie na moc chłodniczą wzrasta na krótki okres czasu, dlatego godziny załączenia odszraniania parowników na poszczególnych ciągach mebli, powinny być tak dobrane, aby proces ten nie zachodził na wszystkich ciągach jednocześnie, lecz był przesunięty w czasie dla poszczególnych grup odbiorników. Wymaga to zastosowania centralnego sterownika odszraniania lub sterowników z czasem rzeczywistym umożliwiającym dokładne określenie godziny początku odszraniania. 5.Podgrzewanie elementów mebli. Pewne elementy mebli takie jak listwy cenowe, szyby, ościeżnice drzwi w meblach mroźniczych itp. są podgrzewane, aby zapobiec wykraplaniu pary wodnej z powietrza. Temperatura punktu rosy zależna jest od temperatury i wilgotności otaczającego powietrza. Po zastosowaniu regulatorów podgrzewania zmniejszy się zarówno pobór mocy elektrycznej przez same elementy grzejne jak i moc chłodnicza niezbędna na odprowadzenie

7 dostarczonego ciepła. 6.Zastosowanie "inteligentnych" sterowników odszraniania. Rotacja towaru oraz parametry powietrza otaczającego poszczególne meble ają znaczny wpływ na szybkość pokrycia szronem bloku chłodnicy. Niektóre sterowniki temperatury posiadają funkcję automatycznego doboru ilości cykli odszraniania. Potrafią one na podstawie długości cyklu odszraniania ograniczyć ich częstotliwość w ciągu doby, co ma również duże znaczenie, jeżeli chodzi o ilość ciepła niezbędną do odprowadzenia przez układ chłodniczy i zużycie energii elektrycznej. Autor: Grzegorz Krzyżaniak, Lucjan Kłos źródło: mesięcznik chłodnictwo i klimatyzacja 11/2005