Obiekty Rolnicze 2019 - page 72

Chłodnie dla owoców i warzyw
70
PATRONTEMATU
Infolinia 801 500 100, www.hormann.pl
Hörmann Polska sp. z o.o.
Zmiany te występują również w ciągu doby i z tego względu ilość ciepła
przenikającego do komory chłodniczej jest zróżnicowana.
Do obliczania energii cieplnej przenikającej przez ściany i stropy przyjęto
tzw. obliczeniową temperaturę zewnętrzną, określaną według wzoru (3):
tz = 0,4 tśm + 0,6 tmax [°C], (3)
w którym:
tśm – średnia temperatura najcieplejszego miesiąca w roku [°C],
tmax – temperatura maksymalna [°C];
d) współczynniki przenikania ciepła – dla przegród budowlanych obli-
cza się, stosując wzory dla wielowarstwowych ścian płaskich. Zestawie-
nie parametrów fizycznych wybranych materiałów i wyrobów budowla-
nych przyjmuje się według PN-EN ISO 6946:1999 i PN-91/B-02020.
Właściwości i analizę przydatności wybranych materiałów termoizolacyj-
nych i hydroizolacyjnych w budownictwie obiektów gospodarki żywnoś-
ciowej podano w literaturze5.
Ciepło odprowadzone z produktów Q2
Proces przejmowania energii cieplnej od produktu dzieli się na trzy
etapy. W pierwszym następuje odebranie energii cieplnej Qa w celu
doprowadzenia produktu do obniżonej temperatury, w drugim zaś –
odebranie energii cieplnej Qb, niezbędnej do przeprowadzenia prze-
miany fazowej, tj. wymrożenia wody. Ostatni etap polega na odebraniu
energii cieplnej Qc, związanej z obniżeniem temperatury zamrażanego
produktu do temperatury komory chłodniczej.
Wartości te można obliczyć za pomocą następujących wzorów:
Qa = M · cw · (t1 – t2) [kJ/d], (4)
Qb = W · φ · z [kJ/d], (5)
Qc = M · cz · (t2 – t3) [kJ/d], (6)
w których:
M – łączna masa chłodzonych produktów5 [kg/d],
cw – ciepło właściwe produktu przed zamrożeniem [kJ/(kg·°C)],
cz – ciepło właściwe produktu zamrożonego [kJ/(kg·°C)],
t1 – temperatura początkowa produktu [°C],
t2 – temperatura końcowa produktu (powyżej temperatury zamarzania,
rozpatrywana w chłodnictwie „plusowym”); jest też temperaturą
początkową we wzorze (6) [°C],
t3 – temperatura końcowa produktu (poniżej temp. zamarzania) [°C],
W – zawartość wody w produkcie [kg H2O/(kg prod.)],
z – ciepło zamarzania wody [kJ/kg H2O],
φ – procentowe wymrożenie wody w stosunku do całkowitej jej ilości
w produkcie (ułamek wymrożonej wody) [%].
W tab. 1. przedstawiono wybrane właściwości niektórych produktów
spożywczych. W celu uproszczenia obliczeń można posłużyć się wzorem
uwzględniającym zarówno wychładzanie, jak i zamrażanie (łączna ilość
odprowadzonej energii podczas wychładzania i zamrażania Qwz):
Qwz = M ∙ (i1 – i2) [kJ/d], (7)
w którym:
i1 – entalpia początkowa produktu [kJ/kg],
i2 – entalpia końcowa produktu [kJ/kg].
Ciepło zużyte do odprowadzenia wody z produktu Q3
Podczas przechowywania produktu w chłodni z jego powierzchni odpa-
rowuje do otoczenia określona ilość wody. Energię cieplną zużytą do jej
odparowania można obliczyć, stosując wzór:
Q3 = G · r [kJ/d], (8)
w którym:
G – ilość odparowanej wody [kg H2O/dobę],
r – ciepło parowania wody w temperaturze produktu [kJ/kg H2O].
Ubytek wody można zahamować, nawilżając pomieszczenia chłodzone,
zwiększając tym samym wilgotność względną.
Ciepło wprowadzone do chłodni z opakowaniami i urządzeniami do
składowania produktu Q4
Określa się je na podstawie wzoru:
Q4 = mop ∙ c ∙ (t1 – t3) [kJ/d], (9)
w którym:
mop = m s ∙ nsp – łączna masa opakowań jednostkowych lub urządzeń
do składowania i transportu [kg/d],
c – ciepło właściwe materiału zużytego do opakowania lub wykonania
urządzeń do składowania i transportu, np. skrzyniopalet [kJ/(kg·°C)],
Tab. 1. Wybrane właściwości fizyczne produktów spożywczych
Produkt
Temperatura
zamarzania
[°C]
Ciepło właściwe [kJ/(kg·°C)] Współczynnik
przewodzenia
ciepła λ
[W/(m·ºC)]
Ciepło
zamarzania
[kJ/kg]
Ilość wymrożonej wody w różnych temperaturach w °C [%]
powyżej
temperatury
zamarzania
w stanie
zamrożonym –2 –5 –10 –15 –20 –25 –30
Cebula –1,0 ÷ –2,4 3,77 1,93
–
–
50 75 83,5 87,5 90 92 93
Cytryny –2,1 3,85 1,93 0 41 65,5 72 77 80 83
Fasolka
szparagowa –0,6 3,85 1,97 297,3 2,8 64,5 77 83 85 87 90
Groszek zielony –1,1 3,43 1,76 0,59 251,2 – – – – – – –
Jabłka –2,0 3,79 2,09
–
– 0 53 70 78 82 85 93–97
Jagody różne –0,8 ÷ –2,9 3,73 1,93 290,6 – – – – – – –
Pomidory –0,9 3,98 2,01 – 60 80 88 90 91,5 93 95