مراحل ساخت سردخانه و طراحی سیستم برودتی به چه صورت است

با توجه به افزایش روزافزون متقاضیان برای ساخت سردخانه و تونل انجماد مواد غذایی جهت افزایش طول ماندگاری محصولات ، لزوم احداث یک سردخانه یا اتاق سرد استاندارد بیشتر احساس می شود. در این مقاله در خصوص مراحل ساخت سردخانه  و طراحی سیستم های برودتی بیشتر توضیح خواهیم داد.

اتاق سردخانه چیست؟

اتاق سردخانه، ساختمان سردخانه ای است که با استفاده از دستگاه تبرید به یک درجه حرارت مشخص می‌رسد و دارای عایق برای نگهداری دما است.

اتاق سرد همچنین یک اتاق نگهداری دما و رطوبت ثابت برای غذاها، مایعات، مواد شیمیایی و دارویی، واکسن، آزمایش‌های علمی و سایر موارد است. یکی از تجهیزات سردخانه که بسیار مهم است و می‌توان گفت جز اصلی سردخانه به شمار می‌رود، سیستم برودتی سردخانه است.

سیستم برودتی در سردخانه چگونه است؟

اساس کار یک سیستم تبریدی در جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگراست. سیال می‌تواند آب، هوا یا انواع گاز یا مایعات دیگر باشد.
بخش های اصلی در سیستم های تبریدی:
۱. کمپرسور
۲. کندانسور
۳. شیر انبساط
۴. اوپراتور

۱.خنک کننده‌ی سیستم تبرید اتاق سرد:

آمونیاک:

آمونیاک قدیمی‌ترین و بهترین انتخاب در زمینه‌ی تبرید صنعتی در سراسر جهان است. با توجه به ویژگی‌های سیستم آمونیاک، این ماده به طور کلی برای تبریدِ متمرکز همراه با یک اتاق تهویه‌ی مخصوص برای سیستم‌های تبرید در مقیاس بزرگ (بیش از 10 هزار تن انبار سردخانه) استفاده می‌شود. گرایش به کوچک‌سازی و تعدیل، با تأکید بر بهبود ایمنی و کاهش میزان شارژ، وجود دارد. می‌توانید برای آشنایی با مزایا و معایب سردخانه آمونیاکی به لینک مراجعه نمایید.

فریون:

فریون به طور گسترده در انبار سردخانه برای پراکنده کردن تبرید استفاده می‌شود. فریون برای انبارهای سردخانه‌ی کوچک و متوسط ​​و سردخانه در مقیاس بزرگ با آمونیاکِ محدود مناسب است. برای حفاظت از محیط زیست، در انبارها‌ی سردخانه‌ی مقیاس بزرگ باید تا آنجا که ممکن است از سیستم فریون خودداری شود.

CO2:

عملیات انبار سردخانه اساساً مبتنی بر سیستم آبشار و سیستم بارگیری است. میدان دمای پایین برای آبشار مناسب‌تر است. میدان دمای بالا برای بارگذاری مناسب است. سیستم آبشار گرانتر از سیستم آمونیاک و فریون سنتی است.

بر اساس دمای اتاق سرد:

درجه حرارت بالا در طراحی دمای اتاق سرد (-2 ~ 8 درجه سانتیگراد)

درجه حرارت متوسط در طراحی دمای اتاق سرد ​​(-10 ~ -23 درجه سانتیگراد)

درجه حرارت پایین در طراحی دمای اتاق سرد (-23 ~ -30 درجه سانتیگراد)

درجه حرارت فوق‌العاده پایین در طراحی دمای اتاق سرد (-30 ~ -80 درجه سانتیگراد)

بر اساس مقیاس اتاق سرد:

انبار سردخانه بزرگ بیش از 10.000 تن

انبار سردخانه با اندازه متوسط ​​1000 – 10.000 تن

انبار سردخانه کوچک کمتر از 1000 تن

پانل‌های اتاق سرد پلی‌اورتان از پلی‌اورتان سبک وزن به عنوان ماده داخلی پانل‌های اتاق سرد ساخته شده‌اند. پانل‌های Pu، پانل‌های PUR و پانل‌های PIR موجود هستند. نوع اتصال شامل قفل بادامک، زبانه و شیار، قلاب و سنجاق است. مواد سطح دارای فولاد گالوانیزه، فولاد ضد زنگ و ورق آلومینیوم هستند.

ضخامت پانل‌های اتاق سرد عبارتند از:

50 میلی متر، 75 میلی متر، 100 میلی متر، 120 میلی متر، 150 میلی متر، 175 میلی متر، 200 میلی متر، 250 میلی متر. کیفیت پانل‌های اتاق سرد نیز بر دمای اتاق سرد تأثیر می‌گذارد.

مهمترین مسئله در خرید پانل‌های اتاق سرد تراکم و تنگی هوای پانل‌ها است.

۲. انتخاب واحد کمپرسور سیستم تبرید:

کمپرسور قلب سیستم تبرید است. با توجه به مقیاس اتاق سرد و درجه حرارت طراحی شده، انتخاب منطقی واحد کمپرسور تبرید کلید طراحی سیستم تبرید است.

در عملیات اتاق سرد، ما عمدتاً از کمپرسورهای رفت و برگشتی، کمپرسورهای اسکرو و کمپرسورهای اسکرول استفاده می‌کنیم.امروزه در صنعت تبرید کمپرسور ضربه ‌ای (Reciprocating Compressor) بیشتر از کمپرسورهای پیستونی استفاده می‌شود. سیستم‌های برودتی آمونیاک معمولاً از کمپرسورهای نوع باز استفاده می‌کنند که عمدتاً از کمپرسورهای پیچ باز بهره می‌برند. سیستم‌های برودتی فریون معمولاً از کمپرسورهای اسکرول و کمپرسورهای نیمه هرمتیک یا هرمتیک استفاده می‌کنند. هنگامی که ظرفیت خنک‌سازی کم است، معمولاً از کمپرسورهای رفت و برگشتیِ نیمه هرماتیک استفاده می‌شود. هنگامی که ظرفیت خنک‌سازی زیاد است، به طور کلی از کمپرسورهای پیچ باز استفاده می‌شود. به منظور تأمین نیازهای اقتصادی سیستم تبرید در شرایط مختلف بار و اطمینان از قابلیت اطمینان عملکرد سیستم تبرید، می‌توان از واحد کمپرسور به صورت موازی با چندین کمپرسور استفاده کرد.

۳. انتخاب نوع سوخت مایع:

سوخت مایع سیستم تبرید به چهار نوع تقسیم می‌شود: منبع انبساط مستقیم، شبکه ثقلی، منبع پمپ مایع و منبع پمپ هوا.

سوخت مایعِ معمول برای سیستم‌های برودتی اتاق سرد، سوخت مایعات از نوع انبساط مستقیم و سوخت پرفشار پمپ مایع است. معمولاً در سیستم تبرید کوچک از سیستم سوخت مایع از نوع انبساط مستقیم و در سیستم تبرید بزرگ از سیستم سوخت مایع پرفشار پمپ بشکه استفاده می‌شود.

مزایای پمپ بشکه به شرح زیر می‌باشد:

1. اواپراتور دارای بازده تبادل حرارت بالا و اثر خنک کننده‌ی خوبی است.
2. می‌تواند از راه دور تأمین مایعات را تضمین کند.
3. می‌توان برای اطمینان از عملکرد ایمن کمپرسور تبرید، شرایط کار کمپرسور تبرید را بهبود بخشید و بازده‌ی تبرید کمپرسور را ارتقاء داد.
4. عملکرد سیستم ساده و قابل‌اعتماد است و کنترل و اتوماسیون را آسان می‌کند.

معایب آن عبارتند از:

1. شارژ خنک کننده بزرگ است، مساحت اتاق تهویه افزایش یافته و سرمایه‌گذاری اولیه بیشتر می‌شود.
2. بازده‌ی سوخت سیستم پیچیده است و یک عملیات نادرست باعث از کار افتادن کل سیستم تبرید می‌شود.
3. کنترل اتوماسیون سیستم تبرید

برای سیستم‌های برودتی بزرگ، به طور کلی از سیستم‌های کنترل PLC متمرکز استفاده می‌شود.