سردخانه‌ صنعتی چیست؟ انواع ، کاربرد و قیمت آن

سردخانه صنعتی

شاید برای خیلی از ما سوال باشد که سردخانه‌ صنعتی چیست؟ یا این‌که چه کاربردی دارند؟ انواع سردخانه های صنعتی کدامند؟ تاریخچه ساخت سردخانه‌ صنعتی و تمامی سوالات متداول در مورد سردخانه‌های صنعتی خواهیم پرداخت.

سردخانه صنعتی چیست؟

سردخانه‌ صنعتی با توجه به حجم موادی که باید در آن ها نگهداری شوند، با ظرفیت‌ها و ابعاد مختلف از چند ده متر تا چند صد متر مربع ساخته می‌شوند؛ که محصولات کشاورزی، دارویی و مواد غذایی را در آن نگهداری می‌کنند. البته این نوع از سردخانه ها در ظرفیت‌های بیشتر هم قابلیت ساخت دارند که با توجه به نیاز می‌توان آن‌ها را طراحی کرد؛ اما هزینه‌های اولیه ساخت افزایش پیدا خواهد کرد. این سردخانه‌ها فقط برای محافظت از مواد خوراکی نیستند، بلکه از آنها در صنایع مختلفی مثل صنایع شیمیایی و نظامی نیز استفاده می‌کنند.

برای راه‌اندازی سردخانه صنعتی تجهیزات را در اتاق دیگری نصب می‌کنند تا به محصولات آسیبی نرسد. به طور کلی سردخانه‌ها به دو صورت قابل حمل که به راحتی می‌توان آن را جابه‌جا نمود و نمونه‌ای ثابت که به شکلی انبارگونه است طراحی می‌شوند.

یکی از مهم‌ترین کاربرد سردخانه‌های صنعتی حفاظت از محصولاتی است که در دمای بالا فاسد می‌شوند و تازگی و کیفیتشان را از دست می‌دهند. مثلاً میوه‌ها در هوای گرم آسیب می‌بینند؛ بنابراین باید آن‌ها را در سردخانه نگهداری کرد.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

تاریخچه ساخت سردخانه‌های صنعتی

در گذشته‌های دور نگهداری مواد غذایی با روش‌های گوناگونی مثل نمک‌ سود کردن، دودی یا خشک کردن برای مدت زمان زیاد امکان‌پذیر بود. به مرور زمان و با پیشرفت جنبه‌های مختلف زندگی، انسان‌ها دنبال راهی جدید جهت نگهداری بهتر و با مدت زمان طولانی‌تر مواد غذایی بودند.

چینی‌ها برای اولین بار از قابلیت سرما جهت حفظ مواد غذایی استفاده کردند و می‌توان این کار را اولین قدم در راستای به وجود آمدن سردخانه دانست.

در هر نقطه‌ای از دنیا به نوعی به استفاده از این قابلیت روی آوردند؛ به عنوان مثال می‌توان به ایرانی‌ها اشاره کرد که مواد غذایی را در زیرزمین خنک نگه می‌داشتند.

پس از آن می‌توان به استفاده از یخدان‌ها که سازه‌هایی نزدیک منابع طبیعی یخ‌های فصل زمستان بودند، اشاره کرد. از این سازه‌ها برای نگهداری یخ و مواد غذایی در فصل‌های گرم استفاده می‌شد. روش کار به این صورت بود که در فصل زمستان، یخ و برف را از کوه‌ها و یا رودخانه‌های یخ‌زده به داخل یخدان می‌بردند و با استفاده از کاه و خاک اره، عایق برای آن درست می‌کردند تا تبادل حرارتی با فضای بیرون نداشته باشند و در فصول گرم سال، از آن یخ و برف‌ها استفاده می‌کردند.

در سال 1748 ویلیام کالن William Cullen ، از دانشگاه گلاسکو اولین گام را در زمینه سردخانه‌ صنعتی برداشت و اولین یخ ساخته شده به دست بشر را با تبخیر اتر در خلاء نسبی ساخت. او نشان داد که با سرعت بخار شدن مایع و تبدیل آن به گاز، چگونه می‌تواند به خنک‌شدن بیانجامد که این در واقع همان ایده اصلی عملکرد یخچال و فریزر است. کاری که او انجام داد باعث شد که خیلی از افراد برای انجام کارهای بعدی از او ایده بگیرند. رفته رفته از سال 1800 ، استفاده از سیکل تبرید تراکمی رایج شد.

درسال 1802 ، یک تاجر به نام توماس مور Thomas More ظرف یخی جهت خنک نگهداشتن لبنیات در طی جابجایی بین مناطق مختلف تولید و ثبت کرد. در سال 1805 الیور اوانس Oliver Evans موفق به طراحی اولین دستگاه تبرید بر پایه بخار شد. او دستگاهی ساخت که توانایی تولید یخ با یک سیکل بسته را داشت. این کار، از مهم‌ترین تلاش‌ها در زمینه تاریخ ساخت سردخانه‌ صنعتی است.

در سال 1834 جیکوب پرکینز Jacob Perkins توانست گام مهمی برای تولید یخچال‌های جدید بردارد. او دستگاهی ساخت که با باطری کار می‌کرد و در سیکلش از اتر استفاده می‌کرد و برای تولید یخ و خنک کردن مایعات استفاده می‌شد. این اولین گام در تاریخ سردخانه‌ها برای ساخت یخچال‌های جدید بود ولی به تجاری‌سازی نرسید.

در سال 1840 دکتر جان گوری John Gorrie ایده‌ای برای خنک‌کردن محیط مطرح کرد و اعتقاد داشت که با سرما می‌توان در برابر برخی بیماری‌ها مقاوم شد. اما با توجه به شرایط آن زمان، این مسئله ممکن نشد.

دکتر گوری در زمینه سرمایش مصنوعی نیز کار کرد و موفق به ساخت ماشینی شد که کمپرسور آن با نیروی باد و آب و حیواناتی مانند اسب کار می‌کرد و یخ تولید می‌کرد و در سال 1851 آن را به ثبت رساند. با مرگ او، اختراعش به مرحله تجاری‌شدن نرسید ولی پایه‌گذار تبرید و تهویه مطبوع به شکل امروزی آن شد. در سال 1850 برای نخستین بار از آمونیاک به عنوان مبرد استفاده شد.

کارل فون لیند Carl von Linde موفق شد مبرد تبدیل شده به گاز موجود در چرخه تبرید را مایع کند و آن را به ثبت برساند (این کار خود جزئی از تکنولوژی تبرید است). تلاش‌های او در این زمینه باعث ساخت ماشینی شد که از آمونیاک در سیکل تبریدش استفاده می‌کرد. در سال 1913 اولین یخچال خانگی توسط فرد ولف ساخته شد.

در سال 1922 بالتزار ون پلاتن و کارل مانترز یخچال و فریزی را ساختند که سیستم خنک‌کننده آن از منبع گرما جهت تأمین انرژی خود استفاده می‌کرد و اختراعشان در سطح دنیا به وسیله شرکت الکترولوکس تجاری‌سازی شد.

در سال 1930 آلبریت انیشتین و شاگردش لئو زیلارد طرح جدیدی در زمینه تبرید معرفی کردند که یخچالی با مصرف انرژی کم و بی سر و صدا بود و سازگار با محیط زیست بود. این روش در همان سال وارد دنیای تهویه مطبوع شد و امروزه هم برای خنک‌کردن هوای منازل و اماکن مختلف استفاده می‌شود. این طرح باعث تحول شگرفی در تاریخ تهویه مطبوع و تبرید شد.

تا سال 1940 برای تولید یخ از فریزرها استفاده می‌شد، ولی در همین سال فریزرهایی جهت استفاده در منازل برای نگهداری مواد غذایی به بازار عرضه شدند.

در طول 5 سال پس از اتمام جنگ جهانی دوم (سال‌های 1945 تا 1950)، پیشرفت زیادی در زمینه تبرید و تهویه مطبوع اتفاق افتاد و یخچال‌ها و فریزرهای پیشرفته و با شباهت بسیار

زیاد به مدل‌های امروزی، تولید انبوه و روانه بازار شدند.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

انواع سردخانه های صنعتی

در واقع سردخانه های صنعتی به چهار منظور استفاده می‌شوند:

فریزر و یخچال‌ها

از این دستگاه در خانه جهت نگهداری مواد غذایی که برای تازه ماندن باید در سرما نگهداری شوند، استفاده می‌شود. میتوانید در مورد سردخانه لبنیات اطلاعات بیشتری را از مقاله لینک شده بخوانید.

یخچال فروشگاهی

عملکرد آن مانند یخچال خانگی است، اما تفاوت آن در ظرفیت بیشترش برای نگهداری مواد غذایی است.

سردخانه های صنعتی و تجاری

سردخانه‌ صنعتی و صنعتی کاربردهای مختلفی دارند که به عنوان نمونه می‌توان به صنایع دارویی و شیمیایی اشاره کرد. واکنش‌های شیمیایی و پتروشیمی نیازی به کنترل دمای فرآیند ندارند، اما با استفاده از کنترل دما می‌توان بازده کلی را افزایش داد و این یک امتیاز قابل توجه محسوب می‌شود. انجام عملیات‌هایی مانند تقطیر، تراکم و کریستالیزاسیون مستلزم حذف گرما است که نشان دهنده ضرورت سیستم تبرید است.

هم‌چنین تبرید عنصر حیاتی در صنعت غذا و نوشیدنی است. سیستم خنک‌کننده محصولات غذایی و آشامیدنی را برای مدت طولانی حفظ می‌کند و از آلودگی میکروبیولوژیکی احتمالی جلوگیری می‌کند. دمای مناسب مهم‌ترین عامل برای حفظ ایمنی مواد غذایی را تضمین می‌کند.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

انواع سردخانه‌ها با توجه به نوع محصول

عمدتاً سیستم‌های برودت در سردخانه‌ صنعتی نگهداری و صنایع تولید و بسته‌بندی مواد غذایی، خصوصاً محصولات مرتبط با مواد پروتئینی، لبنیات، میوه‌ها و سبزیجات به کار گرفته می‌شود.

سردخانه‌ها و سیستم‌های سرمایش صنعتی به لحاظ محصول، عموماً در یکی از سه دسته‌بندی زیر قرار می‌گیرند:

سردخانه‌ صنعتی بالای صفر

بیشتر محصولات را نمی‌توان در دمای پایین نگهداری کرد، چون باعث نابودشدن بافت فیزیکی و شیمیایی محصول می‌شود و به تدریج کیفیت کالا را پایین می‌آورد. بنابراین به سردخانه‌هایی نیاز است که دمای بالای صفر داشته باشند. معمولاً از سردخانه‌های صنعتی بالای صفر زمانی استفاده می‌شود که محصول را برای مدت کوتاهی در سردخانه نگه می‌دارند. دمای نگهداری سردخانه‌ صنعتی بالای صفر 1+ تا 4+ درجه سانتی گراد است.

سردخانه‌های بالای صفر را سردخانه کوتاه مدت یا بلند مدت نیز می‌نامند. سردخانه کوتاه مدت معمولاً با ورود محصول و جایگزینی سریع آن همراه است؛ بسته به نوع محصول، زمان نگهداری از یک تا دو روز به یک هفته یا بیشتر تغییر می‌کند، اما به ندرت از 15 روز بیشتر می‌شود. البته گاهی اوقات مدت زمان نگهداری محصول در این سردخانه‌ها بیشتر از این مدت زمان است.

ساخت سردخانه نگهداری بلند مدت در انبارهای تجاری (سردخانه عمومی) انجام می‌شود. در این حالت زمان نگهداری محصول به نوع و شرایط ورودی محصول بستگی دارد.

لازم به ذکر است که از این نوع سردخانه بیشتر برای محصولات کشاورزی مانند میوه‌ها و سبزیجات استفاده می‌کنند که نباید برای مدت طولانی در سردخانه باشد چون کیفیت و تازگی خود را از دست می‌دهند.

سردخانه‌های صنعتی زیر صفر

دمای کار در این نوع سردخانه های صنعتی حدود ۱۸- درجه سلسیوس است. کارایی سردخانه‌های بالای صفر دقیقاً بر عکس سردخانه‌های صنعتی زیر صفر است، چون هدف ابزار سرمایشی زیر صفر منجمدکردن محصولات می‌باشد اما در سردخانه‌ صنعتی بالای صفر هدف فقط خنک‌کردن محصولات است.

عموماً برای نگهداری محصولات پروتئینی مانند گوشت قرمز و فرآورده‌های آن، گوشت مرغ و ماهی و مواد غذایی مثل کره و پنیر، از سردخانه صنعتی زیر صفر استفاده می‌شود و زمان نگهداری محصول در آن طولانی مدت است.

تونل انجماد

در سال‌های اخیر، تونل‌های انجماد انتخابی برای کارخانه‌ها و تولیدکنندگان بوده است. با افزایش تقاضا برای محصولاتی که در تمام طول سال در دسترس هستند، تولیدکنندگان محصولات غذایی بیش از هر زمان دیگری تحت فشار هستند. با این حال، فقط فریز کردن محصولات کافی نیست. فناوری انجماد مورد استفاده باید به اندازه کافی خوب باشد تا کیفیت، طعم و بافت محصول را حفظ کند. اینجاست که تونل‌های انجماد وارد عمل می‌شوند.

تونل‌های انجماد، فریزرهای تخصصی انجماد سریع منحصر به فرد Individual Quick Freeze (IQF) هستند که می‌توانند مقادیر زیادی از محصولات را در مدت زمان کوتاه منجمد کنند و در عین حال مطمئن بود که محصولات بدون چسبیدن محصول به هم منجمد می‌شوند و در نتیجه کیفیت دچار مشکل نمی‌شود. این روش تخصصی انجماد به عنوان IQF شناخته می‌شود.

این کار با سه روش مختلف انجام می‌شود:

1. انجماد به وسیله گردش هوای سرد: در این روش، هوای سرد را بر روی محصولات غذایی می‌دمند و با توجه به موارد مختلفی مانند نوع محصول و ظرفیت سیستم این کار در مدت زمان مشخصی انجام می‌شود. جهت چرخش بهتر هوا، مواد غذایی با شیوه خاصی چیدمان می‌شوند و برای دمیدن هوا، اواپراتورهای زمینی و هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. انجماد به وسیله تماس غیر مستقیم: در این روش، از فریز کردن به وسیله اواپراتورهای صفحه‌ای استفاده می‌شود. در واقع مبرد از درون این صفحات می‌گذرد و مواد غذایی با سطح صفحه در تماس هستند. از این روش برای مقدار کم مواد غذایی استفاده می‌شود.

3. انجماد به وسیله مستغرق کردن مواد غذایی در مایع سرد: برای انجماد برخی مواد، از این روش استفاده می‌شود و مزیت آن، انجماد محصولات به شکل مجزا و جلوگیری از انباشتگی مواد غذایی روی هم است. از معایب این روش، می‌توان به نفوذ مایع به درون ماده غذایی اشاره کرد که باعث کم شدن کیفیت محصول می‌شود.

دما در تونل انجماد در حدود ۴۰- درجه سلسیوس است. کاربردهای تجاری تونل‌های انجماد بسته به صنعتی که تونل انجماد در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، بسیار زیاد و متنوع است. با این حال، بیشترین استفاده از تونل انجماد در صنایع غذایی و تولیدی دیده می‌شود. صنایعی که در تولید و توزیع ماهی‌های آب شیرین و آب شور، میوه‌ها و سبزیجات بسته‌بندی شده و انواع گوشت‌ها فعالیت می‌کنند.

تونل‌های انجمادی هم وجود دارند که می توانند خط تولید را به دلیل یخ زدن محصولات تکان دهند تا اطمینان حاصل شود که محصولات جداگانه همیشه از هم جدا شده اند و به یکدیگر نمی‌چسبند. تونل‌های انجماد هم‌چنین برای انجماد محصولاتی مانند غذاهای پخته شده، شیرینی‌ها و غذاهای فرآوری شده هم استفاده می‌شوند.

علاوه بر این موارد، تونل‌های انجماد هم‌چنین برای تجهیزات پزشکی که نیاز به نگهداری در دمای معینی دارند و هم‌چنین فرآوری مواد شیمیایی صنعتی که برای رسیدن به آستانه‌های دمایی خاص مورد نیاز هستند، استفاده می‌شوند.

فرقی که بین تونل انجماد و سردخانه‌های نگهداری وجود دارد در اواپراتورهای آن‌ها است. در تونل انجماد اواپراتور به صورت ایستاده می‌باشد تا باد به صورت مستقیم در محصول حرکت داشته باشد. ضمن این‌که برای جریان بهتر باد، سقف کاذبی نیز ایجاد می‌کنند که حرکت باد را به صورت چرخشی سیرکوله کند. این نوع اواپراتورها با توان برودتی بالا، فاصله فین زیاد و دمنده‌های هوا با حجم هوادهی و فشار استاتیک بالا طراحی و ساخته می‌شوند.

فرق دیگر تونل با سردخانه نگهداری در این است که در تونل، انجماد محصول در زمان کمی (مثل 8 الی 10 ساعت) انجام می‌شود. اگر محصول در زمان کمی منجمد نشود، دمای مغز محصول پائین نمی‌رود و نمی‌توان برای مدت طولانی آن‌را نگهداری کرد. در تونل سرعت هوا باید بالای 3 متر در ثانیه باشد. همچنین میتوانید مقاله آیس بانک چیست را مطالعه کنید.

سردخانه بستنی

دمای مورد نیاز برای نگهداری و انبار بستنی، بین -15 تا -36 درجه سلسیوس است و به همین دلیل، سردخانه های بستی جزو سردخانه های زیر صفر هستند. سردخانه های بستنی به دلیل نیاز به دمای بسیار پایین، به چیلرهایی با توان بالا نیاز دارند ؛ بنابراین در این سردخانه ها، هزینه های جاری نیز بالا است.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

انواع سردخانه بر اساس نوع مبرد

سردخانه صنعتی آمونیاکی

عموماً در سردخانه‌های بالای ۲۰۰۰ تن از مبرد آمونیاک یا R717 استفاده می‌شود. گاز آمونیاک ارزان بوده و برای استفاده در مقادیر زیاد مقرون به صرفه می‌باشد . از دیگر مزایای آمونیاک این است که به لایه اوزون آسیب نمی‌رساند. تنفس گاز آمونیاک و هم‌چنین برخود آمونیاک با سطح پوست و چشم بسیار خطرناک است.

سردخانه صنعتی فریونی

هرچه ظرفیت سردخانه کوچک‌تر باشد، استفاده از گاز فریون به صرفه‌تر است. فریون گازی ترکیبی است که انواع گوناگونی دارد. استفاده از گاز R22 که پیشتر کاربرد زیادی داشت و توان برودتی خوبی ایجاد می‌کند، امروزه به دلیل خطرات محیط‌زیستی در حال منسوخ‌شدن است. در حال حاضر در سردخانه‌های فریونی استفاده از گاز R134a برای سردخانه‌های بالای صفر و گاز R404 برای سردخانه‌های زیر صفر توصیه می‌شود.

سردخانه صنعتی CO2

گاز CO2 گاز مناسب و نسبتاً بی‌خطری است که هم خطرات آمونیاک را ندارد و هم به لایه اوزون آسیب نمی‌رساند، که احتمال می‌رود در کنار دیگر مبردهای کم‌خطر در آینده نزدیک جایگرین مبردهای دیگر شود؛ با این‌حال هنوز در کشور ما چندان مورد استبال قرار نگرفته است.

انواع سردخانه از نظر نوع جابجایی

سردخانه ثابت

این نوع سردخانه ها شامل تمام مواردی هستند که در بخش های قبل بررسی کردیم و به دلیل تنوع بالای محصولات، تنوع سردخانه های ثابت نیز بالا است.

سردخانه متحرک

برای غلبه بر مشکل حمل و نقل کالاها و محصولاتی که نباید دمای آن ها بالاتر از مقدار مشخصی باشد، از سردخانه های متحرک بر روی انواع خودروهای بزرگ و کوچک استفاده می شود. این سردخانه ها توان خود را از باتری ماشین با ولتاژ 24 ولت تأمین می کنند. از مهم ترین ویژگی این نوع از سردخانه ها وزن پایین آن ها است. سردخانه های متحرک می توانند برای مدت طولانی محصولات را در راه مبدأ به مقصد، سرد نگه دارند.

اجزای سردخانه صنعتی

سردخانه از نظر ساختار، همانند چیلر است و بسیاری از اجزایی که در ساخت آن مورد استفاده قرار می گیرند،  همان اجزایی هستند که در ساخت چیلر هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به بررسی این قطعات و توضیح درباره عملکرد آن‌ها پرداخته شده است.

کمپرسور

کمپرسور یک وسیله مکانیکی است که در صنایع مختلف، کاربردهای فراوانی دارد. کاری که کمپرسور انجام می‌دهد، ایجاد نیروی مکش لازم جهت کشیدن گاز مبرد از اواپراتور، متراکم‌کردن آن و فرستادن آن به کندانسور است که در داخل کندانسور این گاز تبدیل به مایع می‌شود.

کندانسور

کندانسور برای تبدیل مبرد مورد استفاده در سیکل تبرید از حالت گاز به مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. گاز گرم و پرفشار خروجی از کمپرسور، پس از ورود به لوله‌های کندانسور، گرمای خود را از دست می‌دهد و در آخر به حالت مایع درمی‌آید.

مبرد

مبرد، ماده‌ای در حالت مایع یا گاز است که برای کاهش دمای یک بخش معین، در سیکل تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده در موارد زیادی کاربرد دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به استفاده از آن در یخچال‌های خانگی و کولر خودرو اشاره کرد. به طور کلی می‌توان گفت که ماده مبرد در تجهیزاتی که از سیکل تبرید تراکمی استفاده می‌کنند، وجود دارد و به همین علت، در تهویه مطبوع و سیستم‌های برودتی مورد استفاده می‌شود.

مبردها به دلیل ویژگی‌های خاص خود، به سادگی تغییر فاز می‌دهند و از حالت گاز به مایع و هم‌چنین در حالت برعکس آن، از مایع به گاز تبدیل می‌شوند و به دلیل همین ویژگی، کاربرد بسیار زیادی در سیستم‌های تهویه مطبوع دارند و در سیکل کاری دستگاه‌های مختلفی مانند چیلرهای تراکمی، داکت اسپلیت، یخچال‌های خانگی از مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با وجود این نقش مهم و مفید مبردها، طبق مطالعات و بررسی‌های انجام شده، این مواد باعث صدمه رسیدن به محیط زیست و تخریب لایه ازون می‌شوند که خود این موضوع، از عوامل اصلی گرمایش جهانی است. البته تلاش‌هایی برای جایگزینی مبردهای مصنوعی با طبیعی انجام شده است تا مشکلات ناشی از استفاده از مبردها به حداقل مقدار ممکن برسند. به طور کلی می‌توان مبردها را به دو دسته تقسیم‌بندی کرد:

مبردهای مصنوعی

مبردهای مصنوعی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

  • هیدروفلوئوروکربن‌ها (HFC) که مبرد R134a معروف‌ترین و رایج‌ترین مبرد در این دسته است.
  • هیدروکلروفلوئوروکربن (HCFC) که شامل R22 ، R123 ، R124 و R142b هستند.
  • کلروفلوئورکربن‌ها (CFC) که مبردهای R11 ، R12 و R115 از مبردهای این دسته هستند.

مبردهای طبیعی

این مبردها، جایگزین مبردهای مصنوعی هستند؛ زیرا به لایه ازون آسیب نمی‌رسانند و تولید گرمایش جهانی بسیار کمتری دارند. به عنوان برخی از مبردهای طبیعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دی‌اکسیدکربن
  • آمونیاک

اواپراتور

از این وسیله جهت خنک کردن درون سردخانه استفاده می‌شود و عملکرد آن به این صورت است که مبرد خنک شده به وسیله کندانسور را از طریق فن‌های دمنده موجود بر روی خود، به درون محیط سردخانه وارد می‌کند.

لوله های رابط

لوله‌ها وظیفه انتقال گاز یا همان بخار سرد را به بخش‌های مختلف سردخانه‌ صنعتی بر عهده دارند.

جداکننده روغن

روغن موجود در کمپرسور به منظور حرکت روان قطعات کمپرسور و هوابندی آن کاربرد دارد؛ ولی وجود این روغن در بقیه بخش‌های سیکل تبرید لزومی ندارد و باید آن را جمع‌آوری کرد و به کمپرسور برگرداند.

به دلیل این‌که تبادل حرارت در کندانسور و اواپراتور انجام می‌شود، اگر سطوح لوله‌ها در آن‌ها به وسیله روغن پوشیده شود، لایه روغن مثل عایق حرارتی عمل کرده و باعث اختلال در انتقال حرارت با محیط می‌شود. هم‌چنین وجود روغن در شیر انبساط سبب انسداد آن و مانع از ردشدن مبرد خواهد شد.  وظیفه جداکننده روغن یا همان اویل سپراتور جمع‌آوری این روغن است. البته حتی با بودن جداکننده روغن، همواره مقداری روغن درون سیکل تبرید وجود دارد که این مقدار کم، مشکل خاصی را به وجود نخواهد آورد.

دریافت‌کننده

وظیفه اصلی دریافت کننده یا همان رسیور، از بین بردن نوسانات موجود در سطح مبرد مایع‌شده می‌باشد. در سیستمی که دریافت‌کننده وجود ندارد، همیشه باید شارژ گاز مبرد داخل سیستم به مقدار مناسب باشد؛ یعنی نه کم باشد و نه زیاد باشد. ولی وقتی دریافت کننده وجود داشته باشد، دیگر حساسیت قبلی برای دقیق بودن مقدار وجود ندارد و شارژ اضافه‌تر مبرد اشکالی ایجاد نمی‌کند و به صورت مایع در داخل دریافت‌کننده ذخیره خواهد شد.

فیلتر خشک‌کننده

فیلتر خشک‌کننده یا همان فیلتر درایر، برای جلوگیری از ورود رطوبت اضافی مبرد به داخل سیکل تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرد. وجود رطوبت باعث آسیب دیدن و خرابی قطعات اصلی موجود درون سیستم از جمله کمپرسور می‌شود. به طور کلی فیلتر خشک‌کننده، هر چیز اضافی مانند غبار و ذرات و رطوبت را از سیکل گردش مبرد حذف و جدا می‌کند.

شیر انبساط

شیر انبساط یا همان اکسپنشن ولو، یکی از اجزای سیکل تبرید است که هدف از استفاده از آن، کاهش سریع فشار مبرد می‌باشد. این کار به مبرد فرصت می‌دهد که قبل از ورود به اواپراتور به سرعت سرد شود.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

نحوه کار سردخانه صنعتی

در قسمت قبل با اجزای یک سردخانه صنعتی آشنا شدیم و عملکرد آن ها را به طور جداگانه بررسی کردیم. در این بخش، نحوه کار یک سردخانه صنعتی و عملکرد این اجزا در کنار یکدیگر را بررسی می کنیم.

سردخانه صنعتی توسط یک چیلر خنک می شود. این چیلر با چرخه تبرید تراکمی بخار کار می کند که در این چرخه، از تراکم و تبخیر بخار برای انجام فرایند سرمایش استفاده می شود. تمام چیلرهای سردخانه ها دارای دو بخش داخلی و خارجی هستند. بخش داخلی تنها شامل اواپراتور چیلر است و سایر اجزای چیلر در بخش خارجی قرار می گیرند. در اواپراتور، سرمایی که چیلر فراهم کرده به هوای داخل سردخانه منتقل می شود و به همین دلیل این بخش باید در داخل سردخانه قرار بگیرد.

اواپراتور، یک مبدل حرارتی است که در یک سمت آن مبرد دوفازی با دمای پایین و در سمت دیگر آن هوای داخل سردخانه قرار دارد. برای تبادل کارآمد حرارت بین هوا و مبرد، مبرد در داخل لوله های پره دار قرار گرفته و هوای داخل اتاق توسط یک یا چند فن روی این پره ها به حرکت در می آید. پس از اینکه مبرد سرمای خود را به هوا انتقال داد، به بخش خارجی باز می گردد تا دوباره پس از طی چندین فرایند، خنک شود.

بخش خارجی چیلر سردخانه از سه قسمت کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط تشکیل شده است. علاوه بر این اجزا، سیستم های کنترلی مختلفی در سردخانه ها وجود دارد که ساده ترین نوع آن را در شکل زیر مشاهده می کنید. در این سیستم کنترلی، زمانی که دمای ترموستات پایین تر از دمای مورد نیاز سردخانه صنعتی باشد، شیری که قبل از اواپراتور تعبیه شده، جریان مبرد را بسته و چیلر را خاموش می کند. پس از گذشت زمان مشخصی، دمای سردخانه دوباره بالا رفته و با باز شدن شیر، چیلر دوباره شروع به کار می کند.

دلیل قرار دادن بخش خارجی در بیرون از سردخانه، گرم بودن کندانسور است که گرمای مبرد در این بخش به هوای محیط داده می شود. کندانسورهای سردخانه های صنعتی دو نوع هوا خنک و آب خنک هستند.

موارد ضروری جهت محاسبات سردخانه

ابعاد: طول، عرض و ارتفاع

کاربری سردخانه‌ صنعتی: نوع محصول و دمای مورد نیاز جهت نگهداری محصول

محل پروژه: منطقه‌ای که سردخانه در آن واقع می‌شود

نوع مبرد: بر اساس استاندارهای مورد نیاز بهره‌بردار و در نظر گرفتن هزینه‌ها و با توجه به ابعاد، نوع مبرد تعیین می‌شود

جنس عایق: جنس عایق بدنه و کف و لوله‌ها بر اساس درخواست مشتری و با در نظر گرفتن آب و هوای منطقه و هم‌چنین بودجه تخصیص داده شده تعیین می‌گردد

تلفات گرمایشی: شامل توان الکتریکی تجهیزات برقی استفاده شده در داخل سردخانه، مدت زمان و تعداد نفراتی که در سردخانه حضور پیدا می‌کنند و مدت زمان باز و بسته شدن درب می‌باشد

مقدار محصول: حداکثر مقدار محصولی که در سردخانه نگهداری می‌شود و هم‌چنین مقدار و دمای محصولی که روزانه به سردخانه‌ صنعتی وارد می‌شود.

سرویس‌های دوره‌ای سردخانه

همانند هر سیستم دیگری که از اجزاء مختلف تشکیل شده است، سردخانه‌ صنعتی هم دارای اجزاء مختلف است که نیاز به بازدیدهای منظم و دوره‌ای دارند و انجام منظم و به موقع این بازدیدها، باعث افزایش کارایی اجزاء مختلف و در نهایت عملکرد خوب و افزایش عمر سردخانه می‌شود.

این بازدیدها با توجه به عملکرد هر بخش می‌توانند به صورت روزانه، مانند کنترل کردن دمای داخل سردخانه، هفتگی مانند بررسی خروج آب کندانس‌شده از داخل سردخانه، ماهانه مانند کنترل تجهیزات جانبی و تمیزکردن تجهیزاتی مانند اواپراتور و کندانسور و سالیانه مانند کنترل کردن مبرد داخل سیستم باشد.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

عوامل مؤثر بر قیمت سردخانه صنعتی

اندازه سردخانه صنعتی

با بزرگ تر شدن حجم یک سردخانه، ظرفیت سیستم تبرید بیشتر می شود و همچنین با بزرگ تر شدن مساحت آن، میزان عایق مورد نیاز بیشتر خواهد شد. بنابراین هر چه اندازه (طول، عرض و ارتفاع) یک سردخانه بزرگ تر باشد، قیمت آن نیز بیشتر خواهد بود.

نوع عایق

معمولاً از دو جنس پلی اورتان و پلی استایرن برای عایق کاری دیوارهای سردخانه استفاده می شود. پلی اورتان یک عایق با دوام بوده و ضریب انتقال حرارت بسیار پایینی دارد اما هزینه اولیه سردخانه را بالا می برد. در مقابل، پلی استایرن یک عایق ارزان قیمت است که با نام فوم نیز شناخته می شود. خواص این ماده به عنوان عایق، ضعیف تر از پلی اورتان است و پیشنهاد می شود تنها برای سردخانه های بالای صفر استفاده شود.

دمای سردخانه

نوع محصول و مدت زمان نگهداری آن، دمای موردنیاز برای یک سردخانه صنعتی را مشخص می کند. بدیهی است که هر چه این دما پایین تر باشد، قیمت سردخانه نیز بالاتر خواهد بود.

نوع سیستم تبرید

سیستم های تبرید سردخانه ها دارای تنوع زیادی هستند. چیلرهایی که به عنوان سیستم تبرید استفاده می شوند می توانند در بخش های مختلف مانند کمپرسور و کندانسور، متفاوت باشند و به همین دلیل این بخش از سردخانه می تواند قسمت بزرگی از هزینه های یک سردخانه را به خود اختصاص دهد. علاوه بر این، بخش بزرگی از هزینه های جاری یک سردخانه مربوط به هزینه انرژی مصرفی توسط سیستم تبرید و هزینه نگهداری و بازرسی این سیستم است.

از کجا سردخانه صنعتی خریداری کنیم؟

همان طور که بیش از این گفتیم می‌توانید انواع سردخانه صنعتی را از گروه صنعتی نیک فن تهیه کنید. این مجموعه به جز تجهیزات سرمایشی، تجهیزات برودتی و تونل انجماد در تولید و عرضه بسیاری از محصولات هواساز نیز فعال می باشد.

از جمله ویژگی‌های گروه صنعتی نیک فن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کیفیت بالای محصولات
  • تضمین کیفیت محصول
  • ارائه ی خدمات پس از فروش در هر نقطه از ایران
  • تعهد و مسئولیت اجتماعی
  • نواوری در تولیدات
  • ارائه ی مشاوره تخصصی و کمک به اخذ بهترین تصمیم
  • حل مشکلات سیستم برودتی صنایع

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع تجهیزات سردخانه صنعتی، از نیک فن مشورت بگیرید.

سخن پایانی

استفاده از سردخانه‌های صنعتی در قرن نوزدهم به بعد بسیار اوج گرفت که در ابتدا مساحتی به اندازه یخچال‌های کوچک داشتند؛ اما امروزه با پیشرفت علم و فناوری این ابزارها نیز پیشرفت کردند به طوری که در مساحت‌های مختلف و با توجه به مقدار مواد غذایی که باید نگهداری شوند

اواپراتور چیست؟ کاربرد اواپراتور

اواپراتور سیکل تبرید

اواپراتور (Evaporator) نوعی مبدل حرارتی ست و یکی از مهم ترین و اصلی ترین اجزاء سیکل تبرید می باشد. این دستگاه در کنار کمپرسور، کندانسور و شیرانبساط ، اجزاء اصلی هر سیستم برودتی را تشکیل می دهند. اواپراتور در سیستم برودتی پس از شیرانبساط و قبل از کمپرسور قرار گرفته است و عمل تبخیر در ان صورت می گیرد.

در سیکل تبرید ابتدا مبرد گازی وارد کمپرسور شده و دچار افزایش فشار می شود، سپس وارد کندانسور شده و حرارت خود را به محیط بیرون می دهد و به مبرد مایع تبدیل می شود. در مرحله بعدی مبرد با عبور از شیرانبساط دچار افت فشار می شود و نقطه ی تبخیر آن کاهش می یابد و آماده ورود به اواپراتور می شود. مبرد با ورود به اواپراتور، با کمک سیال دیگری (هوا در سردخانه و آب در چیلر) که به طور غیر مستقیم با آن در ارتباط است، تبادل حرارت انجام می دهد و گرمای آن سیال را می گیرد و خود تبخیر می شود.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع اواپراتور، با کارشناسان ما تماس بگیرید.

اواپراتور چه کار میکند

اواپراتور نوعی مبدل حرارتی ست که در آن مبرد مایع وارد دسته ای از لوله ها یا کویل ها شده و چون این مبرد مایع فشار پایینی دارد، با جذب کمترین حرارت از سیال اطراف لوله شروع به جوشیدن می کند. سیال اطراف لوله می تواند هوا یا آب باشد. بدین ترتیب مبرد مایع در اواپراتور بر اثر جذب حرارت، تبخیر شده و از فاز مایع به فاز گاز تبدیل می شود، به همین دلیل به اواپراتور، تبخیر کننده نیز می گویند. پس از تغییر فاز مایع به گاز، سیال اطراف لوله ها دچار کاهش دما شده و این چنین اواپراتور باعث سرمایش می شود.

انواع اواپراتور 

اواپراتورها در صنعت از نظر کاربرد چندین نوع می باشد که در زیر بیشتر به آن خواهیم پرداخت .

اواپراتور هوایی

این نوع جهت سرد کردن هوا به کار گرفته می شود. مبرد در داخل لوله ها یا کویل هایی مارپیچ از جنس مس در جریان است. در ساختمان اواپراتور های هوایی، صفحات نازکی از جنس آلومینیم به نام فین، قرار دارد. همچنین دارای فن هایی نیز هستند. فن ها هوای گرم را به داخل فین ها و لوله ها می دمد و چون در داخل لوله ها مبردی با فشار پایین حضور دارد، مبرد شروع به جوشیدن کرده و گرما را به خود جذب می کند. سپس هوای سرد (هوایی که گرمایش جذب شده و دمای آن کاهش یافته است) از سمت دیگر این دستگاه وارد اتاقک سردخانه شده و ایجاد سرما می کند.

فین ها، وظیفه افزایش مقدار انتقال حرارت را بر عهده دارند. همچنین به علت اینکه انتقال حرارت فرآیندی کند و زمان بر است، در طی مدت زمان طولانی، عمل تبخیر در داخل لوله ها انجام می شود، به همین دلیل لوله های مسی این دستگاه ها را با طول زیاد اما مارپیچی می سازند تا فضای کمتری را اشغال نماید. این مدل از اواپراتور ها در سردخانه ها و در پکیج های هواساز کاربرد بسیاری دارد.

اواپراتور هوایی
اواپراتور هوایی

به این نوع از اواپراتورها، اواپراتور فن دار یا اواپراتور خشک نیز گفته می شود. یکی از مزایای اواپراتور های فن دار هزینه پایین نگهداری آن نسبت به دیگر انواع اواپراتور ها می باشد. لازم به ذکر است که اواپراتور های خشک در فضای آزاد نصب شده و سیال واسطی مانند آب در آن نیست که بتواند مشکل ساز گردد.

اواپراتور هوایی
اواپراتور هوایی

اواپراتور پوسته لوله

این نوع از اواپراتورها به نام های اواپراتور آبی یا مرطوب نیز معروفند. اواپراتور های مرطوب جهت سردسازی مایعات طراحی شده اند. ساختمان اواپراتور های آبی دارای یک پوسته و لوله هایی مارپیچی داخل آن می باشد. پوسته به عنوان مخزن عمل نموده و دو جریان متفاوت بدون هیچ تماس مستقیم ، درون لوله ها جریان دارند.

یک سیال مانند آب از سویی وارد و از سوی دیگر خارج می گردد. ضمنا سیال دیگری همچون مبرد همزمان از سمت دیگر ورود و خروج می کند. سیال مبرد با جذب گرما شروع به تبخیر می نماید. سپس سیال آب با از دست دادن گرما، سردتر می شود. بدین ترتیب 2 جریان همزمان و در مجاورت هم و بدون هیچ امتزاج و یا مخلوط شدنی در داخل اواپراتورهای مرطوب تبادل دمایی دارند. معمولا جهت کنترل جریال دو سیال در داخل پوسته ، از دیواره هایی به نام سپرک یا بافل استفاده می گردد.

اواپراتورهای پوسته لوله کاربرد بسیار گسترده ای در صنعت برودتی و دیگر صنایع دارد. لذا در ظرفیت ها و طرح های گوناگون تولید می گردد. این نوع اواپراتور در سیستم های تهویه مطبوع و چیلربسیار کاربردی است. شبیه این نوع از اواپراتور ها، اواپراتور صفحه ای نیز وجود دارد که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت. این نوع نسبت به نوع صفحه ای دارای قیمت پایین تر، راندمان و ظرفیت بالاتر و ساختار مقاوم تری می باشد.

اواپراتور پوسته لوله  ، اواپراتور مرطوب
اواپراتور پوسته لوله ، اواپراتور مرطوب

اواپراتور صفحه ای

اواپراتور صفحه ای یکی دیگر از انواع این دستگاه است. اواپراتور صفحه ای  از نظر کارکرد شباهت زیادی به نوع پوسته لوله ای دارد و فقط در ساختار متمایزند. در اواپراتور صفحه ای به جای پوسته و لوله، از صفحات نازکی استفاده گردیده که سیال و مبرد بدون هیچگونه تماس مسقیمی، تبادل حرارت می نمایند. معمولا اواپراتور های صفحه ای نسبت به اواپراتورهای پوسته و لوله دارای راندمان بالاتری می باشد اما افت فشار بیشتری را ایجاد می نمایند.

از کاربرد های نوع صفحه ای می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

  1. در سیستم های حرارتی و آب گرم مصرفی ساختمان
  2. گرمایش استخر و گرمایش از کف
  3. در سیستم های برودتی مثل چیلر، سردخانه ها و دستگاه های هیت پمپ
اواپراتور صفحه ای
اواپراتور صفحه ای

اواپراتور لوله ای یا Bare Tube

این یکی از ساده ترین انواع اواپراتور می باشد که در ساختار آن لوله های ساده مسی و فولادی به کار رفته است. در اواپراتورهای بزرگ ، و یا اواپراتورهایی که مبرد آنها آمونیاک است ازلوله های فولادی استفاده می شود. همچنین از لوله های مسی در ساخت اواپراتورهای کوچک با مبردهایی غیر از آمونیاک ، استفاده می گردد.

اواپراتور های لوله ای بدلیل قیمت مناسب و ساختار راحت که ثمره آن تعمیر آسان و کم هزینه می باشد ، بسیار محبوبند. از اواپراتور های لولخ ای در سردخانه های بدون فن، یخ ساز صنعتی، خنک کاری مایعات جهت ذخیره انرژی و غیره استفاده می گردد.

اواپراتور لوله ای یا Bare Tube
اواپراتور لوله ای یا Bare Tube

اواپراتور صفحه ای تخت یا Plate surface evaporator

اواپراتور صفحه ای تخت شباهت بسیاری با نوع لوله ای دارد. تنها تفاوت این دو عبور لوله ها از میان یک صفحه می باشد. وجود این صفحه باعث افزایش مقدار انتقال حرارت می گردد. اواپراتور صفحه ای تخت در مدل ها و سایز های متفاوتی طراحی و تولید می گردد. معمولا این اواپراتور ها به وسیله جوش دادن دو صفحه بر روی هم ساخته می شود که برای عبور مبرد شیار هایی بر روی سطح صفحه ها ایجاد می شود که به شکل برآمده از روی صفحه های اواپراتور قابل رویت می باشد. به دلیل سادگی و راحتی در نگهداری و نظافت ، کاربرد بسیار زیادی در یخچال های خانگی و فروشگاهی دارد.

در صورت نیاز به مشاوره و یا تمایل به خرید انواع اواپراتور، با کارشناسان ما تماس بگیرید.

عده‌ای از نظر دمایی اواپراتور را به شکل زیر دسته بندی می‌کنند:

  • DL: محدوده دمایی منفی 15 تا مثبت 5 درجه سانتی‌گراد
  • DD: محدوده دمایی منفی 25 تا منفی 15 درجه سانتی‌گراد
  • DJ: محدوده دمایی منفی 40 تا منفی 25 درجه سانتی‌گراد

همچنین از نظر موادی که خنک می‌کنند به 3 دسته تقسیم می‌شوند.

  • اواپراتور خنک کننده هوا (Air Cooling Coil)
  • اواپراتور خنک کننده مایع (Liquid Coolers)
  • اواپراتور تولید کننده یخ

اواپراتور سردخانه زیر صفر و بالای صفر

یک دسته‌بندی دیگر اواپراتور با توجه به کارگیری آن‌ها در سردخانه‌های زیر صفر و بالای صفر است.

این اواپراتورها برای انجماد یا نگهداری طولانی مدت مواد غذایی، میوه‌ها و سبزیجات در انواع سردخانه‌ها به کار می‌روند.

در سردخانه‌های زیر صفری فاصله بین فین‌ها معمولاً بیشتر از انواع بالای صفری است.

مثلاً در نوع زیر صفری فاصله بین فین‌ها 0.8 سانتی‌متر و در بالای صفری این فاصله 0.5 است.

اواپراتور تونل انجماد

در تونل انجماد به دلیل نوع کاربری که دارد باید بتواند هرچه سریع‌تر محیط داخل اتاق را سرد کند.

تفاوت اصلی اواپراتورهای تونل انجماد با انواع سردخانه‌ای افزایش فاصله بین فین‌هاست تا از ایجاد برفک جلوگیری شود. تفاوت دیگر هوادهی بیشتر فن‌ها جهت تسریع در سرد کردن تونل انجماد است.

اواپراتور سردخانه چگونه کار می‌کند؟

به طور کلی می‌توان گفت سیال مبرد پس از اینکه توسط شیر انبساط منبسط شود وارد اواپراتور می‌شود و با جذب گرمای محیط (سردخانه) تبخیر شده و به کمپرسور باز می‌گردد.

در اواپراتور فشار گاز کاهش یافته و نقطه جوش سیال مبرد پایین می‌آید. در نتیجه؛ مبرد به راحتی تبدیل به گاز شده و گرمای داخل اتاق سردخانه را کاهش می‌دهد.

سیال مبرد درون کویل‌ها با جذب گرمای اطراف اواپراتور، هوای آن ناحیه را سرد کرده و این سرما به کمک فن به کل فضای اتاق دمیده می‌شود.

فن اواپراتور سردخانه

مشابه فن کندانسور که در مقاله « کندانسور سردخانه چیست » به آن اشاره کردیم، در این دستگاه نیز معمولاً از فن‌ها مکنده آکسیال استفاده می‌شود.

جالب است بدانید این فن‌ها هوا را به ‌صورت مستقیم می‌دمند و به همین دلیل، جابجایی هوای زیادی دارند. توجه داشته باشید که در صورت بروز اختلاف فشار هوا در پشت و جلوی فن، هوادهی کاهش می‌یابد.

اواپراتور سردخانه
اواپراتور سردخانه

پروسه دیفراست یا برفک زدایی در اواپراتور

همانطورکه می‌دانید هوای اطراف اواپراتور به شدت سرد می‌شود و بخار آب موجود در هوا به صورت شبنم روی فین‌ها و صفحات اواپراتور می‌نشیند.

با کاهش دما این قطرات آب می‌توانند منجمد شوند و مانند برفک جلوی انتقال دما بین اواپراتور و محیط را بگیرند و در نتیجه راندمان سیستم سرمایشی کاهش می‌یابد.

جهت برفک زدایی استفاده از دو روش زیر معمول است:

روش اول؛ استفاده از هیتر الکتریکی است. هیتر الکتریکی پس از توقف فعالیت کمپرسور شروع به کار می‌کند و برفک‌های به ‌وجود آمده را ذوب می‌کند.

روش دوم؛ به کمک آب یا گاز داغ انجام می‌شود. در این روش کمپرسور قطع نمی‌شود و یک شیر برقی آب یا گاز داغ را به سمت مدار برفک زدا هدایت می‌کند.

راهنمای انتخاب و خرید اواپراتور سردخانه

سیستم برودتی مجموعه‌ای از چند قطعه است که باید با توجه نوع کاربری مورد نیاز کاربر انتخاب شوند.

در مرحله اول باید بار برودتی سیستم را محاسبه کنید. مرحله بعد انتخاب کمپرسور است و پس از آن برای انتخاب اواپراتور باید به کمپرسور و توان الکتریکی آن توجه کنید.

جهت دریافت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر و اطلاع از قیمت اواپراتور سردخانه با شماره زیر تماس بگیرید.