AB Tehnic Profesional este o echipa de ingineri si specialisti care se ocupa cu importul, vanzarea, montajul si mentenanta instalatiilor frigorifice industriale si comerciale.
Tehnologia perdelor de aer Biddle MAT O metoda corecta pentru a deschide o usa intr-un depozit frigorific ofera multe avantaje
Ceata si inghetul reprezinta probleme in depozitele frigorifice. Acestea apar cand aerul rece din depozitele frigorifice se intrepatrunde cu aerul de la incaperea din fata. O separare corecta intre depozitul frigorific si o incapere din fata usii nu este realizabila in momentul in care se deschide usa. Biddle a gasit solutia: peredele de aer pentru depozite frigorifice. In timp ce usa de la depozitul frigorific este deschisa toata ziua, aerul inconjurator si cel din depozit nu se intrepatrund.
De multi ani depozitele frigorifice sunt folosite pentru a depozita produse (carne, peste, legume, medicamente) la o temperature sub 0 grade Celsius. Adeseori aceste depozite frigorifice sunt parte a centrelor de logistica pentru distributia acestor produse. De asemenea, depozitele frigorifice pot fi o parte din instalatiile de productie, unde produsele sunt depozitate pana cand sunt transportate catre destinatia finala.
Depozitele frigorifice au dimensiuni diferite si fiecare depozit este unic datorita dimensiunilor, capacitatii si a locatiei. Totusi, au si elemente comune. Fiecare depozit frigorific are cel putin o usa, care face legatura intre acesta si zona de incarcare sau zona de procesare. In unele cazuri, intre exterior si camera frigorifica exista doar o usa care le separa.
Aceste usi de acces sunt utilizate pentru a incarca/ descarca din camera frigorifica. Din nou, vom gasi diferite modalitati pentru a incarca sau descarca. Depozitele frigorifice traditionale sunt incarcate cu un camion care transporta paletii cu marfa in camera frigorifica si le stocheaza pe rafturi. Depozitele frigorifice moderne lucreaza cu un sistem- robot. Oricum, in toate cazurile, o usa deschisa cauzeaza probleme: intrepatrunderea aerului rece din depozitul frigorific cu aerul cald din zona de incarcare. Aceasta intrepatrundere a aerului cauzeaza tot felul de probleme, cum ar fi ceata, gheata, energie pierduta, probleme de ingiena, cresterea temperaturii, situatii periculoase langa usa de acces si costuri mari de intretinere. Biddle a studiat efectele din jurul usilor deschise si au dezvoltat un nou produs care poate rezolva problemele mentionate anterior : perdeaua de aer MAT. Folosind acest produs se obtine o eficienta sporita a depozitelor frigorifice.
Probleme cauzate de convectie Sa revenim la problemele sus mentionate: schimbul de energie prin usile de acces deschise. Este o lege a fizicii prin care se incearca mereu sa egalizeze diferentele de temperatura. Pana si diferentele mici de temperatura vor provoca amestecarea aerului pentru a se ajunge la un nou echilibru. In depozitele frigorifice, aerul cald din zona de incarcare va patrunde in camera frigorifica prin partea superioara a usii. Acest efect se numeste convectie (figura 1).
Usa deschisa - fara perdea de aer Figura 1: Efectul convectiei printr-o usa deschisa la un depozit frigorific
Ca rezultat al convectiei un schimb mare de energie are loc cand o usa dintr-un depozit frigorific este deschisa. Acest efect cauzeaza pierderi mari de aer rece din camera frigorifica si, ca rezultat, temperatura din camera frigorifica va creste. Efectele negative se vor resimti la produsele stocate in depozite. Regulile HACCP descriu foarte strict cerintele pentru temperaturile dintr-un depozit frigorific si permit variatii foarte mici.
Cum aerul cald din zona de încărcare este răcit rapid de aerul rece din depozitul frigorific, umiditate relativă a acestui volum de aer depaseste 100% şi cauzeaza condensatie. La intrarea în camera frigorifică, aerul umed va provoca ceaţă. Cum aerul este mai cald decât temperatura medie din camera frigorifică, ceata se va ridica pana la tavan. Aici se creează un strat de gheaţă, care în cele din urmă va cădea ca zapada pe produsele depozitate şi pe podea (a se vedea figura 1). Zapada de pe produse cauzează probleme in ceea ce priveste reglementările HACCP şi zăpadă pe podea cauzele situaţii foarte periculoase pentru persoanele care lucrează în camera frigorifică.
O altă problemă cauzată de ceaţa este gheaţa de pe instalatiile de refrigerare. Gheata pe lamele ventilatorului reduce durata de viaţă a acestuia. Gheaţă de pe vaporizatoare reduce dramatic eficienţa. Ca rezultat, intreţinerea şi costurile pentru reparaţii cresc, la fel şi factura de energie. O capacitate suplimentara de răcire este necesară pentru a compensa pierderile eficienţei echipamentelor de refrigerare şi pentru a compensa pierderile prin uşa.
Pentru a minimiza pierderea aerului rece si patrunderea aerului cald prin usile de acces se folosesc perdele de plastic. Ele creeaza o bariera transparenta, flexibila intre zona calda si cea rece. Oricum, de fiecare data cand un camion sau un angajat trece prin dreptul usii de acces, aceste perdele de plastic sunt impinse cu forta si ca rezultat aceste perdele se rup foarte rapid si apar goluri. Datorita fortelor mari de convective, perdelele de plastic sunt impinse si se creaza deschideri care cauzeaza pierderi de aer rece. Ba chiar mai rau, aerul rece cauzeaza aparitia ghetii care le fac netransparente si pot provoca situatii periculoase in trafic ( a se vedea figura nr.2).
Figura 2: Efectul cetii intr-un depozit frigorific. Gheata pe pereti si pe tavan, zapada si gheata pe podea. De asemenea, de fiecare data cand intariturile de plastic sunt miscate de angajati sau de paleti, gheata sau zapada va cadea si se va crea un strat de gheata pe podea si pe produsele stocate. In cele din urma, pierderile de aer rece prin aceste intarituri de plastic determina cresterea temperaturii in camera frigorifica. Un alt aspect care este impotriva cerintelor HACCP. Atingand aceste perdele din plastic, se pot lasa bacteria care pot ajunge cu usurinta la produse. Imaginati-va ce se intampla daca Salmonella ajunge pe fructele inghetate care sunt mancate proaspete…
Figura 3: O usa de acces non- transparent datorita ghetii de peperdelele de plastic. O alta solutie care se aplica deseori atunci cand se doreste minimizarea costurilor este aplicarea asa numitelor usi automate. Aceste usi sunt actionate de un cordon si deschise cand oamenii sau paletii sunt trecuti prin usa. In afara faptului ca aceste usi reprezinta o investitie mare, au mai multe dezavantaje; de fiecare data cand usa se deschide aerul cald se intrepatrunde cu cel rece.
Totodata aceste usi sunt foarte sensibile si micile coliziuni impreuna cu diferentele mari de temperatura pot cauza distrugeri cu costuri de reparatii ridicate. Prin urmare aceste usi nu reprezinta solutia ideala intr-un depozit frigorific, deoarece timpul de inchidere si deschidere poate provoca intreruperi in logistica.
Figurile 4 - 7: Frecventa utilizare a perdelelor din plastic formeaza gheata, produce pierderi de energie si reduce vizibilitatea prin dreptul usii
Solutia: perdeaua de aer MAT Figurile 8 - 9: Solutii Biddle cu perdeaua de aer MAT
Pozele de mai sus arata o usa complet deschisa cu perdeaua de aer MAT. MAT beneficiaza de “Multi Air Stream”, o tehnologie patentata care foloseste 3 fluxuri de aer individuale pentru a minimiza schimbul de energie intre camera frigorifica si zona de incarcare si inlatura orice risc de ceata sau de gheata. Rezultatul este o zona de acces la usa fara intrerupere, fara gheata pe podea, pereti si tavan, fara energie pierduta sau cresteri mari ale temperaturii in camera frigorifica.
Cum functioneaza?
Figura 10: Principiul functionarii perdelei de aer MAT Prevenirea turbulentelor si a condensului
Perdeaua de aer MAT este un echipament ce realizeaza 3 jeturi de aer controlate individual. Aceste fluxuri de aer sunt generate de ventilatoare puternice si trecute printr-un grilaj rectificator inainte ca sa paraseasca unitatea. Perdeaua de aer este montata pe un cadru in fata usii deschise a depozitului frigorific. Datorita rectificatorului, curentii de aer sunt laminari si ating podeaua, fara turbulente.
Prima sarcina a perdelei de aer este sa creeze o bariera intre aerul rece din depozitul figorific si cel cald din zona de incarcare. Prin recirculare fluxurile de aer cald si rece din ambele camere cu suficiente recirculari si viteze, aerul este capabil aproape sa opreasca convectia de caldura si sa minimizeze schimbul de energie. In principiu o perdea de aer cu simplu sau dublu jet de aer poate avea un rezultat similar (produs de un jet de aer suficient de puternic si neturbulent). Totusi, prin crearea acestei separari stricte intre jetul de aer cald si rece o alta problema se inlatura: crearea cetii.
Diagrama Mollier (vezi figura 11) arata ca aerul cald din zona de incarcare se intrepatrunde (punctul A in grafic) cu aerul rece din depozitul frigorific (punctul C in grafic), cand se produce condensul. Prin crearea unei situatii unde aerul umed intai dezumidifica inainte de a fi mutat in jetul rece, aceasta condensare poate fi evitata. Perdeaua de aer MAT are un al treilea flux de aer (punctul B in grafic), care este rece si uscat si luat din depozitul frigorific. Acest jet de aer este la o temperatura suficient de mare pentru a reduce umiditatea relativa. Prin urmare acest jet de aer actioneaza ca un burete si absoarbe umiditatea din jetul A. Prin mutarea din punctul A prin B in punctul C in diagrama Mollier nu va fi niciodata un punct de condensare si ca urmare perdeaua de aer creaza o bariera ce tine aerul rece in interior si aerul cald in exterior fara a fi pericolul crearii cetii.
Figura 11: Diagrama Mollier care arata modul de functionare a perdelei de aer MAT Energie salvata datorita controlului inteligent
Pentru a putea controla cele trei debite de aer si a furniza mereu cantitatea de aer cald necesara pentru jetul din mijloc, unitatea MAT este echiapata cu cateva controlere digitate inteligente.
Perdeaua MAT este de asemenea echipata cu senzori pentru măsurarea temperaturii din zona de încărcare si a nivelului de umiditate.
Bazandu-se pe informatiile cititede pe aceşti senzori, controlerul seteaza nivelul de încălzire, astfel ca exista o capacitate suficienta de uscare.
Cu conditii variabile pentru incarcarea spatiului controlerul va gasi intotdeauna un nou punct de setare pentru jetul de tip B din diagrama Mollier, utilizand linia de condensare si temperatura. Acest lucru garantează o bună funcţionare a unităţii, în timp ce consumul de energie este întotdeauna menţinut la un nivel minim.
Cu un reglaj corect al unităţii, sistemul de blocare este setat la 80 -90%. Pierderea de energie este redusa la minimum, în comparaţie cu o uşă fără o perdea de aer MAT, dar utilizand sisteme rabatabile pentru prevenirea pierderilor de aer rece sau cu sisteme de usi care se inchid rapid.
Controlerul performant are in vedere sa regleaze automat valoarea temperaturii de incalizire pentru jetul de tip B. Aplicand tehnologia MAT inseamna ca sistemele de usi care se inchid rapid sau sistemele rabatabile nu mai sunt necesare. Dupa un timp de pornire de aproximativ 20 de secunde perdeaua MAT poate functiona 24 de ore pe zi, 7 zile pe saptamana.
Intretinere
In functie de utilizare si de nivelul de umiditate in zona de incarcare, unitatea trebuie dezghetata.
Acest lucru se face automat, atunci cand usa depozitului frigorific este inchisa. In conditii normale, dezghetarea se face la fiecare 24 de ore, dar cel putin o data la 5 zile de functionare continua a perdelei MAT. Dupa aproximativ 15 minute de dezghetare, unitatea poate fi folosita din nou. Intretinerea perdelei de aer MAT este limitata la control regulat pentru a vedea daca toate ventilatoarele functioneaza corespunzator. In functie de locul de utilizare, anual sau de doua ori pe an, curatarea ventilatoarelor cu aer la presiune ridicata este tot ce trebuie sa faceti. Controlerul avansat poate afisa o secventa de coduri de eroare si, in orice moment, toti parametri pot fi afisati.
Imagine 12-13: Diferenta dintre o perdea de aer standard (poza din stanga - in dreptul usii este ceata) si perdeaua de aer MAT (poza din dreapta - nu este ceata in dreptul usii).
Perdeaua de aer MAT poate fi folosita in orice conditii?
Exista o serie de posibilitati de design care ar trebui luate in calcul pentru a optimiza utilizarea perdelei de aer MAT. Inaltimea de montare (si, astfel, inaltimea maxima a usilor depozitului frigorific) este limitata. In functie de conditiile din zona de incarcare, inaltimea maxima de montaj poate varia intre 3 si 4 m. Usile cu o inaltime mai mare necesita un volum atat de mare de aer pentru a bloca fortele de convectie (si, in consecinta o capacitate de incalzire foarte ridicata), astfel incat acesta tehnologie devine mai putin eficienta. O parte din fluxul B de incalzire trebuie sa fie racit departe de camera frigorifica. Chiar daca perdeaua de aer MAT ofera o intrare fara ceata la inaltimi mai mari de montare, consumul de energie ar fi prea mare pentru a crea o solutie de a reduce costurile.
Exista o tendinta in designul depozitelor frigorifice de a avea usi mai mari, acest lucru permitand utilizarea unor stivuitoare mai mari. Cu toate astea, pierderea de energie prin intermediul acestor usi inalte este enorma. Energia pierduta in dreptul usii poate fi calculata cu urmatoarea formula a lui Mann/Hofer: Folosind aceasta formula, pierderile de energie cresc cu: Q = h3/2 unde ‘Q’ este energia pierduta prin dreptul usii si ‘h’ este inaltimea usii
Intr-un depozit frigorific cu temperatura de -25°C/90% si o zona de incarcare de +10°C/70% pierderea de energie in functie de inaltimea usii este prezentata de o curba ca in figura 14.
Figura 14: Pierderea de energie intr-un depozit frigorific cu usa deschisa in functie de inaltimea usii
Exista multe modalitati pentru a evita utilizarea acestor usi inalte din depozitele frigorifice. Paletii pot fi plasati in fata depozitului frigorific cu niste camioane speciale si pot fi ridicati de un camion mai mic din zona calda. In acest caz, un camion mai mic poate plasa imediat paletul in alt camion care asteapta. O alta posibilitate este folosirea unui conveier cu banda pentru a transporta paletii in afara zonei reci. Exista un motiv clar pentru a pastra inaltimea usii in depozitul frigorific cat mai mica posibila. Selectarea si instalarea Cum am spus inainte, controlerul MAT ajusteaza automat fluxul B de incalzire catre zona de incarcare. Multumita acestei optiuni de control automat, perdeaua de aer MAT poate face fata, in anumite limite, combinatiei dintre temperatura din zona de incarcare si nivelul de umiditate. Aceste limite depind de temperatura din depozitul frigorific. Figura 12 prezinta un exemplu, calculat pentru un depozit frigorific cu o temperatura de -20°C si o usa de o inaltime de 3m. Productivitatea modelului de calcul de selectie prezinta pana la ce combinatii de temperatura/ umiditate, perdeaua de aer MAT va functiona bine, atat pentru MAT standard (tip E), cat si pentru MAT cu o capacitate suplimentara (tip EE).
Figura 15: Zona de lucru pentru tip MAT E si EE
Perdelele de aer MAT sunt disponibile in 3 dimensiuni diferite: 1.35m, 1.8m, 2.25m. Pentru usi mai late, 2 perdele de aer pot fi montate impreuna. Pentru buna functionare a perdelelor de aer, un coridor izolant trebuie creat in fata depozitului frigorific, conform desenului (figura nr.13). Unitatea poate fi montata cu ajutorul unui set de tije filetate, sprijinite de un cadru de montare sau conectate direct la tavan. Unităţile sunt realizate din oţel inoxidabil, iar greutatea lor variază de la 400 - 700 kg fiecare, ceea ce înseamnă că o construcţie solidă este esenţială pentru o bună funcţionare a unităţilor. Desene detaliate pentru constructia cadrului sunt disponibile la cerere.
Figura 16: Un exemplu pentru montarea perdelei de aer MAT In cazul in care o usa este in apropierea echipamentului MAT din spatiul de incarcare, trebuie avut in vedere un sistem pentru a preveni degajarile de caldura. La un spatiu racit, cu acces catre mediul exterior nu se recomanda utilizarea perdelei MAT. In cazul in care, intr-o camera de racire, se gasesc mai multe usi, cu inaltimi diferite, acestea nu trebuie sa fie deschise in acelasi timp deoarece acest lucru creeaza o pierdere de aer rece care nu va putea fi oprit de o perdea de aer sau de un sitem rabatabil din plastic. In cazul in care sunt mai multe usi, cu aceiasi inaltime intr-un spatiu mare racit, situatia ideala este de a avea usile amplasate pe aceiasi parte.
Perdelele de aer MAT sunt livrate impreuna cu un panou de control şi un comutator de uşă. Unitatea trebuie să fie conectata, 3 faze de aprovizionare de 400V. Panoul de control ar trebui să fie conectat în imediata apropiere a perdelei de aer MAT.
Prin aplicarea tehnologiei inovatoare Biddle MAT acum aveţi posibilitatea de a avea o uşă deschisă pentru depozite frigorifice cu costuri minime de operare si eficienta de logistica maxima. Cererile de igiena pot fi acum îndeplinite cu uşurinţă în timp ce angajaţii pot lucra într-un mediu sigur.
In cazul in care sunteti interesati sa aflati cum tehnologia MAT poate fi de folos la magazinul dvs., va rugam sa ne contactati. Articolul poate fi descarcat in format pdf din pagina dedicata firmei AB Tehnic Profesional - linkul in headerul acestei pagini
Tehnologia perdelor de aer Biddle MAT
Probleme cauzate de convectie
Figura 2: Efectul cetii intr-un depozit frigorific. Gheata pe pereti si pe tavan, zapada si
Figura 3: O usa de acces non- transparent datorita ghetii de peperdelele de plastic.
Imagine 12-13: Diferenta dintre o perdea de aer standard (poza din stanga - in dreptul usii
Figura 14: Pierderea de energie intr-un depozit frigorific cu usa deschisa in functie de
