Kylmävaraston suunnittelu kuumaan ilmastoon

Lyhyt vastaus: Kun suunnittelet kylmävarastoa kuumaan ilmastoon, mitoita se ulkolämpötilan huippuarvon, ei keskiarvon mukaan. Vähennä auringon ja oviaukkojen aiheuttamaa lämpökuormaa rakennuksen suuntauksella, varjostuksella ja lastausalueiden suunnittelulla. Mitoita lauhduttimet ja kylmälaitos kuumimpia päiviä varten, valitse paikallisten huoltoteknikkojen hallitsema kylmäaine ja järjestelmä sekä varmista luotettava sähkön- ja vedensaanti. Näin suojaat tuotteet ja pidät käyttökustannukset hallinnassa.

Kuumilla alueilla — Persianlahden alueella, Pohjois-Afrikassa, Saharan eteläpuolisessa Afrikassa, Etelä-Aasiassa ja osissa Latinalaista Amerikkaa — kylmävarastoille on vahvaa kysyntää. Lauhkean ilmaston maista kopioidut suunnitteluratkaisut eivät kuitenkaan anna anteeksi. Pohjois-Euroopassa hyvin toimivan kylmälaitoksen kapasiteetti voi laskea 45 °C:n iltapäivälämpötilassa juuri silloin, kun tuotteet saapuvat lämpiminä pellolta tai satamasta. Tämä käytännön opas esittelee vaiheet, joita hankinnasta vastaavien kannattaa noudattaa.

Vaihe 1: Valitse tontti ja rakennuksen suuntaus

Suuntaa rakennus mahdollisuuksien mukaan niin, etteivät pitkät seinät altistu voimakkaimmalle auringonpaisteelle ja että lastauslaiturit jäävät varjoon. Jätä lauhduttimien ympärille tilaa vapaalle ilmankierrolle ja myöhemmälle laajentamiselle. Selvitä tulvariski, kylmäkuljetusautojen tieyhteydet ja etäisyys luotettaviin sähköverkon liityntäpisteisiin. Vaalea, heijastava katto vähentää merkittävästi auringon aiheuttamaa lämpökuormaa.

Vaihe 2: Tehosta rakennusvaippaa ja lastausratkaisuja

Kuumassa ilmastossa jokainen seinä- ja kattoneliömetri johtaa rakennukseen enemmän lämpöä. Määrittele eristys paksummaksi kuin viileässä ilmastossa ja edellytä huolellista höyrytiivistystä sekä tuuletettua yläpohjaa tai heijastavaa kattopinnoitetta. Kylmähuoneen eristepaneelien ja ovien valintaoppaamme esittelee vaihtoehdot.

Lastausratkaisut ovat ratkaisevia. Käytä suljettuja, jäähdytettyjä lastaustiloja tai kuormaustiivisteitä, jotta tuotteet siirtyvät autosta varastoon altistumatta kuumalle ilmalle. Pikaovet ja ilmasulut vähentävät ulkoilman pääsyä sisään. Oviaukon ilmavuotojen lämpökuormalaskuri näyttää, kuinka paljon kuuma ja kostea oviaukosta tuleva ilma lisää kuormaa.

Vaihe 3: Mitoita lauhduttimet ja kylmälaitos ulkolämpötilan huippuarvolle

Kylmäteho laskee ja sähkönkulutus kasvaa ulkolämpötilan noustessa. Pyydä toimittajia ilmoittamaan laitoksen kapasiteetti suunnittelussa käytettävässä ulkolämpötilan huippuarvossa, ei vakioiduissa nimellisolosuhteissa. Lauhduttimet kannattaa mitoittaa väljästi, sijoittaa mahdollisuuksien mukaan pois suorasta auringonpaisteesta ja järjestää niin, ettei kuuma poistoilma kierrä takaisin ilmanottoon.

Adiabaattiset tai haihdutuslauhduttimet voivat alentaa lauhtumislämpötilaa, mutta ne tarvitsevat vettä ja vedenkäsittelyä. Jos vettä on niukasti, suuremmat ilmajäähdytteiset lauhduttimet voivat olla parempi valinta. Käytä jäähdytyskuormalaskuria todellisilla ulkoilman olosuhteilla ja saapuvien tuotteiden lämpötiloilla.

• Määrittele tarjouspyynnössä mitoituksen ulkolämpötila ja ilmankosteus.
• Pyydä kapasiteetti- ja sähkötehotiedot näissä olosuhteissa.
• Sisällytä kuormaan lämpiminä saapuvat tuotteet, joiden lämpö johtuu pellolta tuodusta lämmöstä tai satamaviiveistä.

Vaihe 4: Valitse kylmäaine ja järjestelmä, joille on huoltotukea

Kylmäaineen valinta kuumaan ilmastoon edellyttää kompromissien arviointia. CO₂-järjestelmät tarvitsevat erityisiä suunnitteluratkaisuja toimiakseen hyvin korkeissa ulkolämpötiloissa. Ammoniakki on tehokas, mutta edellyttää koulutettua henkilöstöä ja turvallisuustoimia. Jotkin synteettiset, matalan GWP-arvon kylmäaineet tarjoavat yksinkertaisemman vaihtoehdon pieniin laitoksiin. Oikea valinta riippuu hankkeen koosta, paikallisista määräyksistä ja ennen kaikkea paikallisesta huolto-osaamisesta. Lue lisää NH₃- ja CO₂-kylmäjärjestelmien ostajan oppaasta.

Vaihe 5: Varmista sähkönsaanti, varavoima ja vesihuolto

Sähköverkon luotettavuus vaihtelee huomattavasti. Suunnittele varavoimajärjestelmä, joka pitää kriittiset tilat tavoitelämpötilassa, vaihtaa automaattisesti varavoimalle ja sisältää riittävän polttoainevaraston realistisia sähkökatkojen kestoja varten. Katolle asennettu aurinkosähkö voi pienentää päiväaikaisia sähköverkon kuormitushuippuja, jotka osuvat yhteen suurimman jäähdytyskuorman kanssa. Jos vettä käytetään lauhduttimissa tai puhdistuksessa, varmista sen saatavuus, laatu ja kustannukset.

Vaihe 6: Suunnittele paikallinen huolto ja varaosahuolto

Teknisesti edistynyt laitos ilman paikallista tukea muodostaa riskin. Kysy jokaiselta toimittajalta, kuka huoltaa laitoksen, kuinka nopeasti huoltoteknikot pääsevät kohteeseen ja mitä varaosia varastoidaan paikallisesti. Sisällytä hankintaan oman henkilöstön koulutus. Kylmävaraston kuntotarkistus auttaa tiimejä seuraamaan kuntoa varaston käyttöönoton jälkeen.

Yleiset virheet, joita kannattaa välttää

• Laitoksen mitoitus vakio-olosuhteisiin paikallisten ulkoilman ääriolosuhteiden sijaan.
• Avoimet lastauslaiturit, jotka altistuvat auringolle ja kuumalle ilmalle.
• Kylmäaineen valinta ilman paikallista huolto-osaamista.
• Alimitoitettu varavoima tai puuttuva polttoainehuollon suunnitelma.
• Pellolta tulevan lämmön sivuuttaminen tuoretuotteiden kylmätilojen mitoituksessa.

Esimerkki kuumalta alueelta

Kuumalla alueella toimiva hedelmäviejä suunnittelee esijäähdyttämöä ja kylmävarastoa. Ensimmäinen toimittaja ilmoittaa tarjouksessaan laitoksen kapasiteetin vakioiduissa nimellisolosuhteissa. Suunnitelman tarkastuksessa mitoituslämpötilaksi asetetaan paikallinen kesän huippulämpötila, saapuvien hedelmien pellolta tuoma lämpö lisätään kuormaan ja lastausalueet suunnitellaan suljetuiksi. Päivitetyssä erittelyssä pyydetään kapasiteetti kyseisessä huippulämpötilassa, suuremmat varjoon sijoitettavat lauhduttimet ja generaattorivarmistus esijäähdytystiloille. Toimittajat voivat nyt tarjota vertailukelpoisia, todellisiin olosuhteisiin sopivia laitoksia.

Huomioi suunnittelussa myös kosteus

Monet kuumat alueet ovat myös kosteita, erityisesti rannikoilla. Ovien kautta sisään tuleva kostea ilma tiivistyy ja jäätyy höyrystimien pinnoille, mikä lisää sulatustarvetta ja energiankulutusta. Kosteus voi myös tiivistyä tuotteiden ja pakkausten pinnoille, kun tavarat poistuvat varastosta. Kuivatulla ilmalla varustetut ilmasulut, hyvin tiivistetyt lastausalueet ja oikein suunnitellut eteistilat vähentävät näitä vaikutuksia. Sisällytä ulkoilman kosteus mitoitusolosuhteisiin lämpötilan rinnalle ja kysy toimittajilta, miten heidän ratkaisunsa käsittelee kosteuden aiheuttaman latentin lämpökuorman.

Kuuman ilmaston hankkeen vaiheistus

Nopeasti kasvavilla markkinoilla kysyntä lisääntyy usein nopeasti. Suunnittele tontti ja konehuone niin, että kapasiteettia voidaan lisätä vaiheittain: varaa tilaa lisälauhduttimille, sähkökapasiteettia tuleviin tarpeisiin ja laajentamisen mahdollistava rakennuksen pohjaratkaisu. Vaiheistus pienentää alkuinvestointia ja auttaa välttämään kalliin uudelleensuunnittelun myöhemmin.

Tuoretuotteiden esijäähdytys

Kuumalla säällä korjatut hedelmät ja vihannekset tuovat mukanaan paljon pellolta peräisin olevaa lämpöä. Niiden sijoittaminen suoraan varastotilaan ylikuormittaa kylmälaitosta ja hidastaa jäähtymistä. Erilliset esijäähdytystilat tai pakotettuun ilmankiertoon perustuvat jäähdytystunnelit poistavat tämän lämmön nopeasti, minkä jälkeen tuotteet siirretään tasalämpöisiin varastotiloihin. Lue lisää hedelmien ja vihannesten sadonkorjuun jälkeisen kylmävarastoinnin oppaasta.

Seuraavat vaiheet

Hankkeissa, joiden arvo on vähintään USD 250K, ColdMatch Group kartoittaa kuuman ilmaston vaatimukset, laatii hankekuvauksen selkeine mitoitusolosuhteineen ja esittelee toimittajariippumattomasti toimittajia, joilla on kokemusta vastaavista ilmastoista. Suuntaa-antavat kustannushaarukat löytyvät kylmävaraston kustannusoppaasta. Aloita hankekuvauksen laatiminen hankepyyntölomakkeella.

Suunnittele ColdMatchin työkaluilla

Muuta tämä opas hankkeen luvuiksi näillä suunnittelutyökaluilla. Tulokset ovat arvioita omista lähtötiedoistasi, eivät toimittajien tarjouksia.

• Jäähdytyskuormalaskuri

• Ovien vuotoilmakuorman laskuri

• Kylmävaraston käyttökustannuslaskuri

• Lähetä hankkeesi tarkastettua toimittajabriefiä varten — Yli 250 000 Yhdysvaltain dollarin kaupallisissa hankkeissa ColdMatch tarkastaa briefin ennen riippumattomien toimittajien esittelyä.

Lue myös: Kylmähuoneen eristepaneelien ja ovien valinta · Luonnolliset kylmäaineet teollisuuden kylmävarastoissa

Lähteet ja oppaan lukuohje

Sääntely- ja tekniset väitteet viittaavat alla oleviin virallisiin lähteisiin. Hankekohtaiset arvot, kuten kapasiteetit, kuormat ja kustannukset, on vahvistettava suunnittelijan ja toimittajatarjousten avulla.

• ASHRAE Climatic Design Conditions

• ASHRAE Handbook — Refrigeration