Hűtőházi rendszerek – rendszerelvű hűtőházak

Írta: Agrárágazat-2021/08. lapszám cikke - 2021 augusztus 21.

A mezőgazdaság és az élelmiszeripar két csoportba sorolja a tárolásra használható hűtőházakat: 0 °C-ig hűthető, ún. frissárutárolók és -25-30 °C-ra képes, ún. mélyhűtő tárolók, amelyekben a tárolás eltérő módon és céllal történik. Ennek megfelelően eltérő eszközökre van szükség, amelyekkel a technológia a tárolást hosszabb-rövidebb ideig lehetővé teszi. Itt, most a 0 °C-os frissárutárolásról lesz szó.

 

hűtési rendszerek

 

A növényi termények frissen tartása

Fajok és fajták szerint – behatárolt ideig lehetséges; egyesek akár szürettől szüretig is tárolhatók, ha az értékesítő ágazat ezt kívánja. A lehetséges élettartam szerint az eltarthatósági határ a nyáron termők esetében napokban, az őszieknél hónapokban számolható. A legtöbb termény optimális tárolási hőmérséklete ismert, az értékek a szakmai irodalomban megtalálhatók. Meg kell azonban jegyezni, hogy ezek a termőhely és évjárat szerint változhatnak; 1-2 °C eltéréssel pozitív vagy negatív irányba eltolódhat az adott termény tárolási optimuma.

A szüretkor beérkező termény hőfoka és a tárolási optimum közötti különbség nyáron nagyobb, mint az ősszel, a télre betárolt árunál jelentkező különbség, de a naponta beérkező mennyiség ilyenkor nagyobb. Ezért általában nagyobb hűtőteljesítményre van szükség ősszel, mint nyáron, vagyis a hűtőrendszer terhelése ekkor a maximális. Ebből az is következik, hogy a téli terménytárolók nyáron is hasznosíthatók, a tél folyamán kiürült termeikben, amennyiben ez szükséges, nyári termények tárolhatók. Ebben az esetben a hűtőgép rendszerét a nyári hőfokviszonyokra is alkalmassá kell tenni, ami egyes részegységek (hőcserélők, automatika) megfelelő módosítását, kiegészítését jelenti. Ezzel a példával arra kívánunk rámutatni, hogy a tárolók hűtési rendszere többféle feladatra is alkalmassá tehető, de erről a tervekben gondoskodni kell. Ez azonban csakis a termodinamika szabályai között lehetséges, vagyis előre tisztázni kell a feladatokat, körülményeket ahhoz, hogy a berendezés különböző esetekben is eredményesen működjék.

A gyümölcs- és zöldségfélék frissen tartó tárolóiba érkező termény egyike sem élettelen anyag, ezek a szüret után érik el fogyasztási érettségüket, amihez a tároló légteréből oxigént fogyasztanak. Ez az átalakulás a saját szervezetük terhére játszódik le, ezért véges.

 

hűtési rendszerek

 

Tárolási eredmény

Jelentős mértékben befolyásolja a lehűtéshez szükséges idő, vagyis hogy a leszedése után mennyi idő alatt éri el a termény az optimális tárolási hőfokát. Arra nézve, hogy terményenként mennyi idő áll ehhez rendelkezésre, általában úgy mondjuk, hogy nyári fajtáknál rövidebb – néhány óra –, az őszi betakarításúaknak hosszabb idő is lehet – néhány nap – a javasolható optimum. Ennél a pontnál foglalkozni kell hűtőrendszerünk első fázisával. A tárolás során később lehűtésre már nincs szükség, hiszen, ha a kijelölt optimális tárolási hőfokot elértük, akkor ezt „csak” értéken kell tartani, és ez már a hűtés második fázisa vagy röviden: ez a hőntartás időszaka. Van még egy harmadik fázis is, amikor a terményt áruvá kell kikészíteni, esetleg csomagolni, ahogy ezt a kereskedelem igényli. Ez a fázis a válogatás, osztályozás szakasza, amikor a termény tárolási hőfoka nem vagy csak kissé változhat. Az emelkedés mértékét a szállítóeszköz rakterének hőmérséklete, a szállítási távolság és az értékesítés tervezett időpontja, tehát változó külső körülmények határozzák meg. A romlás elkerülése érdekében a termény/áru hőfokát azonban a harmadik fázisban is kontroll alatt kell tartani.

A hűtési fázisok

Hőtani szempontból elemezve a hűtés első szakaszában gyorsan változó, dinamikus folyamatra, a második szakaszban állandósult, statikus folyamatra, míg a harmadik szakaszban kismértékben változtatható folyamatra van szükség. Mindezek a folyamatok a gépen belül eltérő hőfokszinten és teljesítményigénnyel jelentkeznek. Ezekben az eltérés igen nagy is lehet. Az őszi betakarítású termények első fázisában a 100%-os kapacitás téli hónapokban 10%-ra zsugorodik, majd a tavaszi kitároláshoz ismét emelkedhet, akár 30%-ra is, az első fázishoz képest. Belátható, hogy a hűtéshez a teljesítményét változtatni képes gépészeti berendezésre van szükség. Milyen lehet ez a berendezés? A hűtőgép négy főbb egysége zárt körfolyamaton belül két hőfokszintet hoz létre. Az ún. alacsony szinten a terem levegőjének közvetítésével vonják el a teremből a hőt, és így a betárolt termény hőfoka csökken. Az elvont hőt a gép magas hőfokszintre emeli úgy, hogy az a mindenkori környezeténél magasabb legyen, és így az elvont hő a környezetnek átadható lesz. A gépen belül mindez zárt körfolyamatban megy végbe, melynek fenntartásához elektromos energia szükséges. Hűtési igény jelentkezésekor a gép automatikusan működik: bekapcsol és leáll. Az automatika beállítható a termény tárolási hőfoka, valamint a hűtőgép működési tartományát határoló alsó/felső hőfokszintek szerint. A folyamat létrehozása és fenntartása termodinamikailag alkalmas hűtőközeg közvetítésével lehetséges, mely fizikai és kémiai tulajdonságai révén az adott feladatra alkalmas. Több ilyen is van, de a legalkalmasabb kiválasztásához szakmailag képzett szakember szükséges, mint ahogy az adott feladatra alkalmas komplett berendezés megtervezése is felsőfokú képzettséget igényel.

A kivitelezés alapja a terv

Ennek megvalósítását az ún. ipari hűtőrendszerek szerelésére kiképzett, abban jártas szakemberre kell bízni, aki referenciával is rendelkezik, és garancia nyújtásával igazolja szakmai és vállalkozói megbízhatóságát.

A szakmai háttér mellett a beruházói igényeket tisztázni kell, úgymint:

– a terv feleljen meg azoknak az elvárásoknak, amelyek érdekében készül a beruházás, a választott megoldás pedig legyen szakszerű, korszerű és gazdaságos,

– a kivitelezés a terv szerint készüljön, annak műszaki színvonalát megtartva, kompromisszumok nélkül. A vállalkozó mindezt próbaüzemmel kell hogy igazolja.

Mindkét feltétel alapja a közreműködők szakmai felkészültsége. Másfelől: a beruházó maga sem adhat engedményt a műszaki színvonal terhére például az árcsökkentés érdekében, mert a később, a működés során jelentkező kárt neki kell majd viselni. Mindezeket rögzíteni szükséges, mert a gyümölcs- és zöldségfélék tárolása több figyelmet igényel, mint amennyit ez a szakág jelenleg kap, illetve amit az épülő hűtőházak megérdemelnének. A hűtési rendszerek műszaki színvonala több esetben az 1970-es évekéhez hasonlít. Akkor a hazai gépipar által gyártott blokkegység jelentette a hűtőházak ipari hátterét, mely a kertészeti termények korábban említett technológiai fázisait nem tudta követni. Igaz, hogy ezekről nem is sok ismeret állt rendelkezésre abban az időben. Ma már – 50 év után – sokkal több tárolástechnológiai ismeret birtokában a hűtéstechnológia sokkal magasabb szinten áll: a szükséges ipari háttér hazai vagy importforrásból jelenleg biztosított. Miért épülnek mégis a kezdeti időkre emlékeztető hűtőházak, amelyekben csak néhány hónapig tárolható például a téli alma, míg másutt, így Olaszországban ez szürettől szüretig lehetséges?

 

okos otthonok

 

Ennek magyarázata, leegyszerűsítve, a beruházási költség csökkentése, néha indokolatlanul is. Az eredmény: szegényes műszaki megoldás és a tárolási eredmény; szoros összefüggésben. A megrendelő általában nincs a megfelelő ismeretek birtokában ahhoz, hogy az ilyenkor várható veszélyt felismerje, nem tudja, melyek a rendszer kritikus pontjai, amelyek befolyásolnák a tárolási eredményeket. Az eredeti terv megváltoztatása is veszélyes lehet a szakszerűtlen beavatkozások esetén. Az a törekvés, hogy az élelmiszer-ellátás hazai alapokból egy egész éven át biztosítsa a fogyasztói ellátást, szükségképpen feltételezi a technológiák magas színvonalon kifejlesztett egységes rendszerét. A cél a legtöbb őszi betakarítású termény esetében elérhető, ha a hűtőházi technológiák – mint hűtés és légösszetétel-szabályozás – egységes rendszere működhet a hűtőházban. Az igényes beruházás akkor is megtérül, ha a tárolás eredményeit összehasonlítjuk a régebbi technológiával üzemelő és olcsón kivitelezett hűtőházakéval.

A különbség a termény minőségi besorolásában, az apadási és romlási veszteség csökkenésében mutatkozik az összehasonlításkor, az egységárban és súlyveszteségben. A teljesség kedvéért rögzíteni kell, hogy a hűtőházak létrehozásához a hűtésen kívül több más, felsőfokú tudásszinttel rendelkező szakmai csoport is szükséges. Előnyös, ha a szükséges szakágak közös csapatot alkotnak, és így jöhet létre a szakmai, szakági egyeztetésekkel kimunkált technológiai létesítmény a különböző rendszerek egységbe foglalása révén, amelyet legjobban a rendszerelvű hűtőház megnevezéssel lehet jellemezni. Az elnevezés önmagában megkülönböztetés. A mögöttes tartalom azonban több, mert kizárja a kertészeti ágazat hűtőházaiban előfordult elvi hibákat, hiányosságokat és tévedéseket. Ezzel rámutat a létesítmény műszaki színvonalára, mely értéket jelent.

Az elérhető eredmény itt nem a véletlen műve. Többféle tudományág kutatómunkájának ismeretében a növények élettani tulajdonságaihoz illeszkedő hűtés- és légtechnikai rendszerek összekapcsolása révén kell az ilyen hűtőházak tárolási rendszerét kialakítani, vagyis az érintett szakterületek rendszereit egységbe foglalni. Ez jelenti azt, hogy a hűtőház kialakítása rendszerelvű legyen. A választás tétje a jövő: egy jó és hasznos eszköz a termett javak értékmegóvásához és a fogyasztási javak – lehetőleg – folyamatos ellátásához.

 

Varga Ágnes
okl. gépészmérnök, hűtőgépész szakmérnök