Chladenie potravín je kľúčový aspekt v potravinárskom priemysle, ktorý ovplyvňuje ich bezpečnosť a trvanlivosť. V tomto článku sa zameriame na metódy chladenia potravín odparovaním vody a ich ekologické a efektívne aspekty. V rámci diskusie budeme skúmať rôzne pohľady a prístupy, aby sme vytvorili komplexný prehľad tejto témy.
Úvod do problematiky
Odparovanie vody je proces, ktorý sa prirodzene vyskytuje pri zahriatí vody na povrchu potravín. Tento proces má potenciál efektívne ochladiť potraviny, ale jeho využitie v praxi si vyžaduje dôkladné pochopenie.
Základné princípy odparovania
Odparovanie je fyzikálny proces, pri ktorom sa kvapalina mení na paru. Pri odparovaní vody z povrchu potravín sa odoberá teplo, čo vedie k ich ochladeniu. Tento proces je ovplyvnený rôznymi faktormi, ako sú:
- Teplota - Vyššie teploty urýchľujú odparovanie.
- Vlhkosť vzduchu - Nižšia vlhkosť podporuje rýchlejšie odparovanie.
- Povrchová plocha potravín - Väčšia plocha zvyšuje rýchlosť odparovania.
Odparovacie chladenie poznáte zo svojho každodenného života. Keď máte vlhkú pokožku, okamžite cítite chlad, pretože si pokožku ochladzujete odparovaním. Chladiaci účinok pocítite, keď si napríklad namočíte tričko a fúka vietor. Látka trička je v tomto prípade plná vody, ktorá sa odparuje do vzduchu. Jednoducho povedané, zo vzduchu prúdiaceho okolo sa odoberá obrovské množstvo tepla, ktoré je nutné na odparenie vody.
Odparovaním sa odvádza zo vzduchu veľa tepla
Odparovacie chladenie je veľmi efektívny spôsob chladenia. Privádzaný vzduch nie je chladený studenou vodou, ale veľkým množstvom tepelnej energie potrebnej na odparenie vody. Ak chcete získať predstavu, aké množstvo energie je potrebné na zmenu skupenstva z kvapalného do plynného stavu, je možné si predstaviť liter vriacej vody v hrnci na elektrickom sporáku. Než sa voda celkom zmení na paru, trvá to asi päťkrát tak dlho než ohrev vody zo studeného stavu k varu.
V zariadeniach ako CoolStream, rovnako ako v príklade s mokrým tričkom vo vetre, nie je privádzaná žiadna dodatočná tepelná energia na odparenie vody. Táto tepelná energia je prijatá jednoducho povedané z prúdu vzduchu a samotný vzduch je tak chladený.
Čím teplejší deň, tým vyšší chladiaci výkon
Tradičné klimatizačné jednotky sú spravidla navrhnuté na letnú výpočtovú teplotu. V najteplejších dňoch tak majú nízky chladiaci výkon alebo dokonca vypadnú. Pri zariadeniach využívajúcich odparovacie chladenie je to inak: Čím teplejší a suchší je vonkajší vzduch, tým rýchlejšie sa voda vyparuje. Čím rýchlejšie sa voda odparuje, tým viac tepelnej energie je odvedenej zo vzduchu odparovaním. Chladiaci výkon sa zvyšuje prirodzene s rastom teploty vzduchu. To platí ako z hľadiska ročných období, tak i v priebehu dňa.
Konvenčné kompresorové klimatizácie sú známe poruchami v najteplejších dňoch. Investori sa často zo začiatku z neznalosti obávajú problémov s kondenzáciou. Do teploty 26-28 °C neovplyvňuje zvýšenie relatívnej vlhkosti elektronické zariadenia, ktoré nie sú citlivé na vyššiu relatívnu vlhkosť.
Adiabatické chladenie a jeho výhody
Pri adiabatickom chladení sa na chladenie priestorov používa 100 % čerstvý, filtrovaný a čistý vonkajší vzduch. Tým sa podstatne zlepšuje kvalita vzduchu. Na rozdiel od mechanického chladenia, teplý znečistený vnútorný vzduch sa nerecykluje. Adiabatické chladiče nahrádzajú vzduch v budove niekoľkokrát za hodinu pomocou filtrovaného, chladeného vonkajšieho vzduchu.
Produkty ako IntrCooll fungujú na základe prírodného princípu odparovania vody. V pokročilých dvoj-stupňových odparovacích chladiacich systémoch prechádza horúci vonkajší vzduch cez výmenník tepla vzduch - voda, čo je proces, ktorý do vzduchu neprivádza žiadna vlhkosť. Po druhé, vzduch prechádza mokrými chladiacimi doštičkami, ktoré ho ochladzujú ešte viac. Pretože odparovacie chladenie potrebuje len trochu vody a ešte menej elektriny, jedná sa o vysoko udržateľnú a energeticky efektívnu metódu chladenia pre vytvorenie pohodlnej a zdravej vnútornej klímy.
V porovnaní s tradičnou kompresorovou klimatizáciou je možné pomocou odparovacieho chladenia dosiahnuť rozsiahle úspory energie. Ďalej, na rozdiel od mechanického chladenia, odparovacie chladenie nerecirkuluje teplý, znečistený vnútorný vzduch, ale privádza do budovy vždy čerstvý a filtrovaný vzduch.
Výsledok: nižšia vlhkosť a optimálne pohodlie
IntrCooll chladí 100% čerstvým a filtrovaným vonkajším vzduchom. Neustále vetrá, vzduch v miestnosti vymení niekoľkokrát za hodinu. Prispieva to k pohodliu a pohode vašich zamestnancov.
Ako funguje nepriame odparovacie chladenie
Inovatívne technológie pre efektívne chladenie
V horúcich podmienkach má väčšina chladiacich systémov nedostatočný chladiaci výkon. Dochádza k energetickým stratám a účinné chladenie nie je možné. Dôsledky sú obrovské a siahajú od nepríjemných pracovných podmienok až po straty potravín v dôsledku zlyhania chladiaceho systému.
Patentované panely a inteligentné čerpacie stanice
Patentované panely PreCooll Oxyvap® vytvárajú okolo vášho chladiaceho systému chladnú mikroklímu. Chladenie odparovaním znižuje teplotu vstupujúceho vzduchu až o 25 °C. Adiabatický predchladič PreCooll výrazne zvyšuje chladiacu kapacitu, takže aj v najteplejších dňoch je možné hlboké chladenie.
Inteligentná čerpacia stanica AquaMizer pre PreCooll je rozhodujúca pre vynikajúci výkon. Najmodernejšie senzory a riadiace algoritmy pozorne monitorujú podшие prostredia. To umožňuje maximálnu účinnosť vody a zabezpečuje, aby bol adiabatický predchladič PreCooll aktívny iba v prípade potreby.
Plne automatizovaný systém vodohospodárstva neustále monitoruje kvalitu vody. Predchladenie zvyšuje účinnosť kompresorov a pomáha znižovať tlak. PreCooll prispieva k pohodlnému životnému prostrediu v mestských oblastiach bez tepelných ostrovov.
Prípadová štúdia: Zlepšenie výroby v oceliarskom priemysle
Výrobca konštrukčných oceľových výrobkov používa na meranie defektov na oceľových tyčiach sondu na meranie povrchu. Vysoké výrobné rýchlosti a vysoké otáčky používané na testovanie povrchu vytvárali veľké trenie, ktoré spôsobovalo prehrievanie sond. Keď sa tento problém vyskytol, musel sa predĺžiť čas odstávky medzi oceľovými tyčami, čo malo za následok zníženie výroby.
Na udržiavanie chladu sond sa používal jednoduchý systém chladenia rozprašovaním pomocou zásobníka vody a rozprašovacích trysiek so sifónom. Bohužiaľ, systém bol neúčinný, pretože dýzy sa často upchávali. Naše riešenie využíva rozprašovací systém AutoJet® E1850+ a rozprašovaciu dýzu na vzduch. Snímač priblíženia spúšťa rozprašovaciu dýzu na začiatku a na konci každého taktu. Vzduchová rozprašovacia dýza 1/4JAUPMCO poskytuje jemnú hmlu, ktorá ochladzuje tyče s takmer 100 % odparovaním vody. Tryska je vybavená čistiacou ihlou, ktorá zabraňuje upchatiu otvoru.
Systém chladenia rozprašovaním AutoJet umožnil mlynu udržiavať teplotu sond výrazne pod maximálnou prípustnou teplotou aj pri vysokej teplote okolia. Výroba sa počas letných mesiacov zvýšila o viac ako 15 %. Ročná hodnota dodatočnej výroby na dvoch výrobných linkách sa odhaduje na viac ako 750 000 EUR.
Prírodné chladenie pri vodných plochách
Pýtate sa prečo Vám je vždy chladnejšie pri rieke, mori či inej vodnej ploche? Časť horúceho vzduchu prechádzajúceho ponad vodnú hladinu vždy pohltí vyparovaná voda. Na tomto princípe funguje aj naše chladenie.
ADRIAN-AIR® EV: Evaporačná jednotka pre chladenie a zvlhčovanie
Potenciálny výkon je vhodný a postačujúci pre väčšinu priestorov a prevádzok. ADRIAN-AIR® EV je evaporačná jednotka navrhnutá pre chladenie a zvlhčovanie vzduchu v priestore pomocou vyparovania, ktoré absorbuje teplo. Obežné čerpadlo udržiava filtre plne nasiaknuté studenou vodou. Keď teplý vzduch prechádza vlhkou stenou, voda sa prirodzene z časti odparí. Úplné ovládanie zariadení je možné pomocou prehľadného dotykového displeja.
Chladenie potravín odparovaním vody v praxi
V letných horúčavách veľa ľudí hľadá úľavu pred teplom na neďalekej pláži alebo v bazéne, zatiaľ čo iní radšej zostanú vo svojich klimatizovaných kanceláriách. A zatiaľ čo práca vo výrobe pokračuje, mnohí pracovníci vo výrobe nemajú to šťastie ako ich kolegovia v kanceláriách, pretože výrobné haly sú klimatizované len zriedkavo.
Pri slove „klimatizácia“ väčšina z nás okamžite pomyslí na mechanické (kompresorové) chladenie, ako je napríklad klimatizácia. Existujú však aj iné, udržateľnejšie metódy na kontrolu vnútorných teplotných podmienok. Odparovacie chladenie, tiež známe ako adiabatické chladenie, je prirodzený proces ochladzovania vzduchu, ktorý je najčastejšie viditeľný pri tvorbe oblakov. Odparovacie chladiace systémy na vytvorenie pohodlného vnútorného prostredia sa používajú už viac ako 4500 rokov.
Najstaršie nájdené odparovacie chladiace systémy pozostávali z mokrých handier alebo poréznych hlinených nádob naplnených vodou umiestnenou pred alebo pod prívodom vzduchu, čím sa dosiahol chladiaci účinok. Staroveké nástenné maľby z obdobia okolo roku 2500 pred naším letopočtom zobrazujú ešte primitívnejší odparovací chladiaci systém, v ktorom otroci rozdúchavajú poháre s vodou, aby ochladili miestnosti kráľovskej rodiny.
V porovnaní s tradičnou kompresorovou klimatizáciou je možné pomocou odparovacieho chladenia dosiahnuť rozsiahle úspory energie. Ďalej, na rozdiel od mechanického chladenia, odparovacie chladenie nerecirkuluje teplý, znečistený vnútorný vzduch, ale privádza do budovy vždy čerstvý a filtrovaný vzduch.
Adiabatické chladenie Oxycom IntrCooll Plus patrí medzi špičku v oblasti chladenia. Táto technológia využíva princíp, kde sa chladiaci účinok dosahuje prostredníctvom odparovania vody do prúdiaceho vzduchu. Prináša revolučné riešenia pre kondenzačné jednotky a umožňuje efektívne chladenie vzduchu okolo nich. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť nižšie teploty a zvýšiť výkon chladiaceho systému, zároveň minimalizovať spotrebu energie.
Inovatívne vlastnosti adiabatického chladenia Oxycom IntrCooll Plus zahŕňajú nielen efektívne chladenie, ale aj optimalizujú spotrebu vody. Systém je navrhnutý tak, aby minimalizoval spotrebu vody a pritom zabezpečil maximálny chladiaci výkon.
Prevencia dehydratácie ovocia a zeleniny pomocou vodnej hmly
Strácate na hmotnosti ovocia a zeleniny kvôli dehydratácii? S nami zabránite až 95% dehydratácie a tým stratám na hmotnosti. Náš systém s vodnou hmlou obnovuje optimálne hodnoty úrovne vlhkosti, blokuje proces dehydratácie a potraviny udržujú dlhšie čerstvé.
Prečo zvlhčovať?
V pravidelných intervaloch náš systém emituje ultraľahkú vodnú hmlu priamo na produkty, zvyčajne po dobu 1 až 5 sekúnd každých 10 - 15 minút. Vďaka svojim maličkým rozmerom sa tieto malé kvapôčky vody odparujú bez zmáčania, udržiavajú vlhkosť a chlad v okolitom prostredí, znižujú dehydratáciu a udržiavajú hmotnosť a dlhšiu čerstvosť produktov.
DEHYDRATÁCIA
Vďaka blokovaniu procesu dehydratácie, zamedzíme strate na hmotnosti.
OVOCIE A ZELENINA
Ovocie a zelenina je z veľkej časti tvorená vodou. Strata čerstvosti je spôsobená hlavne rýchlou dehydratáciou produktu a ďalším odparovaním vody. Voda sa odparuje z dôvodu rozdielu medzi jej hodnotami obsiahnutými v zelenine a v okolitom vzduchu. Pomocou hmlového systému obnovujeme úroveň vlhkosti vo vzduchu na optimálne hodnoty a blokujeme proces dehydratácie. Hmlové systémy vďaka adiabatického princípu navyše znižuje teplotu a ochladzuje výrobky umiestnené na pultoch.
RYBY
Ryby tiež podliehajú strate čerstvosti dehydratáciou, pretože sú zložené z viac ako 70% vody. Profesionálne hmlové systémy môžu navyše zamedziť šíreniu rôznych pachov. Naše systémy sa dajú ľahko namontovať do chladiacich vitrín a vďaka filtrácii je voda 100% bezpečná.
MÄSO
Niektoré druhy mäsa a údenín tiež podliehajú dehydratácii. Naše hmlové systémy môžu prirodzene obnoviť špeciálnu mikroklímu.
STAVTE NA ČERSTVOSŤ a kvalitu
Stavte na to čo ľudia milujú a určite ocenia. Pomôžeme vám udržať vysoké štandardy kvality a navyše nebudete prerábať pri strate na hmotnosti produktov. Spokojní budú nie len zákazníci ale aj vy.
Chladiace zariadenia s ekologickými chladivami
Chladiace zariadenia a tepelné čerpadlá s parným kompresorovým obehom obsahujú aj pohonné elektromotory, ktoré je nutné napájať elektrickou energiou. Možno ich pritom deliť na energeticky nezávislé (napájané z obnoviteľných zdrojov, napr. z fotovoltiky) alebo na čiastočne závislé (napájané z elektrickej distribučnej siete).
Trendy v chladiacej technike a v technike tepelných čerpadiel úzko súvisia s možnosťami technicky a ekologicky vhodného prevádzkovania zariadení s chladivami. Chladivo je pracovná látka, pomocou ktorej sa v chladiacom zariadení alebo v tepelnom čerpadle uskutočňuje termodynamický obeh. Pri takomto obehu (parný kompresorový obeh) chladivo mení svoje skupenstvo z kvapalného stavu na parné a naopak.
V súčasnosti sa preferujú chladivá s prijateľnými nízkymi hodnotami ekologických ukazovateľov (napr. GWP, skleníkový potenciál použitého chladiva), ako sú fluorovodík R 32, resp. Oxid uhličitý bude mať ako staronové chladivo uplatnenie aj pri tepelných čerpadlách, a to vďaka vývoju technológie výroby kompresorov na chladenie potravín.
Ochrana ozónovej vrstvy a vývoj chladív
V roku 1974 bola prvýkrát uverejnená teória o rozklade stratosférického ozónu chlórom. Predpokladalo sa, že rozklad ozónu zapríčiňujú predovšetkým produkty rozkladu halogénovaných uhľovodíkov. Ozón v stratosférickej vrstve atmosféry absorbuje väčšiu časť ultrafialového žiarenia dopadajúceho na Zem. Úsilie o ochranu ozónovej vrstvy Zeme vyústilo do medzinárodných dohôd, ktorých cieľom je zabrániť ďalšiemu úniku látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu atmosféry do ovzdušia.
Z ekologického hľadiska boli snahy používať v chladiacej technike prírodné látky, medzi nimi aj vodu, čo dosiaľ umožňovali absorpčné a adsorpčné zariadenia. Pokusy používať vodu ako chladivo v zariadeniach s objemovými kompresormi stroskotali na tom, že voda je v stave vákua veľmi agresívna a deštruuje pohyblivé časti kompresora.
Chladiace zariadenie s priamym odparovaním vody
Chladiace zariadenie pracuje s priamym odparovaním vody vo vákuovo tesnom uzavretom obehu. Odparená voda vo výparníku ochladzuje chladenú vodu. Kondenzátorom stlačená voda sa ochladzuje chladiacou vodou kondenzátora. Expanzia prebieha z kondenzačného tlaku na tlak vyparovania. Celý termodynamický proces prebieha pri podtlaku medzi 10 a 100 mbar a pri zodpovedajúcich teplotách medzi +5 °C a 45 °C. Teploty chladenej vody sa začínajú pri +10 °C.
Vychádzajúc z princípu chladenia, prevádzka chladiča vody je mimoriadne hospodárna pri teplotách chladenej vody okolo +22 °C a vyšších. Pokiaľ by vstupná teplota chladiacej vody kondenzátora bola takisto +22 °C, hodnota EER (pomer vyrobeného chladiaceho výkonu a príkonu na pohon zariadenia) zariadenia by dosahovala hodnotu 7,9 kW/kW.
V takýchto prípadoch je úlohou chladiť tieto priestory s maximálnym výkonom 35 kW na maximálnu teplotu priestoru 25 °C. Použitie chladiacich zariadení, ako sú aj tepelné čerpadlá, na vykurovanie, prípravu teplej vody a na chladenie v budovách má jasnú budúcnosť aj v súvislosti s dekarbonizáciou energetiky.
Chladenie odparovaním: Ekologické a efektívne riešenie
Chladenie odparovaním využíva s úspechom prirodzený jav chladenia pri odparovaní vody. Chladiace zariadenie nasáva vonkajší vzduch ventilátorom cez panely, ktoré sú z pórovitého materiálu (tvrdená celulóza). Tento pórovitý materiál je vlhčený pitnou vodou, ktorá je privádzaná do jednotky potrubným rozvodom. Potrebné množstvo vody je regulované plavákom v zbernej vaničke. Voda je rovnomerne rozvádzaná na pórovité panely čerpadlom, ktoré je súčasťou chladiaceho zariadenia.
Prúdením vzduchu dochádza k odparovaniu vody, čo má za následok znižovanie teploty nasávaného vzduchu, ako aj zvýšenie jeho vlhkosti. Takto upravený vzduch je privádzaný ventilátorom cez vzduchotechnické potrubie a výfukový difúzor, alebo výustky do priestoru, ktorý chceme chladiť.
Chladiace zariadenia sa vyrábajú aj ako prenosné zariadenia, ktoré sa potom umiestňujú priamo podľa potreby do priestoru, kde je požiadavka na chladenie. V súčasnosti pri prudkom zdokonaľovaní sa technológii, priemyselné výrobky sú na špičkovej úrovni. Chladenie odparovaním potvrdzuje tento trend.
Chladenie pomocou tejto špičkovej technológie má nevyhnutne za následok riadenie teploty a vlhkosti počas celého roka. Odparovacie chladenie je žiadané a oceňované v priemysle, v poľnohospodárstve pri chovateľstve a pestovateľstve a v ostatných odvetviach, kde je požiadavka aj na určitý stupeň vlhkosti. Tento systém je úplne ekologický bez použitia akýchkoľvek plynov pre chladenie. Spotreba elektrickej energie je minimálna v porovnaní s tradičnými kompresorovými systémami.
Odparovacie chladiče znižujú teplotu, ktorú pociťujeme (citeľné teplo) a zvyšujú úroveň tepla, ktoré nepociťujeme (latentné teplo). Určité množstvo vzduchu 36°C a 30% RV (relatívnej vlhkosti) prúdi nízkou rýchlosťou cez panely s pridaním pitnej vody. Upravený filtrovaný vzduch má zníženú teplotu na 26°C a relatívna vlhkosť sa zvýšila na 70%.
tags: #chladenie #potravin #odparovanim #vody