03061, Украина, Киев
пр-т Отрадный, 95. оф. 405
тел/факс:
(044) 225 29 21
(044) 225 29 22
e-mail info@k-eng.com.ua
Реконструкция системы холодснабжеия ТЦ "МАЙДАН", г. Черновцы, ул. Героев Майдана, 71.
Монтаж холодильной машины Clint с внесением изменений в систему трубопроводов контура холодоснабжения.
Реконструкция системы холодснабжения ТЦ "МАЙДАН", г. Черновцы, ул. Героев Майдана, 71.
Разработка проекта реконструкции системы холодоснабжения ТЦ "МАЙДАН" и монтаж чиллера Daikin, EWAQ180.
Статьи |
Зберігання яблук за допомогою холоду
Ні для кого не секрет, що одне з головних завдань будь-якого
сільгоспвиробника — збереження врожаю. Від того, як довго і якісно господарства зможуть зберігати вирощений продукт, залежить ціна, згідно з якою цей продукт буде проданий, а отже рівень доходів господарства і кожного працівника окремо. Проект,
про який піде мова в цій статті, дуже сподіваюся, стане пілотним
і матиме подальший розвиток не тільки у Вінницькій області,
але і в інших регіонах України.
За даними статистики, Вінницька область займає провідне місце у вирощуванні яблук в Україні. Частина врожаю реалізується відразу після збирання підприємствам, які переробляють яблука для
виробництва соків. Частина продукції поступає у продаж через мережі супермаркетів і ринків. Але і в одному, і другому випадках
дохід сільгоспвиробника від реалізації продукту мінімальний. Адже все це відбувається в період збирання врожаю, коли пропозиція
суттєво перевищує попит (як це було в двох минулих роках. Різниця у вартості продукту в сезон збирання і через 5-6 місяців може досягати 10 разів). Решта врожаю зберігається, як правило, в не дуже пристосованих для цього приміщеннях, у яких термін зберігання не перевищує трьох-п’яти місяців. Втрати в такому випадку дуже великі. Додайте до цього додаткові витрати, необхідні на оплату праці тим, хто перебиратиме продукт, що пе-
ребуває на стадії зберігання. Ось і виходить, що до моменту, коли вартість продукту може зрости в 10 разів (квітень-травень наступного за урожаєм року), самого продукту залишається небагато і його собівартість вже досить висока. Як наслідок доходи підприємства не так високі, як могли б бути. Адже саме прибутковість визначає перспективи розвитку галузі як такої і кожного господарства окремо. Зважаючи на низьку прибутковість не висаджуються нові сади, не застосовуються сучасні методики вирощування, не ведеться селекційна робота тощо. Хтось може заперечити, що ця робота і так не ведеться. Сільгоспвиробники постійно просять дотації, але витрачають їх на нові автомобілі і проїдання. Не хочу вдаватися в безпредметну полеміку зі скептиками. Кожен бачить тільки те, що він хоче бачити. Я ж, зус-
трічаючись у різних регіонах з керівниками сільгосппідприємств, бачив, як багато вони роблять для розвитку свого господарства,
навчаючи своїх фахівців у закордонних університетах та застосовуючи новітні технології. Як передати скептику блиск очей директора Севастопольського заводу шампанських вин, коли він показував виноград-ники, висаджені заводом для забезпечення
виробництва необхідним виноматеріалом? Як передати гордість, з якою директор сільгосппідприємства в Шурі-Копієвській (Вінницька область) показував нам сади, і гіркоту, з якою він розповідав про те, що доводиться запрошувати людей з інших регіонів України для сезонної роботи? Я бачив це і горджуся тим, що в нашій країні є лю-
ди, яким небайдужа справа, якою вони займаються.
Технічне завдання
Що ж необхідно, щоб якомога довше зберегти урожай яблук з найменшими втратами і з високою якістю?
По-перше, велике значення має температура зберігання. Залежно від сорту яблук, що зберігаються, вона коливається в діапазоні від 0 до + 5 OС. Проте на практиці це значення становить +2 OС. Це означає,
що, незалежно від того, що відбувається ззовні сховища, всередині ми зобов’язані забезпечити постійну температуру і вологість. І хоча другий параметр не настільки критичний, але значення відносної вологості не має опускатися нижче за величину 75%.
По-друге, продукти, що зберігаються, мають бути укладені в спеціальну тару, що забезпечує вільний доступ охолодженого
повітря до продукту або вільне відведення тепла, що його виділяє продукт.
І по-третє, припинити (обмежити) доступ кисню до продукту. Це можливо за допомогою методу зберігання в газовому середовищі, який давно вже використовується в усіх розвинених країнах. В Україні, на жаль, дотепер немає відпрацьованої технології реалізації таких об’єктів під ключ. Деякі компанії заявляють про виконання таких робіт, але як тільки справа доходить до детального обговорення проекту, починають відбуватися дивні речі. Ніхто не може чітко представити технологічний процес створення газового середовища, посилаючись на необхідність додаткових консультацій із виробниками технологічного обладнання. Але й після консультацій дати відповіді на багато запитань, на жаль, не можуть.
Отже, зберігання у газовому середовищі заслуговує окремої статті. Проте фахівці чудово знають і апаратні засоби, і методики, необхідні для забезпечення двох перших умов. Ми зупинимося на першій умові, а саме підтримуванні температури усередині камер на
рівні +2 OС. Саме це завдання замовник запропонував вирішувати компанії «Екка».
Отже, назвемо початкові дані для проектування:
регіон: Вінницька область, с. Шура-
Копієвська;
будівельні конструкції: раніше побудована будівля, у якій зробили теплоізоляцію стін, стелі та підлоги і виокремили камери для зберігання продукту;
продукт, що зберігається: яблука;
маса, що зберігається: 800 000 кг;
компресорно-конденсаторні блоки: Daikin ERAP170MBYNN — 2 шт.;
охолоджувачі прямого розширення: ECO (Італія), загальна кількість — 9 шт.;
запірно-регулювльна арматура: Dan-foss;
проект і монтаж технологічного охолоджування: ТОВ «Екка», м. Вінниця.
Першою складністю в цьому проекті була сама будівля сховища. Побудоване в радянські часи, воно використовувалося для тимчасового зберігання врожаю і не було розраховане на довгострокове зберігання. Основне його призначення — укрити від негоди зібрану частину врожаю для подальшого вивезення на центральне сховище. Зрозуміло, що організувати довгострокове
зберігання без додаткових будівельних робіт у такій будівлі неможливо. Тому перш за все було виконане утеплення внутрішніх поверхонь камер. По-друге, для забезпечення достатньої теплоізоляції приміщень знадобилося підібрати та встановити спеціальні двері.
І по-третє, знадобилося організувати у
вже побудованій будівлі спеціальний охолоджувальний тунель (коридор). Фахівці зрозуміють, про що йде мова, але для решти чи-
тачів я коротко поясню суть. Збирання врожаю припадає на період із серпня по кінець вересня. Температура зовнішнього повітря в
цей період становить 15—25 OС. Яблука поступають прямо з саду і, зрозуміло, мають температуру зовнішнього повітря. Що відбудеться, якщо теплий продукт, укладений в спеціальну тару, досить щільно розмістити в камері? По-перше, досягнення необхідної температури буде розтягнуто на невизначений термін. По-друге, в центральній частині тари, всередині щільно укладеного продукту, температура може залишитися й на початковому рівні — +20 OС, а це сприяє розвитку процесів псування продукту. Тому в сховищах організовується охолоджувальний тунель. Продукт, зібраний в тару, завозитися в такий коридор і розставляється в один
рівень. Потужність охолоджувача, що обслуговує такий коридор, як правило, вища, ніж потужність пристроїв, що забезпечують
зберігання. Отже, ми швидко охолоджуємо продукт і закладаємо його в камеру з температурою, близькою до температури збері-
гання. Тому потужність одного охолоджувача, встановленого в охолоджувальному коридорі, становить 46 кВт.
Проект і рішення
Для нас як розробників технології підтримування необхідної температури це завдання виявилося непростим. По-перше, не-
обхідно було оптимізувати розведення фреонопроводів для забезпечення максимальної ефективності роботи компресорно-кон-
денсаторного агрегату і охолоджувачів. Рішення цього завдання ускладнювалося конструкцією перекриття будівлі та необхідною висотою штабелювання продукту. Щоб мати найбільший об’єм приміщень, стеля, якщо так можна виразитися, в камерах,
вийшла не пласкою – вона складається з двох площин, розміщених під кутом одна о одної (це видно на фотографіях). Повірте,
нам довелося потрудитися, вибираючи схему прокладення фреонопроводів і розміщення охолоджувачів.
По-друге, вибір самих охолоджувачів був ускладнений своєрідною геометрією камер і можливими місцями їх установлення. Розрахунки показали, що для кожної з камер оптимальним рішенням було застосування двох охолоджувачів з фронтальною роздачею. Потужність одного охолоджувача — 24 кВт. Отже, маємо 48 кВт холодильної потужності на камеру. Тільки встановлені вони були по різному. В одному приміщенні обидва охолоджувачі розміщені в центрі камери і працюють у протилежних напрямах. У іншому — обидва охолоджувачі працюють в одному напрямі з торця камери, але розміщені на різній висоті.
Така різноманітність обумовлена кон-
струкцією будівлі, яка, як я писав, пристосовувалася під тимчасове сховище. Проте в усіх випадках ми мали добрі результати підтримування температури в обслуговуваній камері. Вимірювання показали, що різниця температур залежно від місця вимірювання
не перевищує 0,5 OС.
Вибір обладнання
Вибираючи постачальника охолоджувачів, ми постали перед незрозумілим фактом: всі, хто так чи інакше причетний до
проблем технологічного холоду, поділяють охолоджувачі на «фруктові» та «овочеві», «м’ясні» та «ковбасні». Але визначити, чим ті відрізняються від інших, так ніхто і не зміг. Ми ж під час свого вибору грунтувалися на оптимальному поєднанні ціна-якість для виконання конкретного завдання. Вийшло непогано!
Беручи до уваги, що продукт закладається на тривале зберігання, замовник звернув увагу й на тему енергоефективності системи в цілому і компресорно-конденсаторних блоків зокрема. Традиційно пропоновані для вирішення подібних завдань, системи скла-
даються з компресорної станції та певної кількості компресорів. В результаті маємо ступінчасте керування продуктивністю, де
крок регулювання дорівнює потужності одного компресора. Проте, на наш погляд, ця схема має суттєвий недолік — неможливість
регулювання за умови часткового навантаження, якщо потреба в холоді менше, ніж потужність одного компресора. Іншими слова-
ми, під час роботи системи можуть і, як показує досвід, складаються такі умови, за яких сумарне навантаження на ККБ становить
менше 25% його повної холодопродуктивності.
В результаті один компресор постійно вмикається і вимикається, що не може не
позначитися на його ресурсі. Але не тільки ресурс компресора став визначальним. Ввімкнення стандартного компресора супроводжується високими пусковими струмами і, як наслідок, великим енергоспоживанням. А це один з важливих чинників, що впливають на собівартість продукції в період зберігання.
Зважаючи на все вищезазначене, ми вибрали ККБ з одногвинтовим компресором з плавним змінюванням продуктивності. Одинична потужність такого ККБ за зовнішньої температури +35 OС і температурі кипіння -5 OС становить 115 кВт.
Отже, ми вирішили відразу декілька проблем. По-перше, дістали високоефективний
агрегат, здатний працювати за часткового навантаження без додаткових опцій.
По-друге, готовий пристрій (ККБ є комплектним і таким, що серійно випускається) усунув необхідність купівлі конденсаторів і додаткових робіт з прокладення фреонопроводів від компресорної станції до цих конденсаторів. Ми маємо не набір пристроїв, об’єднаних фреоновими магістралями, а комплектний пристрій від одного виробника з інтегрованою автоматикою і повною гарантією на всі складові частини.
По-третє, одногвинтові компресори мають невеликі значення пускових струмів і СОР від 2,2 до 5 залежно від температури зовнішнього повітря. А якщо взяти до уваги, що тривалий час у процесі зберігання продукту температура перебуває в діапазоні від +15 до -22 OС, то можемо сміливо стверджувати, що середній показник СОР становить
3,5, а це пряма економія коштів замовника.
Реалізація
І про найголовніше, на наш погляд, у цьому проекті. Фахівці, що працюють у сфері комфортного кондиціонування, давно і ши-
роко застосовують системи VRF. Що відрізняє ці системи і виділяє із загального ряду кондиціонерів? Це здатність забезпечувати
змінну витрату холодоагенту залежно від потреб кожного окремого внутрішнього блоку, тим самим знижуючи експлуатаційні витрати і підвищуючи якість комфорту в обслуговуваних приміщеннях. Так от, ми реалізували саме таку схему, але щодо технологічного охолоджування! Кожен окремий охолоджувач, а точніше його регулювальні пристрої, забезпечують підтримування температури в зоні їх обслуговування. Водночас витрата холодоагенту через кожен окремий охолоджувач змінюється залежно від температури повітря, яке обробляє цей охолоджувач. У міру зменшення потреби в холоді всієї системи ККБ автоматично знижує продуктивність компресора на підставі показників
вбудованих давачів і попередніх польових настроювань. Як тільки окремий охолоджувач досягає встановленого значення темпе-
ратури в зоні його обслуговування, на автоматику ККБ надходить додатковий керувальний сигнал примусового обмеження продук-
тивності компресора.
Завдяки наведеному ми змогли реалізувати систему зі змінною витратою холодоагенту, що забезпечує високу точність підтримування температури в обслуговуваних приміщеннях за мінімальних витрат.
Висновки
На жаль, не вдалося в повному обсязі реалізувати всі можливості, що їх надає інтегрована автоматика ККБ. Оскільки проект був
пілотним, бюджет був досить скромний. У зв’язку з цим довелося використовувати традиційні механічні ТРВ з контуром зовнішнього вирівнювання замість сучасних електронних. Моніторинг температури в камері здійснюється по одному каналу, тому необхідні були додаткові витрати у процесі пуско-налагоджувальних робіт. Знадобилися додаткові вимірювання у кожній камері зберігання продукту для визначення поправного коефіцієнта. Цей коефіцієнт вводиться в контролер як поправка до свідчень давача температури. Але незважаючи на це проект
вдався.
Ось вже четвертий місяць продукція зберігається, система працює без нарікань, незважаючи на те, що маса продукту, що
зберігається, становить на сьогодні 1000 000 кг! Більше того, в одній з камер продукт був оброблений спеціальним складом,
що дає змогу відтворити ефект зберігання в газовому середовищі! Результат ми зможемо оцінити у травні-червні наступного року і
обов’язково розповімо про це нашим читачам.
Що хотілося б сказати на закінчення? Ми раді, що саме вінницька компанія «Екка»
однією з перших у галузі реалізувала цей проект. Перший об’єкт приніс не тільки задоволення від результату, але й величезний
досвід. Ми не претендуємо на лаври першопроходців, але вже зараз можемо упевнено стверджувати, що немає такого завдання,
яке ми не змогли б вирішити. Зараз на стадії розроблення перебувають ще два великі проекти, і ми обов’язково розповімо про них у наступних статтях журналу «Холод».
Автор: Євген Дем’яненко, дійсний член
Міжнародної академії холоду, член президії ВГО «АВОК-Україна»