در این مقاله به توضیح سردخانه بالای صفر ، انواع، کاربرد و عوامل موثر بر قیمت سردخانه بالا صفر می پردازیم. به طور کلی سرعت واکنش های شیمیایی وابستگی زیادی به دما دارند و با کاهش دما سرعت این واکنش ها نیز کاهش پیدا می کند به نحوی که برای مثال در دمای نزدیک به دمای اتاق با کاهش تنها 10 درجه ای دما، سرعت بسیاری از واکنش های شیمیایی نصف می شود.
به همین دلیل نگهداری مواد غذایی و دارویی فاسد شونده در سردخانه موجب افزایش ماندگاری این محصولات می گردد. در واقع با نگهداری این مواد در سردخانه، سرعت واکنش های شیمیایی منجر به فساد و خرابی این محصولات تا حد زیادی کاهش پیدا کرده و میتوان آن ها را برای مدت بیشتری نگهداری نمود. یکی دیگر از مزایای نگهداری در دمای پایین کاهش سرعت تبخیر و در نتیجه کاهش سرعت پیر یا پژمرده شدن محصولات تازه کشاورزی است.
البته در یک سردخانه، پارامترهای دیگری چون رطوبت نسبی، سرعت هوا، غلظت گازهای اتیلن و دی اکسید کربن و بهداشت محیط نگهداری نیز کنترل می شوند. کنترل پارامترهای مذکور نیز به نگهداری صحیح و طولانی تر محصولات کمک می کنند.
سردخانه بالای صفر چیست؟
سردخانه ها از نظر دمای داخلی آن ها به دو دسته کلی 1. سردخانه زیر صفر و 2. سردخانه بالای صفر تقسیم می شوند:
- سردخانه بالای صفر (Positive Temperature Cold Rooms): دمای این سردخانه ها همان طور که از نام آن ها مشخص است بالای صفر بوده و معمولاً بین 2 تا 8 درجه سانتی گراد است. از این سردخانه ها برای نگهداری محصولاتی مثل میوه جات، سبزیجات، خشکبار، لبنیات و همچنین نگهداری کوتاه مدت گوشت ها استفاده می شود.
- سردخانه زیر صفر (Negative Temperature Cold Rooms): دما در این سردخانه ها زیر صفر بوده و ممکن است تا حدود 40- درجه سانتی گراد نیز باشد. گوشت گوسفند، گاو، مرغ، ماهی، میگو و سایر محصولاتی که برای انبار شدن مناسب نیاز به دماهای زیر صفر دارند باید در سردخانه های زیر صفر نگهداری شوند. همچنین از این سردخانه ها برای پیش سرمایش (Pre-cooling) میوه ها و سبزیجات نیز استفاده می شود.
به طور کلی سیستم سرمایشی یک سردخانه زیر صفر باید توان و ظرفیت سرمایشی بیشتری نسبت به سیستم سرمایشی یک سردخانه بالای صفر با ابعاد مشابه داشته باشد. از طرف دیگر اختلاف دمای داخل و بیرون در سردخانه زیر صفر بیشتر از سردخانه بالا صفر است و لذا عایق بندی سردخانه زیر صفر باید با دقت و کیفیت بیشتری انجام گیرد.
علاوه بر موارد اشاره شده در بالا، مواردی مثل عدم نیاز به گرم کن در کف و درب سردخانه، و نیاز کمتر به یخ زدایی (Defrost) به دلیل بالاتر بودن دمای اواپراتور موجب می شود که ساخت و نگهداری یک سردخانه بالای صفر ساده تر و ارزان تر از سردخانه زیر صفر باشد.
در ادامه این مقاله جزئیات بیشتری راجع به سردخانه بالای صفر ارائه می گردد.
انواع سردخانه بالا صفر
همان طور که گفته شد سردخانه بالای صفر به سردخانه هایی گفته می شود که دمای بالای صفر را برای نگهداری محصولات تأمین می کنند. لذا میتوان ساختمان ها و انبارهای سنتی که با استفاده از تهویه طبیعی، ایجاد سایه و تبخیر آب سرمایش لازم را فراهم می کنند را نیز در زمره سردخانه بالای صفر قرار داد. این نوع از سردخانه های قدیمی به دلیل عدم نیاز به مصرف انرژی سردخانه های ایستا (Passive) نامیده می شوند.
گرچه این سردخانه ها از نظر بهداشتی چندان مناسب نبوده و امکان کنترل دقیق شرایط را ندارند، در حال حاضر نیز در برخی از مناطق هند و آفریقا برای ذخیره سازی کوتاه مدت محصولات کشاورزی پس از برداشت و در نزدیکی مزارع مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود امروزه عنوان سردخانه بیشتر به سردخانه های پویا (Active) که با مصرف انرژی سرمایش مورد نیاز را فراهم می کنند نسبت داده می شود.
این سردخانه ها با استفاده از سیکل های تبرید عمل کرده و با عایق کاری مناسب، درزگیری کامل و تجهیزات و سیستم های کنترلی مدرن، شرایط بهینه تر و یکنواخت تری را برای نگهداری محصولات غذایی، دارویی و … فراهم می کنند. سردخانه بالای صفر را از جنبه های مختلفی میتوان دسته بندی کرد.
سیکل تبرید
همانند سایر سیستم های سرمایشی در سردخانه بالای صفر نیز از سیکل های تبرید برای ایجاد سرمایش استفاده می شود. سیکل تبرید مورد استفاده در سردخانه بالا صفر ممکن است از نوع تراکم بخار یا جذبی باشد. در صورتی که نمیدانید سیکل تبرید چیست ؟ میتوانید به مقاله آن مراجعه کنید.
سیکل تبرید تراکمی بخار متداول ترین سیکل مورد استفاده در طراحی سردخانه ها بوده و با استفاده از برق کار می کند. این سیکل متشکل از چهار جزء اصلی اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط است. در اواپراتور، مبرد سرد حرارت را از هوای داخل سردخانه دریافت کرده، هوا را خنک می کند و خود از حالت مایع به گاز تبدیل می شود.
سپس مبرد گازی وارد کمپرسور شده و فشار و دمای آن افزایش می یابد. در مرحله بعد، مبرد گازی داغ و پر فشار خروجی از کمپرسور وارد کندانسور شده و در آن جا حرارت خود را از دست میدهد و به مایع تبدیل می شود. در آخر، مبرد از شیر انبساط عبور کرده و طی یک فرآیند خفگی فشار و دمای آن کاهش می یابد. سپس مبرد سرد خروجی از شیر فشار شکن که به صورت مخلوط مایع و گاز اشباع است مجدداً وارد اواپراتور شده و چرخه یا سیکل تبرید تکرار می گردد.
سیکل تبرید جذبی تا حد زیادی شبیه به سیکل تبرید تراکمی است با این تفاوت که به جای کمپرسور از یک سیکل ثانویه که سیال عامل آن یک ماده جاذب است، برای افزایش فشار مبرد استفاده می شود. در یک سیکل جذبی، مبرد خروجی از اواپراتور وارد محفظه جاذب شده و در آن جا در ماده جاذب حل می شود.
سپس فشار محلول مایع توسط پمپ افزایش یافته و محلول پرفشار وارد بخش بعدی یعنی ژنراتور می گردد. در ژنراتور محلول با دریافت حرارت گرم شده و مبرد به صورت گاز پرفشار از ماده جاذب جدا می شود. بدین ترتیب، سردخانه های مبتنی بر سیکل جذبی بر خلاف سردخانه های تراکم بخار با استفاده از انرژی گرمایی کار می کنند.
البته برای راه اندازی پمپ به برق نیاز است ولی مصرف انرژی پمپ نسبت به حرارت دریافت شده در ژنراتور ناچیز است. حرارت لازم برای به کار انداختن سیستم جذبی ممکن است توسط مشعل، بخار داغ یا سایر منابع حرارتی تأمین شود. از سیکل جذبی بیشتر در صنایعی که دارای حرارت اتلافی هستند، برای بازیابی حرارت زاید و در ظرفیت های زیاد استفاده می شود.
نوع مبرد
از نظر نوع ماده مبرد سردخانه بالای صفر به دو دسته فریونی و آمونیاکی تقسیم می شوند. البته آمونیاک ماده ای سمی و قابل اشتعال بوده و به کارگیری آن نیاز به تدابیر ویژه ای دارد. به همین دلیل سردخانه های فریونی بسیار متداول تر هستند و استفاده از آمونیاک معمولاً تنها برای سردخانه های بزرگ توجیه پذیر است. (مطالعه بیشتر: سردخانه فریونی چیست و تفاوت سردخانه فریونی و آمونیاکی)
سردخانه های با اتمسفر کنترل شده (Controlled Atmosphere)
سردخانه های با اتمسفر کنترل شده برای نگهداری انواع خاصی از میوه ها و سبزیجات ساخته می شوند و با کنترل دقیق شرایط مختلف محیط نگهداری، ماندگاری این محصولات را پس از برداشت از مزرعه یا باغ افزایش می دهند. استفاده از این سردخانه ها امکان در دسترس بودن میوه ها و سبزیجات فصلی را در تمام طول سال فراهم می کند.
فناوری مورد استفاده در سردخانه های اتمسفر کنترل شده از نوع غیر شیمیایی است که بر اساس پایین نگه داشتن غلظت اکسیژن (O2) و بالا نگه داشتن غلظت دی اکسید کربن (CO2) در محیط داخل سردخانه عمل می کند. علاوه بر این، کنترل اتمسفر داخل سردخانه گاهی شامل حذف اتیلن (C2H4) و اضافه کردن منواکسید کربن (CO) نیز می شود.
هزینه های ساخت، بهره برداری و تعمیر و نگهداری این سردخانه ها زیاد است و به همین دلیل برای محصولاتی که ارزش نگهداری طولانی مدت را دارند (مثل کیوی، سیب و گلابی) مناسب هستند. سردخانه های اتمسفر کنترل شده همچنین پتانسیل زیادی برای نگهداری سبزیجات با نرخ تنفس بالا دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سردخانه سیب و روش نگهداری سیب در سردخانه میتوانید به لینک آن مراجعه کنید.
سردخانه های چند منظوره (Multi-purpose)
سردخانه های چند منظوره برای نگهداری چند نوع محصول که در طول سال مورد استفاده قرار میگیرند طراحی می شوند. این سردخانه ها ممکن است دارای چندین اتاق باشند که محصولات مختلف به طور جداگانه در آن ها نگهداری شده و دما و شرایط هر یک مطابق نیاز محصول انبار شده در آن تعیین شود. سردخانه های چند منظوره عمدتاً در مناطق نزدیک نقاط مصرف ساخته می شوند.
سردخانه های واکین (Walk-in)
سردخانه های واکین دارای حداقل یک در ورودی هستند که افراد میتوانند به صورت ایستاده از طریق آن وارد سردخانه شوند. سردخانه هایی با این ابعاد معمولاً در مراکز توزیع ساخته می شوند و از آن ها برای نگهداری انواع محصولات از جمله محصولات دارویی، لوازم آرایشی، میوه ها، سبزیجات، نوشیدنی ها، لبنیات و … استفاده می شود. (مطالعه بیشتر: قیمت سردخانه ۱۰ تنی میوه زیر صفر و بالای صفر)
کاربردهای سردخانه بالا صفر
به طور کلی بر اساس جداول و استانداردهای نگهداری محصولات مختلف در سردخانه، آن دسته از محصولاتی که نیاز به نگهداری در دماهای بالای صفر درجه سانتی گراد دارند باید در سردخانه بالای صفر نگهداری شوند.
بیشتر محصولات دارویی و غذایی خصوصاً میوه ها، سبزیجات، خشکبار و لبنیات در این دسته قرار میگیرند. علاوه بر این برای نگهداری کوتاه مدت سایر انواع محصولات غذایی مانند گوشت ها نیز میتوان از سردخانه های بالای صفر استفاده کرد. لذا سردخانه بالای صفر بسیار پرکاربردتر از سردخانه زیر صفر هستند.
عوامل موثر بر قیمت بر سردخانه بالای صفر
همان طور که در بخش های قبل اشاره شد به طور کلی هزینه ساخت، بهره برداری و نگهداری یک سردخانه بالای صفر کمتر از سردخانه زیر صفر با ابعاد مشابه است. عوامل مختلفی که هزینه ساخت یک سردخانه بالای صفر را تعین می کنند عبارتند از:
- حجم و ابعاد سردخانه
- بار برودتی سردخانه که بر اساس پارامترهایی چون دمای طرح داخل، دمای محیط بیرون، جنس دیوارها و حجم بارگیری تعیین می شوند.
- نوع سیستم سرمایشی
- کیفیت عایق بندی
- نوع سازه
- نوع و کیفیت تجهیزات مورد استفاده از جمله کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، درب سردخانه، تجهیزات کنترلی و تابلو برق
- نحوه کنترل اتمسفر سردخانه
همچنین لازم به ذکر است که انتخاب عایق و تجهیزات با کیفیت پایین گرچه موجب کاهش هزینه اولیه ساخت سردخانه می شود، هزینه های جاری از جمله هزینه انرژی و تعمیر و نگهداری را افزایش میدهد.
جمع بندی
سردخانه بالای صفر نوعی از سردخانه است که دمای محیط داخلی آن ها بالاتر از صفر درجه سانتی گراد بوده و برای نگهداری محصولات مختلف خصوصاً میوه ها، سبزیجات، لبنیات، خشکبار و محصولات دارویی از آن ها استفاده می شود.
میتوان برای نگهداری کوتاه مدت سایر محصولات مانند گوشت ها نیز از این سردخانه ها استفاده کرد. سردخانه بالای صفر نسبت به سردخانه زیر صفر با ابعاد مشابه، ظرفیت سرمایشی و مصرف انرژی کمتری داشته و هزینه ساخت آن ها نیز پایین تر است. این سردخانه بر اساس نوع کاربرد و شرایط مورد انتظار در انواع مختلفی ساخته می شوند.