Zapewnienie odpowiedniego mikroklimatu przy długookresowym przechowywaniu płodów rolnych, a w szczególności warzyw, owoców i kwiatów, jest często decydującą kwestią dla zachowania wymaganych ich parametrów oraz walorów konsumpcyjnych, a także uzyskania dobrej rentowności produkcji i elastyczności dostaw wysokiej jakości produktów w ciągu roku.

Pośród rozwiązań technicznych klimatyzacji przeznaczonych do tego celu coraz większą rolę odgrywają systemy klimatyzacji z użyciem komór hiperbarycznych, w których ciśnienie powietrza może być regulowane (niższe od atmosferycznego). Dzięki temu łatwiej można zapobiegać rozwojowi szkodliwych mikroorganizmów oraz powstawaniu w wyniku metabolizmu związków chemicznych powodujących degradację biologiczną produktów.

   Jednym z obiecujących rozwiązań w systemach klimatyzacji z użyciem komór hiperbarycznych do przechowywania produktów rolnych jest uzdatnianie powietrza z zastosowaniem metody obejścia komory nawilżania [1]. Zasada klimatyzacji z obejściem komory nawilżania przewiduje [2], że część strumienia powietrza uzdatniana jest w komorze nawilżania do temperatury niższej od temperatury powietrza nawiewanego. Powietrze to miesza się następnie z pozostałą częścią strumienia powietrza nie uzdatnianego, które przepływa przez obejście komory nawilżania w takiej proporcji, aby powstająca mieszanina miała identyczną zawartość wilgoci jak powietrze nawiewane.

Do celów przechowywania produktów rolnych metodę tę można dostosować w następujący sposób: część powietrza uzdatnia się w komorze nawilżania aż do osiągnięcia zawartości wilgoci innej niż zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym, następnie miesza się je z pozostałą częścią powietrza nieuzdatnianego przepływającą przez obejście komory nawilżania w proporcji, która zapewnia uzyskanie poziomu zawartości wilgoci w mieszaninie odpowiadającej wartości tego parametru dla powietrza nawiewanego.

Rys. 1a1

Zastosowanie do przechowywania produktów rolnych (parametry przechowywania: temperatura tp = -1÷5÷12 [oC] i wilgotność powietrza φ = 70÷98%) układu reprezentowanego przez schemat na rys. 1a jest jednak ograniczone, a tym bardziej dla przechowywania ich w warunkach hiperbarycznych (ciśnienie absolutne w komorze przechowalni obniża się wówczas do 5-20 kPa). W rzeczywistości jeżeli za pomocą pompy próżniowej obniżymy ciśnienie powietrza w punkcie 5´ (jak wiadomo zmiana ciśnienia powietrza wilgotnego skutkuje przesunięciem się krzywej nasycenia φ = 100% na wykresie h-x), to proporcjonalnie do zmniejszenia ciśnienia obniży się wilgotność względną powietrza j. Przez krótki odstęp czasu będzie zatem miało miejsce wysychanie przechowywanych w komorze produktów.

Poprzez wprowadzenie do schematu instalacji pokazanego na rys. 1a urządzenia zmniejszającego ciśnienie Z za komorą mieszania powietrza, tj. realizującego obniżanie ciśnienia powietrza od atmosferycznego do ciśnienia przechowywania produktów pha, to tak taki system klimatyzacji (schemat na rys. 1b oraz odpowiednio na wykresie h-x proces uzdatniania powietrza) może być wykorzystany dla potrzeb długookresowego przechowywania produktów rolnych w warunkach hiperbarycznych.  

Porównanie wykresu Molliera h-x dla ciśnienia atmosferycznego pa oraz ciśnień mniejszych od atmosferycznego (pha ≈ 105 Pa). Realizacja procesu ochładzania powietrza wzdłuż linii (6-5´) odbywa się wówczas przy stałej zawartości wilgoci x g/kg. Pozwala to na uzyskanie znacznie niższych temperatur powietrza w komorze przechowalniczej przy określonej wilgotności względnej bez obawy wydzielania się kondensatu pary wodnej.

Nie jest to jedyna możliwość realizacji tak sformułowanych zadań i warunków pracy komory hiperbarycznej do przechowywania produktów rolnych. Na rys. 1c przedstawiono zmodyfikowany schemat układu wraz z wykresem h-x uzdatniania powietrza w systemach klimatyzacji komór hiperbarycznych z obejściem komory nawilżania i nawilżaniem powietrza. Zasadnicza jego różnica w stosunku do schematu 1b polega na zastosowaniu układu podciśnienia w instalacji bezpośrednio za nagrzewnicą pierwszego stopnia N1, tj. przed komorą nawilżania KN. Tego rodzaju system uzdatniania powietrza nawiewanego również może zapewnić przechowywanie produktów rolnych w warunkach podciśnienia w komorze przechowalniczej, chociaż wymaga on bardziej złożonej struktury i odpowiedniej hermetyczności większej liczby elementów układu.
(...)

Vyacheslaw PISAREW, Jan GÓRSKI

Więcej informacji na łamach miesięcznika Chłodnictwo&Wentylacja nr 5/2004.

www.chlodnictwo.euro-media.pl

 ¹Na rys. 1a przedstawiono schemat ideowy uzdatniania powietrza nawiewanego z obejściem komory nawilżania oraz nawilżaniem powietrza w warunkach ciśnienia atmosferycznego pa (wraz z wykresem Molliera dla zobrazowania procesów uzdatniania powietrza). Na wykresie h-x zaprezentowano dla tego przypadku następujące procesy uzdatniania powietrza: ogrzewanie (1-2), nawilżanie (2-3), mieszanie strumieni powietrza o stanach 2 i 3 do stanu 4 oraz ogrzewanie (4-5) lub ochładzanie (4-5´).