Projekt technologiczny chłodni wielokomorowej dla potrzeb zakładu zbiorowego

Magdalena Witoń

Marta Anna Biskupska

Spis treści

1. Uzasadnienie celowości i przeznaczenia budowy chłodni

2. Warunki przechowywania chłodzonych i mrożonych produktów spożywczych

3. Warunki krótkotrwałego przechowywania produktów spożywczych w zakładach zbiorowego żywienia

4. Zasady projektowania i eksploatacji małych chłodni wielokomorowych

5. Założenia do projektu chłodni wielokomorowych dla zakładu zbiorowego żywienia

6. Ustalenie wielkości komory chłodniczej K_1A

7. Schemat rozmieszczenia komór chłodni i maszynowni

8. Projekt izolacji zimnochronnej

1. Opory cieplne przegród budowlanych

2. Obliczenie i dobór grubości izolacji zimnchronnej

9. Bilans cieplny komory chłodniczej

1. Ciepło przenikania z otoczenia

2. Ciepło oddawane przez produkty spożywcze umieszczone w komorze

chłodniczej.

3. Ciepło oddychania produktów roślinnych

4. Ciepło wentylacji (straty zimna podczas otwierania drzwi)

5. Ciepło wydzielone przez silniki pracujące w komorze

6. Cieplo wydzielane przez oświetlenie

7. Ciepło wywierane przez ludzi pracujących w komorze

8. Dodatkowe straty zimna

9. Obciążenie cieplne komory chłodniczej

10. dobór urządzeń chłodniczych

1. Dobór agregatu chłodniczego

2. Dobór zaworu rozprężnego

3. Dobór elementów automatyki

4. Dobór chłodnicy

11. Wytyczne do projektu instalacji elektrycznej

12. Wytyczne do projektu instalacji wodno-kanalizacyjnej

13. Wytyczne do projektu maszynowni

Rozdział 1

Chłodnia przeznaczona jest do krótkotrwałego przechowywania żywności w celu zapewnienia właściwego funkcjonowania zaplecza gastronomicznego

1. Umożliwia zachowanie wysokiej jakości w okresie kilku dni

2. zapewnia właściwe funkcjonowanie zaplecza gastronomicznego

3. zabezpiecza warunki higieniczne

4. ułatwia organizację zaopatrzenia

5. ułatwia prawidłową organizację wyżywienia z uwzględnieniem indywidualnych gustów konsumentów oraz norm żywieniowych

Rozdział 2

W czasie przechowywania towarów, warunki klimatyczne powinny być stałe.

Wahania temperatury w stosunku do deklarowanych nie powinny przekraczać +/- 1^oC

a w komorach, w których przechowywane są warzywa, owoce i jaja +/- 0,5^oC.

Wahania wlgotności +/- 2%.

W przypadku mrożonek dopuszcza się krótkotrwałe podwyższenie temperatury max.

o 3^oC w czasie prowadzenia czynności załadunków lub rozładunków

normy: (wg.PN-83/A-07005/A27:1999)

okresy przechowywania schłodzonych warzyw.

Rozdział 3

Warunki krótkotrwałego przechowywania żywności w chłodni.

Tabela 1.

Produkt	Temp [C]	 [%]	 [doby]	Załadowanie komory [kg/m^2]
Drób	0-2	80-85	3	200-250
Napoje chłodzące	6-10	opakowania	wg produktu	400-500
Mleko	0-2		6	400-500
Mięso	0-2	80-85	7	150-180
Nabiał	0-2	80-85	7	170
Owoce/ warzywa	2-4	85-90	7	200
Ryby	-1 - -3	90-95	3	220
Mrożonki	-18	opakowania	3 miesiące	250-300
Mrożonki owocowo-warzywne	-12	opakowania	max 1 miesiąc	250-300

Rozdział 4

1. Lokalizacja:

w pobliżu zaplecza gastronomicznego, komory zerowe mogą sąsiadować z pomieszceniami niechłodzonymi, zwykle piwnica lub półpiwnica, gdy ściany są zawilgotniałe to chłodni nie można budować.

2. Warunki sanitarne:

dostęp do pitnej czerpanej wody, dogodny załadunek i wyładunek produktu.

3. Ilość komór:

4-5

4. Usytuowanie chłodni względem innych pomieszczeń komory nie powinny stykać się z pomieszczeniem o wysokiej: t, ϕ (kotłownie, pralnie, łażnie, kuchnie). Otwieranie drzwi nie powinno powodować przenoszenia zapachów i wilgoci s sąsiednich pomieszczeń.

5. Przedchłodnia(korytarz):

komory nie powinny być zgrupowane w jeden blok, dojście do komory z niechłodzonej przedchłodni

6. Minimalne wymiary po zaizolowaniu:

h=2,20 (absolutne min.1,9m)

powierzchnia: 4m² , szerokość: 2,0 m

kubatura: 8m³

szerokość przedchłodni: 1,40 m

Drzwi mają na siebie nie zachodzić.

7. Wentylacja:

komór nie wentyluje się, maszynownie wentyluje oraz przedchłodnie

8. Rurociągi:

przez komory mogą przechodzić tylko rury chłodnicze

9. Podłogi:

izoluje się tylko w mroźniach, ale tak by nie powstały progi.

10. Maszynownia:

możliwie najbliżej komór,

urządzenia chłodnicze - agregaty, rozdzielnia czynnika człodzącego, tablica elektryczna(w jednym pomieszczeniu), konieczne zabezpieczenie przed dostępem osób postronnych, otwory wentylacyjne u dołu-ze wzglęu na możliwość awarii, najlepiej dla każdej oddzielny agregat, ciepło skraplania

można wykorzystać np. W suszarniach pościeli.

11. Instalacja chłodnicza:

zautmatyzowane agregaty freonowe

Chłodzenie komór

zerówki - chłodnice przyścienne lub podstropowe

zasilanie parowników

TZR/AZR/EZR

Wyposażenie - termometr 1,5m od podłogi w pobliżu drzwi(odczyty notowane 2 razy w ciągu doby). Wyświetlacz przed wejściem do chłodni.

Wyposażenie przedchłodni:

waga,stół, pieniek, itp.

Najważniejsze zasady eksploatacyjne:

1. FIFO (FIRTS IN - FIRST OUT)

2. Produkt raz mrożony powinien być przeznaczony do natychmiastowego wykorzystania.Ponowne zamrażanie jest niedopuszcalne(wyjątek: przetwórstwo ryb)

3. Jaja przed użyciem sparzyć

4. Jaja, drób,ryby, nabiał, mięso, warzywa swieże przechowuje się w oddzielnych komorach.

5. Produkty pomocnicze: mąka, cukier, przyprawy nie wymagaja chłodzenia.

6. Przynajmniej raz w tygodniu wykonać częściową dezynfekcję komór zerowych.

Rozdział 5

1. Obliczenie masy produktów magazynowych w chłodni

1. Kuchnia przygotowuje dziennie x 1000 posiłków (śniadanie, obiad, kolacja)

2. Dzienne normy wyżywienia pełnowartościowego o średnim koszcie

a) mleko i przetwory mleczne:

mleko 400g

twaróg 100g

ser 50g

masło 50g

śmietana 100 g

∑=700g

b) jaja (3-4szt.) 150-200g

c) tłuszcze 50g (20% margaryna, 10% olej, 45% smalec, 25% słonina) d) mięso 240g

e) wędliny 60g

f) ryby 100g

g) warzywa i owoce (¼ w postaci mrożonek)

- mrożonki 250g

- warzywa kapustne 110

- pomidory (ogórki) 100

- owoce 100

- marchew 200

- inne warzywa 300

- inne owoce 150

h) ziemniaki 450g

i) napoje chłodzące 1000g

Rozdział 6

Obliczenie wielkości komory dla warzyw i owoców:

m_osoba= 900g/osoba

n = 800

m_d = 900 * 800 / 1000 = 720 kg

dla napojów:

m_osoba= 1000g/osoba

m_d = 1000*800 / 1000 = 800 kg

powierzchnia brutto komór:

F_n = (m_d * 2 ) / (m_i * β) [m²]

F_n = (720*3) / (200 * 0,65 ) + ( 800 * 7 ) / ( 500 * 0,65 ) = 33,83 m²

wymiary komory przed zaizolowaniem:

K₁ = 5,82m * 5,82m * 2,5m = 84, 68 m³

Rozdział 7

schemat chłodni:

Rys.1. Schemat chłodni

Komora projektowana przez nas to komora K₁

parametry komory t= 4-6 ºC

t₀ = -5 ºC

Rozdział 8

Projekt izolacji zimnochronnej:

D K1 t=4^oC A C B

Rys. 2. Oznaczenia ścian komory

Rodzaje przegród budowlanych

Tradycyjna ściana zewnętrzna

1- tynk (0,015m)
2- część konstrukcyjna: bloczki typu „Żerań” (0,240m)
3-beton komórkowy(0,180m)
4-tynk (0,015m)
5- izolacja termiczna (2x styropian) + 2x papa na lepiku (0,005m)
6- tynk (0,015m)
7-glazura (0,01m)

Ściana działowa (wewnętrzna)

1- glazura (0,01m)
2- tynk (0,015m)
3- beton komórkowy (0,120m)
4- tynk (0,015m)
5- papa (0,0025m)
6- izolacja termiczna (styropian)
7- siatka + tynk (0,015m)
8- glazura (0,01m)

Strop

1. terakota (0,01m)
   2- gładź cementowa (0,03m)
   3- 2x papa (0,005m)
   4- żelbeton typu „Żerań” (0,22m)
   5- tynk (0,015m)
   6- izolacja termiczna + 2x papa (0,005m)
   7- siatka + tynk (0,015m)

Podłoga na gruncie

1- terakota (0,01m)
2- zbrojenie
3- gładź cementowa (0,03m)
4- 2x papa (0,005m)
5- żwirobeton (0,10m)
6- podsypka z piasku (0,10m)

8.1 Opory przegród budowlanych

Ściana zewnętrzna

Ściana wewnętrzna

Strop

Podłoga na gruncie

8.2 Obliczanie i dobór izolacji zimnochronnej

λ_iz - współczynnik przewodzenia ciepła izolacji [W/m·K]

δ_iz - grubość izolacji [m]

K_opt - optyczny współczynnik przenikalności ciepła przez przegrodę budowlaną

Δt- różnica temperatury pomiędzy temperaturą w komorze a temperaturą w pomieszczeniu obok

α_w- współczynnik wnikania ciepła od strony komory chłodzenia [W/m²K]

α_z - współczynnik wnikania ciepła od strony sąsiedniego pomieszczenia [W/m²K]

8.2.1 Ściana od strony maszynowni(A)

Δt = 26°C

8.2.2 Ściana od strony przedchłodni i komory K₃ (B)

Δt = 9°C

8.2.3 Ściana od strony korytarza (C)

Δt = 14°C

8.2.4 Ściana od strony zewnętrznej (D)

Δt = 26°C

8.2.5 Strop (E)

Δt = 26°C

1. Podłoga (F)

Δt = 14°C

Tabela 2.

Komora	Przegroda budowlana	Δt	Kopt	Z1	Z2		δiz
K1	A	26	0,5096	0,04	0,06		50
		B	9	1,0297	0,06	0,06		20
		C	14	0,7683	0,12	0,06		30
		D	26	0,5096	0,04	0,06		40
		E	26	0,5096	0,04	0,06		40
		F	14	0, 7339	0,12		0,06	20

Wymiary komory po zaizolowaniu

K₁=5,75 m × 5,75 m × 2,4 6m

V=81,33 m³ F_podłogi=33,06 m²

Rozdział 9

9.1 Ciepło przenikania z otoczenia

Ilość ciepła przenikająca przez przegrody budowlane w ciągu doby po zaizolowaniu:

gdzie

k_iz - współczynnik przenikania ciepła [W/m²K]

F_i - powierzchnia komory [m²]

t_z - temperatura zewnętrzna [°C]

t_w - temperatura wewnętrzna komory [4°C]

z - dobowy czas pracy komory [18]

9.1.1 Strop

F = 33,06 m² Q = 3,6 · 0,0665 · 33,06 · 26 · 18

Q = 37040,160 [kJ/d]

9.1.2 Podłoga

F = 33,06 m² Q = 3,6 · 1,365 · 33,06 · 26 · 18

Q = 76029,801 [kJ/d]

9.1.3 Ściana od strony maszynowni

F = 14,145 m² Q = 3,6 · 0,507 · 14,145 · 26 · 18

Q = 12082,568 [kJ/d]

9.1.4 Ściana od strony komory K₃

F = 14,145 m² Q = 3,6 · 1,028 · 14,145 · 26 · 18

Q = 24498,778 [kJ/d]

9.1.5 Ściana od strony korytarza

F = 14,145 m² Q = 3,6 · 1,298 · 14,145 · 26 · 18

Q = 30933,282 [kJ/d]

9.1.6 Ściana zewnętrzna

F = 14,145 m² Q = 3,6 · 0,507 · 14,145 · 26 · 18

Q = 12082,569 [kJ/d]

Q_{1 całk} =182667,158 kJ/doba

9.2 Ciepło oddawane przez przechowywane produkty

Tabela 3.

	m­p [kg]	mo [kg]	cp	co	mp · cp	mo · co
kalafior	100	10	3,93	1,34	393	13,4
ogórek	100	10	3,98	1,34	398	13,4
jabłka	150	15	3,64	1,385	546	20,78
marchew	150	15	3,77	1,385	565,5	20,78
pomidory	100	10	3,98	1,34	398	13,4
banany	120	12	3,89	1,385	466,8	16,62
napój (sok owocowy)	800	80	3,89	0,77	3112,0	61,6

• Owoce i warzywa

Q₂ = 3 · (2767,3 - 98,38) · (10 - 4) + [0,02 · 720 · (22,60 + 335,2)]

Q₂ = 33192,88 kJ/doba

• Napoje

Q₂ = 7 · (3122 - 61,6) · (10 - 4) + [0,02 · 800 · (22,60 + 335,2)]

Q₂ = 114261,6 kJ/doba

• Suma

Q_2całk =147454,48 kJ/doba

9.3 Ciepło oddychania owoców i warzyw

Q₃ = m_p · q_o [kJ/d]

m_p- masa produktów [t]

q_o - ciepła oddychania produktów spożywczych

720 kg = 0,72 t

Q₃ = 0,72 · (3,97 + 3,95 + 28,36 + 13,3 +3,8)

Q₃ = 62,5104 [kJ/doba]

9.4 Ciepło wentylacji

Q₄ = nV_z · ρ (i₁ - i_z) [kJ/doba]

• Objętość produktów przechowywanych

- kalafior V = 0,713 m³

- pomidory V = 100/1020 = 0,098 m³

- jabłka V = 0,510 m³

- marchew V = 0,645 m³

- ogórek V = 0,101 m³

- banany V = 0,408 m³

- soki owocowe V = 0,727 m³

• Objętość całkowita produktów

V_całk = 3 · V_{owoców i warzyw} + 7 · V_napojów

V_całk = 12,514 m³ = V_p

powierzchnia w komorze

V₂ = V_k - V_p

V₂ = 81,33 - 12,514 = 68,816 [m³]

n = 8,44

• entalpia powietrza

i = c_p · T

i_i = 1,005 · 277,15 = 278,53 [kJ/kg]

i_z = 1,005 · 283,15 = 284,56 [kJ/kg]

• ciepło wentylacji

Q₄ = nV_z · ρ (i₁ - i_z) [kJ/doba]

Q₄ = 8,44 · 68,816 · 1,3 · (284,56 - 278,53)

Q₄ = 4552,95 kJ/doba

9.5 Dobowe ciepło oświetlenia

Q₅ = 3600 · P · τ

P = 0,014 · 29,6 = 0,414 kW τ = 2h

Q₅ = 3600 · 0,414 · 2

Q₅ = 2980,8 kJ/doba

9.6 Dobowe ciepło pracy ludzi

wykonywana jest praca lekka Q₆ = n · q · τ [kJ/doba]

q = 972,4 - 21,84 · t_w q = 972,4 - 21,84 · 4 q = 885,04

osoby n = 2

czas przez jaki pracują τ = 3 h

Q₆ = 2 · 885,04 · 3 = 5310,24 [kJ/doba]

9.7 Dobowe ciepło pracy silników

Q₇ = 3600 · P₁ · τ

P₁ = 0,4 kW τ = 16 h

Q₇ = 23040 kJ/doba

9.8 Dodatkowe straty zimna

Q_{i całk} =366068,14 kJ/doba

9.8 Całkowite obciążenie cieplne komory chłodzniczej

Q_c = 1,5 · 416068,14= 420978,361 kJ/doba

Q_n = 1000 · Q_c / 3600τ = 10693,84 [W]

Rozdział 10

10.1. Agregat chłodniczy

Montaż trzech agregatów chłodniczych L'UNITE HERMETIQUE TFH4524ZHR

 

czynnik	Przyłącza ssanie/tłoczenie	wydajność przy odp. 0C	wydajność przy odp. -5C	wydajność przy odp. -10C	poj.zbiornika cieczy
R-404A	5/8" / 3/8"	4310 W	3629 W	3004 W	3,9 dm3

Wybierając 3 agregaty uzyskujemy moc 10887 W

1. Chłodnica powietrzna

Montaż trzech chłodnic firmy FANCOLD, model DD.M.25.3.04-4M

Wydajność jednej: 3,60 kW

Przepływ powietrza: 2340 m³ /h

Ilość wentylatorów: 3

1. Zawór rozprężny

termostatyczny zawór rozprężny firmy DANFOSS czynnik chłodniczy

R-404A/507 zewnętrzne wyrównanie ciśnienia zakres N ( -40 do +10 °C ) przyłącza skręcane nr. kodowy 68Z3403

Montaż trzech zaworów.

Rozdział 11

Wytyczne do projektu instalacji elektrycznej:

• żarówki o mocy 0,414 kW

• moc silnika wentylatora 0,285 kW

• dobowe ciepło pracy silników

Q_T = 3600 · P₁ · τ

P₁ = 3 · 0,285

P₁ = 0,855

τ = 18 h

Q_T = 3600 · 0,855 · 18

Q_T = 55404 kJ/doba

• bilans cieplny komory chłodniczej po dobraniu urządzeń

Rozdział 12

W pobliżu komory .znajduje się punkt czerpania wody. W podłodze umieszczona jest kratka ściekowa, która ułatwia sprzątanie, mycie i dezynfekcję pomieszczenia.

Rozdział 13

Drzwi mroźnicze-zawiasowe-jednoskrzydłowe:

Skrzydło drzwiowe:

Konstrukcja: kopertowa konstrukcja skrzydła ogranicza miejsca gromadzenia się bakterii. Grubość drzwi do mroźni od 100 do 150mm

Powłoka: stal nierdzewna kwasoodporna 0H18N9 gładka, szlifowana lub mazerowana. Dostępna stal kwasoodporna lakierowana na kolor.

Wypełnienie: pianka poliuretanowa dwuskładnikowa o gędtości ok 50kg/m3

Uszczelka: dwuwargowa, gumowa..

Drzwi wyposażony w podgrzewany próg.

Futryna - typ M

W drzwiach zawiasowych i przesuwnych stosujemy futryny kątowe, które zapewniają odpowiednią stabilność, nawet dużych drzwi.

Futryna usztywniona jest za pomocą wzmocnień ze stali kwasoodpornej oraz pianki poliuretanowej, która stanowi dodatkowy izolator.

W przypadku montażu drzwi na płycie warstwowej stosowana jest dodatkowa futryna - okucie osłaniające.

Ościeżnica drzwi do mroźni wyposazona jest w listwę grzejną o mocy 30W / mb

---