Ontwerp van koelcellen

Verschillende goederen hebben verschillende temperaturen nodig. Soms kan de benodigde temperatuur van verse producten zelfs onder nul zijn, zoals bij de langetermijnopslag van peren. Koelcelisolatie en koelcapaciteit (in de keuze van koelapparatuur) worden bepaald door de vereisten van het specifieke product.

Het is ook belangrijk om te weten wat de functie van de koelcel is. Is dat het opslaan van een product dat al op lage temperatuur is bij binnenkomst? Of moet de koelcel de mogelijkheid hebben om het product van warme buitentemperatuur terug te koelen naar de lagere opslagtemperatuur?

Koelcellen komen in alle soorten en maten. Kleinere koelcellen, tot een paar honderd m2, komen het meeste voor. Vijf koelcellen van 200 m3 geven immers meer flexibiliteit in de keuze van het temperatuurregime dan 1 koelcel van 1000 m3. De meeste bedrijven hebben meerdere koelcellen, elk met hun eigen temperatuurinstelling.

Aan de andere kant geldt, hoe meer koelcellen je hebt, hoe meer isolatiemateriaal, koelunits en randapparatuur je nodig hebt.

Het doel van het isoleren van bewaarcellen is om de warmtetransmissie door muren, vloer en plafond te minimaliseren. PUR/PIR (polyurethaan, polyisocyanuraat) sandwichpanelen worden tegenwoordig gekozen voor muurisolatie. Een dikkere isolatielaag geeft een hogere isolatiewaarde. De keuze voor de isolatiedikte is altijd een compromis tussen de kosten van de isolatiepanelen, het verlies van bruikbaar opslagvolume, het energieverbruik van het koelsysteem, en de impact van gereduceerde warmtebelasting op de productkwaliteit.

Isolatie vraagt normaal gesproken weinig tot geen onderhoud. Isolatiepanelen kunnen eenvoudig met water en zeep worden schoongemaakt. Als je een hogedrukspuit gebruikt, zorg dan dat je de gas-dichte laag en ander afdichtmiddel niet beschadigt.

De koelceldeur wordt ook gemaakt van isolatiemateriaal. De deur moet goed sluiten, dus beschadigingen en viezigheid (op de rubberstrip) moeten worden voorkomen.

Er zijn verschillende typen deuren, sommige openen zijwaarts, andere openen verticaal. Sommige moeten met de hand worden geopend, andere worden electrisch bediend.

Het is belangrijk om de kwaliteit van het verse product tijdens de opslag te kunnen monitoren. Daarom hebben controlled atmosphere koelcellen (CA-ruimtes) speciale controleramen. Deze zijn op slot voor veiligheidsredenen. Onder CA-condities (laag zuurstof), moeten deze alleen met inachtneming van de veiligheidsprotocollen worden geopend.

De functie van de verdamper in een koelcel is om warmte uit de ruimte te halen. Kort gezegd werkt hij als volgt. Een vloeibare koelvloeistof komt aan de ene kant in de verdamper binnen via een buizensysteem. Aan de andere kant verlaat het de verdamper (gedeeltelijk) als gas door de buizen. De buizen zijn verbonden aan de rest van het koelsysteem dat buiten de koelcel geplaatst is.

Het verdampingsproces vindt onder lage druk plaats. De verdamping van de koelvloeistof zorgt voor een lage temperatuur in de spoel van de verdamper. Doordat ventilatoren lucht over de spoel blazen, koelt de lucht af. Afhankelijk van de gewenste temperatuur, kan de verdamper aan- en uitgezet worden.

In sommige gevallen wordt de spoel van de verdamper zo koud dat zich ijs vormt op de spoel. In dat geval moet er regelmatig (en geautomatiseerd) een ontdooiproces worden gestart.

Elke koelcel bevat een aantal temperatuursensoren. Zo is er minstens een controlesensor, een productsensor en vaak een ontdooisensor aanwezig.

Een controlesensor meet de luchttemperatuur op een vast punt in de koelcel. Deze sensor wordt meestal aan de aanzuigkant van de verdamper geplaatst. Hij meet de aan/uit cycli van de koelinstallatie.

Productsensoren zouden op de koudste en warmste positie in de koelcel geplaatst moeten worden.

De ontdooisensor bevindt zich vlak bij de verdamperspoel. Deze wordt gebruikt om de ontdooacties aan te sturen. Deze sensor meet namelijk de spoeltemperatuur. Als de spoel geen ijs meer heeft en de temperatuur dus boven 0 °C is, dan kan de ontdooicyclus stoppen.

Bewaarcellen kunnen voorzien worden van een bevochtingssysteem om de kwaliteit van het verse product te behouden. Verschillende types bevochtingssystemen worden gebruikt:

• Ultrasone systemen worden buiten de bewaarcel geplaatst. Zij produceren een fijne mist, die via een buis de bewaarcel wordt ingeblazen. Meestal wordt de mist naar de voorkant van de verdamper gebracht. Als de verdamper gebruikt wordt, blazen de verdamperventilatoren de mist verder de ruimte in.

• Nozzle systemen hebben vaak een centrale pomp in de bewaarfaciliteit en een ventiel per bewaarcel. Een of meer nozzles worden dan bij de uitgaande lucht van de verdamper geplaatst.

Ventilatoren zorgen voor luchtcirculatie in een bewaarcel. Luchtcirculatie is nodig om temperatuurverschillen in de ruimte te beperken. De ventilatoren kunnen voor of na de verdamper gevonden worden en soms zijn extra ventilatoren aanwezig in de cel.

Naast luchtcirculatie is ook ventilatie belangrijk. Ventilatie zorgt voor de uitwisseling van lucht binnen en buiten de cel. Open deuren en ramen (ook als ze maar gedeeltelijk open zijn) dragen bij aan ventilatie. Er kunnen ook ventilatoren in de muur of het plafond zijn aangebracht voor ventilatie. Ventilatie zorgt voor een gezond en veilig binnenklimaat als werkers aanwezig zijn in de koelcel.

CA cellen (controlled atmosphere), die gesloten zijn voor werkers, hebben vaak een automatisch beluchtingssysteem. Als het zuurstofniveau in de cel te laag wordt, wordt er gecontroleerd buitenlucht toegelaten in de CA cel via ventielen.