К выбору способов регулирования влажности воздуха в помещениях для хранения продуктов

При хранении и обработке пищевых продуктов важно контролировать влажность воздуха. Однако в современных холодильных складах и на малых перерабатывающих предприятиях использование сложных систем кондиционирования и осушения воздуха может быть экономически нецелесообразно. При этом поддержание относительной влажности воздуха в холодильных камерах требует строгого контроля, так как несоблюдение этих требований может привести к увеличению влажности, связанному с внутренними процессами в продуктах. Это, в свою очередь, может привести к усилению коррозии оборудования камеры, комкованию порошкообразных материалов, образованию плесени как на продуктах или их упаковке, так и на стенах помещения. Это лишь некоторые из негативных последствий избыточной влажности в складских помещениях. Поэтому в специализированных складских и холодильных помещениях требуется постоянное осушение воздуха для обеспечения нормативной влажности.

Данная задача может быть решена с помощью двух групп методов. Первая группа включает полную замену воздуха в помещении, что является непрактичным и ненадежным из-за влияния сезонности на температуру и влажность воздуха, подаваемого в помещение. Вторая группа методов основана на использовании систем технологической кондиционирования и вентиляции, системах нагрева и охлаждения приточного воздуха, а также адсорбционных системах осушения воздуха.

Для анализа были выбраны методы борьбы с избыточной влажностью в складских и холодильных помещениях, относящиеся ко второй группе методов, которые включают [2]:

• -    Ассимиляция;

• -    Адсорбционный метод;

• -    Конденсационный метод.

Метод ассимиляции использует физическую способность теплого воздуха удерживать больше водяных паров, чем холодный. Этот метод осуществляется с помощью вентиляции и подогрева воздуха (рис. 1).

Рис. 1. Сушка воздуха методом ассимиляции

Рассматриваемый метод прост в реализации, но имеет ряд существенных недостатков. Он ограничен и непостоянен в способности поглощать водяные пары, зависит от времени года, температуры и абсолютной влажности атмосферного воздуха. Также он характеризуется высоким энергопотреблением из-за безвозвратных потерь тепла на подогрев приточного воздуха и тепла, содержащегося в водяных парах, удаляемых из воздуха. Эти потери составляют значительную часть общих потерь. Это ограничивает возможность использования метода ассимиляции для осушения воздуха в складских и холодильных камерах [3].

Адсорбционный метод осушения воздуха использует влагопоглощающие свойства сорбентов из-за их пористой капиллярной структуры и химического проникновения. Сорбенты удаляют водяной пар из воздуха, проходящего через них. По мере насыщения сорбента влагой эффективность процесса осушения воздуха уменьшается, поэтому необходимо периодически просушивать сорбирующие вещества, пропуская через них поток горячего воздуха (рис. 2) [2; 4].

Рис. 2. Адсорбционный метод сушки воздуха

Как и в случае сушки воздуха методом ассимиляции, недостатком является высокое энергопотребление из-за значительного количества безвозвратных потерь явного и скрытого тепла. Хотя в этом методе нагревается только 23-30% воздуха по сравнению с предыдущим методом, нагрев идет до более высокой температуры, около 150°C [2]. Основными физическими про- цессами, связанными с затратами энергии при адсорбционном методе осушения воздуха, являются десорбция водяных паров из адсорбентов, осуществляемая путем нагревания или прокалки последних. Еще одним недостатком этого метода является ограниченный срок службы адсорбентов [4].

Рис. 3. Конденсационный метод сушки воздуха

Конденсационный метод сушки воздуха пользуются адсорбционные и конденсаци- основан на принципе теплового удара, создаваемого холодильным контуром с испарителем и конденсатором, расположенными непосредственно друг за другом. Осушитель конденсационного типа состоит из холодильной компрессорной установки, используемой для создания охлажденной поверхности, и вентилятора, подающего воздух на эту поверхность. Проходя через систему осушения, воздух теряет часть содержащейся в нем влаги и затем онные осушители воздуха.

По результатам анализа априорной информации можно сделать вывод, что конденсационный метод требует меньше энергетических затрат для обеспечения безопасных микроклиматических условий, однако при необходимости осушения воздуха при температурах ниже 50С адсорбционные установки являются более энергоэффективными [3; 6].

Ввиду того, что хранение и охлаждение возвращается в охлаждаемое помещение, пищевых продуктов происходит при низ- где смешивается с уже находящимся там воздухом, что влечет за собой постепенное снижение влажности воздуха в помещении [3].

Таким образом, основные физические процессы, связанные с затратами энергии при конденсационном методе осушения воздуха, включают охлаждение воздуха с конденсацией водяных паров и процессы замерзания и оттаивания обмерзших поверхностей воздухоохладителей, когда необходимо осушить воздух до отрицательных значений точки росы [3, 5].

При хранении и охлаждении пищевых продуктов для поддержания необходимой влажности воздуха наиболее широко ис- ких положительных и отрицательных температурах, возникает необходимость не только в снижении влажности воздуха до уровня, предусмотренного стандартами на хранение, но и в его охлаждении до низкой температуры. В этом случае наиболее эффективным с точки зрения энергозатрат будет использование конденсационного оборудования.

Таким образом, для поддержания необходимого влажностного режима при хранении и транспортировке пищевых продуктов на малых предприятиях рекомендуется использовать конденсационные осушительные установки.