

از زمانهاي بسيار دور ، بشر همواره سعي در پيدا كردن روش هايي داشته كه بتواند محصولات كشاورزي را براي مدتي نسبتاً طولاني نگهداري نمايد. كه از آن جمله مي توان به خشك كردن ، شور انداختن ، ترش گرفتن ، نمك زدن و دودي كردن اشاره نمود . اما يكي از روش هايي كه براي نگهداري محصولاتي از قبيل ميوه جات، گوشت، سيب زميني، سير، پياز متداول بوده است . نگهداري اين مواد غذايي در سرمايي بود كه از به تعادل رسيدن دماي محيط خنك تر و اين مواد غذايي حاصل مي شد .
چيني ها اولين كساني بودند كه به ماهيت سرما براي نگهداري مواد غذايي پي بردند و يوناني ها و ايراني ها هم پس از چيني به اين خاصيت پي بردند. در اوايل قرن نوزدهم، يخدان هايي عرضه شدند كه داراي دو جداره بودند و مابين دو جدار از خاك اره و كاه پر مي شد و در داخل آن يخ و گوشت قرار مي گرفت كه به اين روش ، مي توانستند تا يك هفته، گوشت را نگه داري كنند . در سال 1915 ، سيستم يخچال هاي امروزي تا حدي شكل گرفت كه از گاز ازت و كمپرسور براي خنك كردن مواد غذايي استفاده مي شد . كه به اين روش تا مدت 1.5 تا 2 سال ، مي شد از مواد غذايي نگهداري نمود .
اجزاء تشکیل دهنده سردخانه
سردخانه ها مكان ها يا اتاقك هاي ساكن يا سياري براي نگهداري مواد غذايي هستند كه مكانيزم آن ها مشابه يخچال مي باشد و موجب برودت هوا مي شوند . مكانيزم سردخانه، بطور كلي تشكيل شده است از موتور، كمپرسور، كندانسور، ذخيرۀ ازت ، شير انبساط، اوپراتور، دمنده (فن) و لوله هاي ارتباطي
موتور
محرك كمپرسور سردخانه مي باشد و انرژي آن را تأمين مي كند كه معمولاً برقي است
اوپراتور ها
خنك كننده هاي داخل اتاقک هاي سردخانه هستند كه گاز سرد حاصل از كندانسور و شير انبساط را در محيط بستۀ داخل شبكه هاي خود، وارد اتاقك نموده و اين سرما توسط دمند ها در محيط اتاقک پخش مي شود .
كمپرسور
وظيفۀ متراكم نمودن گاز را دارد كه به اين ترتيب بيشترين فشار را در گاز ايجاد كرده كه منجر به بالا رفتن حرارت گاز مي شود .
كندانسور
وظيفۀ خنك نمودن گاز حاصل از كمپرسور را برعهده دارد. ماده اي كه در سيستم گردش مي كند و هادي گرماي مواد داخل سردخانه به كندانسور و ايجاد خنكي در آن است .
انواع سردخانه :
سردخانه ها به چهار دسته : گمرکی ، ذخیره ای ، کوچک و عمومی تقسیم میشوند
سردخانه گمرکی
از اين گونه سردخانه ها براي نگهداري موقت محصولات و مواد غذايي استفاده مي شود
سردخانه ذخیره ای
اين گونه سردخانه ها مخصوص نگهداري مواد غذايي است كه دولت براي شكستن قيمت هاي بازار يا اعمال سياست هاي ديگر از آن استفاده مي كند .
سرد خانه کوچک
اين سردخانه ها، كارخانه هاي كوچك يخ سازي هستند و براي توليد يخ از آن ها استفاده مي شود.
سرد خانه عمومی
در اينگونه سردخانه، مردم، توليد كنندگان و متصديان بخش خصوصي، مواد غذايي توليدي خود يا موادي كه در فصول ارزاني خريداري نموده اند را نگهداري مي كنند
ساختمان سردخانه

اولين قسمتي كه ب محض ورود به محوطۀ سردخانه با آن روبرو مي شويم اتاقك نگهباني است كه وظيفۀ اين بخش ايجاد امنيت براي محيط سردخانه مي باشد . سپس با محوطۀ سردخانه مواجه مي شويم كه محل بارگيري، تخليۀ بار، پاركينگ خودروها و … مي باشد در داخل محوطه ساختمان سوله مانند نسبتاً عظيمي در مقابل ما قرار مي گيرد كه بخش جلويي آن كه حدود 1 تا 1.2 متر از سطح زمين ارتفاع دارد و فقط داراي سقف بوده و محل ورود به ساختمان اصلي سردخانه است و اين بخش از سردخانه سكو نام دارد كه محل انتقال بار به سردخانه است .
ساختمان اصلي سردخانه، كه تشكيل شده است از سالن نگهداري 0+ درجۀ سانتيگراد (سمت راست راهرو) و سالن نگهداري 0- درجۀ سانتيگراد (سمت چپ راهرو)؛ با يك آماده گاه آغاز مي شود كه محلي است كه دمايي بيشتر از اتاقك هاي داخل سالن ها و كمتر از محصول دارد و براي مواردي از قبيل ميوه جات است. چراكه اگر با دماي طبيعي خود (30+ درجۀ سانتيگراد) وارد اتاقك سردخانه شوند، شروع به تعرق مي كنند كه بهترين محيط براي كشت و ازدياد كپك ها و قارچ ها را فراهم مي آورد و منجر به از بين رفتن محصول مي شود. لذا اين محصولات براي مدت معيني در اين آماده گاه باقي مي مانند تا به حد دمايي مطلوب برسند.
در سمت راست سردخانه و قبل از شروع سالن بالاي صفر درجۀ سانتيگراد، اتاقكي بنام تونل انجماد وجود دارد كه دمايي معادل 35- درجۀ سانتيگراد دارد و براي انجماد پياز و سيري كه مورد استفادۀ كارخانجات كالباس سازي است؛ بكار مي رود. اين دماي پايين موجب از بين رفتن لايه هاي نازكي كه بين لايه هاي گوشتي (فلس هاي) پياز قرار دارند، مي شود كه بر بازار پسندي كالباس حاصله، مي افزايد.
هر سالن اين سردخانه داراي ده (10) اتاق است كه هركدام حداكثر ظرفيت خنك نمودن 500 تن محصول را دارد و 360 = 18×20 متر مربع مساحت و 6 متر ارتفاع دارد (البته اين اندازه ها از سردخانه اي به سردخانۀ ديگري متفاوت است). هر اتاقك بطور مستقل داراي دماي خاصي است كه براي نگهداري محصول موجود در آن لازم است، مي باشد و از اتاقك مجاور، راهرو و محيط ايزوله مي شود. اين ايزولاسيون از اين قرار است كه كف چيني آن از پي، داراي ساختار خاصِ گربه رو، قلوه سنگ، ايزولاسيون، قيرگوني، آجرچيني و عايق حرارتي مي باشد كه هرگونه تبادل حرارتي با كف را از بين مي برد و در عين حال، كف سردخانه حدود 1 تا 1.2 متر از سطح زمين بالاتر است.
ديوارهاي داخلي سردخانه از دو جدارۀ فلزي در دو طرف ديواره تشكيل شده است (كه اين دو جداره 20 تا 25 سانتيمتر از هم فاصله دارند.) و عايق تزريقي كه (بصورت مايع) در بين اين دوجداره ريخته شده (و سپس (بطوريكه هيچ گونه منغذي باقي نگذارد؛) سخت شده است)؛ تشكيل مي يابد. سقف هم به همين ترتيب ايزوله مي شود و در ها هم، مانند ديوارها و از همان جنس ايزوله مي شوند.
هر اتاقك بطور مستقلي داراي سيستم كنترل دما مي باشد؛ بطوريكه دما همواره در مقدار مشخصي ثابت مي شود. بدين ترتيب كه نيتروژن كه داراي نقطه جوش 196- درجۀ سانتيگراد است از بين شبكه هايي حركت مي كند و سرماي آن توسط دمنده وارد محيط مي شود (اوپراتور) و نيتروژن كه گرماي اتاقك را گرفته به اتاق كنترل برگشت داده مي شود (با لوله هاي قرمز رنگ) و پس از خنك شدن با لوله هاي آبي رنگ مجدداً بين اوپراتورها تقسيم مي شود. در عين حال سيستم ديگري نيز براي تعيين رطوبت وجود دارد. بدين ترتيب كه براي نگهداري محصولات باغي، رطوبت خاصي مطلوب است تا از چروك شدن ميوه جلوگيري كند. به محض اينكه رطوبت از حد مورد نظر و تعيين شده براي سنسور كمتر باشد، اين سنسورها كه رطوبت را اندازه مي گيرند بطور خودكار، لوله هاي بخار آبي كه در تمامي محيط اتاقك وجود دارد و داراي نازل هايي براي پخش بخار آب مي باشد را فعال مي سازند.
دماي اتاقك ها هم در درجۀ معيني گذاشته شده و در همان دما تثبيت مي شود بطوريكه با افزايش دما، سنسورهاي دمايي دستور به فعال شدن دمنده ها مي دهند. در عين حال بعلت وجود بخارات آب در داخل سردخانه؛ بر روي شبكه هاي اوپراتور برفك مي نشيند كه اين برفك توسط المنت هايي آب شده و مي ريزد تا از ايجاد عايقي كه برفك بين اوپراتور و محيط ايجاد مي كند كه موجب افزايش مصرف انرژي و هزينه مي شود ، جلوگيري نمايد .
- از راهروي بين دو سالن هم پس از پر شدن اتاقك هاي سالن ها، براي نگهداري محصول استفاده مي گردد.
نکات قابل توجه !
سردخانۀ زير صفر را مي توان براي نگهداري نگهداري محصولاتي كه نياز به سردخانه با دماي بالاي صفر دارند؛ تنظيم نمود. اما اينكه بخواهيم دماي يك سردخانۀبالاي صفر را به زير صفر برسانيم ، امري بسيار دشوار است و ريسك زيادي مي طلبد و شايد هم ناممكن باشد؛ چراكه كمپرسور، فشار زيادي را متحمل مي شود.
كندانسور وظيفۀ خنك كردن نيتروژن برگشتي از اتاقك ها كه گرماي اتاقك را گرفته اند؛ بر عهده دارند. لذا بايد در نماي شمالي سردخانه كه در معرض تابش كمتر خورشيد قرار دارد؛ ساخته شود. اما كندانسور، براي خنك كردن نيتروژن نياز به آب دارد كه اين آب در تماس با نيتروژن داغ، بخار شده و همين بخار به سمت اتاقك هاي سردخانه هدايت مي شود و رطوبت مورد نياز داخل سالن ها را تأمين مي كند. اتاقك كنترل داراي دستگاههاي ترموگرافي است كه وضعيت دمايي اتاقك ها را بطور لحظه اي ثبت مي كنند تا مورد نظارت مسئولين ذيربط قرار گيرند. درضمن، كمپرسورها هم در اين اتاقك قرار دارند.
از آنجاكه براي خنك كردن هر متر مكعب از حجم هواي سردخانه به اندازۀ يك درجۀ سانتيگراد، بطور متوسط حدود Btu25000 انرژي لازم است و بعلت حساس بودن كار؛ در صورت قطع ناگهاني برق، برق اضطراري بايد بلافاصله برقرار شود. برق اضطراري معمولاً از ژنراتورها تأمين مي شود كه ژنراتور اين سردخانه 480 كيلو وات توان توليد مي كند و در محوطۀ سردخانه و نزديك به اتاقك كنترل قرار دارد.
هر دورۀ انبار داري سردخانه 6 ماه است كه پس از اتمام هر دوره و تخليۀ محصولات، از مواد ضد عفوني كننده از قبيل اكسي كلرور مس براي مبارزه با قارچ و كپك (آفت سردخانه) استفاده مي شود و بلافاصله بارگيري بعدي انجام مي گيرد.
نكتۀ قابل توجه اينكه، در مورد محصولات حساس از قبيل گوشت كنترل هاي سختگيرانه اي انجام مي گيرد. بطوريكه سازمان هاي نظارتي، دامپزشكي و … بطور مستقيم بر اين موضوع نظارت دارند. لذا از يك ماه قبل از تاريخ منقضي شدن اينگونه محصولات، سردخانه موظف است به صاحب كالاي داخل سردخانه و اين سازمان هاي اعلام كند كه يك ماه تا تاريخ انقضاي اين محصولات وقت باقي است كه اگر صاحب كالا تا تاريخ انقضاي محصول اقدامي نكند؛ طبق مقررات، اين محصول بايد معدوم شود.
یخچال های تجاری :
به سه دسته تقسيم ميشوند :
1. سيستمهاي تبخير- تراکمي
2. سيستمهاي جذبي
3. سيستمهاي ترموالکتريک
سيستم تبخير _ تراکمي
در سيکل تبخير-تراکمي ايدهآل از سيال عامل به عنوان ماده خنککننده براي جذب و باز پس دادن انرژي گرمايي استفاده ميشود. انتقال انرژي باعث ميشود سيکل تبخير- تراکمي يک محيط بسته را خنک کند. در سيکل تبخير- تراکمي ايدهآل از هر گونه اتلافي صرفنظر ميشود. نحوه کار سيکل تبخير- تراکمي در شکل (3-1) ديده ميشود. در اين سيکل، سيال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور ميشود. هنگاميکه سيال عامل فشرده ميشود، دما و فشار آن افزايش مييابد (نقطه 2-1). پس از فشرده شدن سيال وارد چگالنده (Condenser) ميشود. در اين قسمت انرژي گرمايي با محيط مبادله ميشود که در نتيجه سيال عامل خنک شده و به مايع اشباع تبديل ميشود (نقاط 3-2). سپس سيال از درون شير انبساط (Expansion valve) عبور ميکند و فشار و حرارت آن در طي يک فرآيند آنتالپي ثابت کاهش مييابد (نقاط 4-3). به دليل کاهش فشار و حرارت ، سيال عامل به صورت مخلوطي از مايع و گاز وارد تبخيرکن(Evaporator) ميشود. در اين قسمت ، سيال به بخار اشباع تبديل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سيکل تکرار ميشود .
سيستم های جذبی
افزايش قيمت برق در ايران در طول سالهاي آينده با توجه به برنامه هاي اقتصادي دولت و نياز به نصب سيستمهاي تهويه مطبوع در ساختمانهاي موجود و در حال ساخت . از جمله عوامل مهم و تاثير گذار در افزايش استفاده از چيلرهاي جذبي در ايران مي باشد . در سرمايش به روش جذبي انرژي سيستم به جاي برق از گرما تامين مي شود .اين گرما مي تواند از بخار حاصل از گرماي يك مشعل گاز سوز يا گازوئيل سوز اتمسفريك باشد كه مستقيما در مولد بخار دستگاه عمل مي كند . يا اينكه گرما از مشعل مستقيما به مولد تبريد دستگاه داده شود .معولا از آب به عنوان مايع مبرد و از ايتيم برومايد به عنوان ماده جاذب استفاده مي كنند . واحد جذب يا ابزروبر تحت خلاء كار مي كند . كه در آن نقطه جوش آب به حد كافي براي تامين شرايط آسايش پايين مي آيد .
سيستم های ترومو الکتریک
در این تجهیزات به جای استفاده از ماده سرمازا برای پمپاژ حرارت از انرژی الکتریکی استفاده می شود. در حقیقت ترموالکتریک ها پمپ گرمایی می باشند که با ساده ترین شکل با مصرف انرژی خیلی کم، گرما را از صفحه ای به صفحه دیگر منتقل و ایجاد سرما می کند. ترموالکتریک ها دارای کاربرد های دو منظوره هستند، با ایجاد اختلاف دما در صفحات مقابل آن ها می تواند توان الکتریکی ایجاد کرد. سامانه تبرید ترموالکتریکی ابتدا بر اساس اصل « سی بک» شکل گرفت. «سی بک » کشف نمود که اگر با اتصال دو فلز مختلف یک مدار کامل الکتریکی ایجاد شود و اگر یکی از اتصالات حرارت داده شود، در این مدار یک جریان الکتریکی ایجاد می شود.