W artykule przedstawione zostały wytyczne do projektowania nowoczesnej dojrzewalni bananów umieszczonej w hali magazynowej, w której odpowiednią temperaturę w poszczególnych komorach zapewniają dwa niezależne układy chłodnicze na czynnik pośredni (glikol etylenowy) z wykorzystaniem systemu free-cooling. Zwrócono również uwagę na specyfikę przechowywania bananów oraz wymagania jakie powinny być spełnione, aby produkt spełniał oczekiwania odbiorców. 

    Nowoczesna koncepcja handlu bananami polega na współpracy z dużymi odbiorcami owoców, to jest takimi, których zapotrzebowanie wynosi powyżej 6000 kartonów bananów tygodniowo (dla mniejszych ilości nakład środków jest zbyt duży w stosunku do osiąganych korzyści). Zaspokojenie popytu na wspomnianą wyżej ilość owoców wymaga dostarczania około tysiąca kartonów bananów dziennie (jeden samochód ma pojemność 24 palet czyli 1152 kartonów) przez 6 dni w tygodniu.
    Klientami spełniającymi to kryterium są głównie centrale zaopatrzeniowe dużych sieci sklepów spożywczych. Możliwym staje się nawiązanie współpracy polegającej na ulokowaniu niezbędnej ilości komór dojrzewalniczych na terenie należącym do odbiorcy. Wówczas droga technologiczna bananów prowadzi bezpośrednio z portu do miejsca ich przeznaczenia. Sytuacja taka jest korzystna z punktu widzenia producenta. Posiada on bowiem stałych odbiorców dużej ilości owoców, których zaopatruje w owoce zielone, dostarczane bezpośrednio z portu [5]. Unika w ten sposób prowadzenia dojrzewania na własny koszt, co umożliwia obniżenie ceny oferowanego produktu, oraz pozwala na jednokrotny rozładunek i załadunek, co polepsza jakość owoców (rysunki 1 i 2).

Przyspieszenie procesu dojrzewania
(...)

Dojrzewalnie bananów
    Dojrzewalnie bananów są specjalnymi obiektami wyposażonymi w szczelne komory, instalacje chłodnicze, wentylacyjne, grzewcze, zapewniające właściwą atmosferę oraz wyposażone w układ odpowiedniej aparatury kontrolno – pomiarowej. Zadaniem dojrzewalni jest:
● utrzymywanie odpowiedniej temperatury w każdej fazie przechowywania,
● utrzymanie odpowiedniej wilgotności,
● właściwe przewietrzanie,
● możliwość podawania etylenu (w celu przyspieszenia dojrzewania i uzyskania atrakcyjnego koloru),
● stworzenie warunków imitujących klimat subtropikalny.

    Podczas składowania bananów to ważne są następujące zalecenia:
● do komory dojrzewalni należy wkładać banany w jednakowym stopniu dojrzałości,
● banany nie powinny mieć uszkodzeń mechanicznych ani oznak procesów gnilnych,
● zielone banany powinny by umieszczane w komorze w kartonach z otwartym workiem polietylenowym,
● należy umieszczać kartony w kilku rzędach na drewnianych paletach,
● zaleca się umieszczenie w bananach od 4 do 6 czujek temperaturowych.

    Dojrzewalnie bananów dzielą się na:
● układy komór scentralizowane lub zdecentralizowane,
● z czujnikiem bananowym lub powietrznym,
● dojrzewalnie przenośne (kontenerowe) lub stacjonarne,
● przeznaczone wyłącznie do bananów oraz uniwersalne.

    Na całym świecie wykorzystuje się dwa podstawowe typy budowy dojrzewalni, różniące się organizacją ruchu powietrza w komorze [6]:
● konwencjonalna – czysto chłodnicza,
● ciśnieniowa, w której cyrkulację powietrza osiąga się przez jego wtłaczanie lub odsysanie.

    Analiza różnych rozwiązań nowoczesnych dojrzewalni pozwala zauważyć, że wszystkie zbudowane są z mniej lub bardziej ze sobą powiązanych bloków – modułów. Układ taki jest korzystny zarówno ze względów technologicznych, ekonomicznych jak i funkcjonalnych. Oczywiście możliwe jest zaprojektowanie dojrzewalni, która miałaby jedną ogromną komorę o pojemności pokrywającej założone zapotrzebowanie. Jednak pojawiłyby się poważne trudności z utrzymywaniem wymaganych parametrów powietrza w jej wnętrzu, czego wynikiem byłby silny rozrzut stopnia dojrzałości owoców. Ponadto wydajność komory miałaby charakter skokowy, to znaczy raz na kilka dni otrzymywalibyśmy dużą ilość dojrzałych owoców. Dodatkowym, niekorzystnym wynikiem takiego rozwiązania byłby długi czas załadunku i rozładunku oraz silnie ograniczona możliwość dostosowywania wydajności dojrzewalni do chwilowego zapotrzebowania. Dlatego też spotykane w praktyce dojrzewalnie mają budowę modułową, czyli składają się z kilku mniejszych komór.
    Dodatkowym atutem takiego rozwiązania jest łatwość ewentualnej rozbudowy, a także naprawy i serwisu urządzeń. Ponadto konsekwencje potencjalnej awarii są mniejsze, niż miałoby to miejsce przy zastosowaniu pojedynczego pomieszczenia dojrzewalniczego.

Cieplny przetwornik analogowo – cyfrowy
(...)

Wykorzystanie systemu free-cooling
    System określany potocznie jako free-cooling pozwala na częściowe, bądź całkowite odciążenie instalacji chłodniczej, dzięki wykorzystaniu jako źródła „chłodu” powietrza zewnętrznego, o odpowiednio niskiej temperaturze. Znajduje on szerokie zastosowanie w nowoczesnych instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych, szczególnie tam, gdzie występują znaczne, niezależne od pory roku obciążenia cieplne pomieszczeń. System ten najczęściej wykorzystywany jest w obiektach, w których wymagane jest chłodzenie w ciągu całego roku. Są to głównie zakłady przemysłowe wykorzystujące wodę lodową do celów technologicznych, zakłady przemysłu spożywczego, zakłady o elektroniczno-telekomunikacyjnym profilu produkcji oraz wszelkiego rodzaju obiekty informatyczno-telekomunikacyjne, w których wytwarzane są nadmierne ilości ciepła.

Zasada działania systemu free-cooling
    Jak widać na schemacie ideowym agregatu chłodniczego zamieszczonym na rysunku 6 urządzenie to oprócz klasycznego skraplacza wyposażone jest w dodatkowy wymiennik w obiegu układu free-cooling, który umieszczony jest równolegle do skraplacza. Strumień powietrza zewnętrznego wymuszany przez wentylatory najpierw przepływa przez wymiennik dodatkowy, a następnie przez skraplacz. Dzięki temu można maksymalnie wykorzystać potencjalne możliwości odbierania ciepła przez powietrze zewnętrzne.
    W wymienniku systemu free-cooling, powietrze zewnętrzne o niskiej temperaturze schładza wodny roztwór glikolu. Zawór trójdrogowy steruje przepływem medium chłodzącego. Polega to na rozdziale strumienia cieczy przez by-pass i przez wymiennik chłodzący zintegrowany z parownikiem. W przypadku gdy temperatura chłodziwa powracającego z układu jest wyższa o minimum 2° od temperatury powietrza zewnętrznego, zawór blokuje by-pass kierując cały przepływ przez wymiennik ciepła systemu free-cooling, a następnie przez wymiennik ciepła umieszczony w parowniku.
    Gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest odpowiednio niska (≤ 5°C), wtedy może ono odbierać ciepło w wymienniku ciepła systemu free-cooling. Żądana temperatura chłodziwa w wymienniku chłodzącym jest regulowana zaworem, który steruje proporcją objętościową czynnika przepływającego przez wymiennik free-cooling, gdzie jest schładzany, oraz przez by-pass, gdzie nie zmienia swojej temperatury. W regulacyjnym zaworze trójdrożnym następuje mieszanie obu strumieni, w wyniku czego otrzymuje się zadaną temperaturę na wejściu do parownika i żądaną wydajność chłodniczą. (...)

Zastosowanie systemu free-cooling w okresie letnim (...)
Zastosowanie systemu free-cooling w okresie przejściowym (...)
Zastosowanie systemu free-cooling w okresie zimowym (...)
System „free-cooling” w agregatach wody lodowej chłodzonych powietrzem (...)
Ocena ekonomiczna zastosowania systemu free-cooling (...)

Przykładowe rozwiązanie dojrzewalni
(...)