Występowanie mgły i osadzanie się lodu to problemy występujące w mroźni. Zjawiska te pojawiają się, kiedy zimne powietrze z mroźni spotka się z powietrzem z pomieszczenia przyległego. Całkowite rozdzielenie mroźni od pomieszczenia przyległego jest nieosiągalne ze względu na ciągłe przemieszczanie się personelu z i do mroźni. Producent zajmujący się separacją klimatów oraz sprzętem kontrolującym klimat – Biddle w Kootstertille – w Holandii znalazł nowe rozwiązanie: specjalistyczną kurtynę powietrzną do mroźni. Dzięki niej, podczas gdy drzwi mroźni pozostają otwarte cały dzień, powietrze w pomieszczeniu przyległym oraz w mroźni pozostają rozdzielone.

Nazwa „mroźnia” została użyta w niniejszym artykule do określenia tych chłodni, w których towary przechowywane są w temperaturach ujemnych najczęściej z przedziału -15 do -30°C. Od wielu lat tego typu obiekty używane są do przechowywania produktów (mięsa, ryb, warzyw, leków i chemikaliów) w temperaturze niższej od zera. Często mroźnie te są częścią centrów logistycznych, przeznaczonych do dystrybucji tych produktów. Mroźnie mogą być też częścią kombinatów produkcyjnych, gdzie produkty są przechowywane przed transportem do docelowego miejsca.

Mroźnie mogą mieć różne rozmiary i praktycznie każda z nich jest jedyna w swoim rodzaju, ze względu na swój swoisty wygląd, rozmiar, lokalizację czy wielkość. Mroźnie posiadają też wspólne cechy. Każda z nich ma przynajmniej jedne drzwi, które łączą mroźnie z pomieszczeniem załadunku, produkcji, przetwórstwa czy korytarzem, który łączy kilka mroźni razem. W niektórych wypadkach mroźnia jest połączona poprzez drzwi z zewnętrznym obszarem.

Wejścia te są używane do załadunku i rozładunku mroźni. Możliwości załadunku i rozładunku mroźni są różne i zależne od zastosowania, wyglądu oraz czasu powstania obiektu. Tradycyjne mroźnie są ładowane przez wózki, które transportują palety z towarem do wnętrza i przechowują go na półkach (czasem wyższych niż 14 metrów). Nowoczesne mroźnie często używają zautomatyzowanego systemu, który odbiera i umieszcza w odpowiednim miejscu w mroźni palety z taśmy produkcyjnej. Otwarte drzwi powodują ciągłą wymianę zimnego powietrza z mroźni i powietrza ciepłego pochodzącego z pomieszczenia przyległego. Ta wymiana powietrza powoduje szereg problemów takich jak: mgła, lód i śnieg, znaczną utratę energii i wzrost temperatury wewnątrz mroźni, problemy związane z higieną, niebezpieczne sytuacje w obszarze drzwi, a w związku z tym ryzyko kolizji wózków widłowych oraz wysokie koszty utrzymania.

Problemy spowodowane konwekcją

Powróćmy do wcześniej wymienionego problemu: wymiany energii przez otwarte drzwi. To jest prawo fizyki, że natura zawsze dąży do wyrównania różnic w temperaturze. Zjawisko to obserwujemy zarówno w naszym systemie pogodowym jak i w budynkach. Nawet małe różnice w temperaturze będą powodować przemieszczanie i mieszanie się powietrza w celu znalezienia równowagi. W warunkach chłodniczych oznacza to, że zimne powietrze będzie uciekać z mroźni do ciepłego pomieszczenia przyległego, podczas gdy ciepłe powietrze z pomieszczenia przyległego będzie przemieszczać się górną częścią otworu do mroźni. Efekt ten nazywamy konwekcją (rysunek 1).

Rys. 1. Efekt konwekcji poprzez otwarte drzwi wewnątrz mroźni

Rezultatem konwekcji jest olbrzymia wymiana energii, kiedy drzwi mroźni są otwarte. Efektem tego jest utrata zimnego powietrza z mroźni, podwyższenie temperatury zimnego powietrza w jej wnętrzu (szczególnie w pobliżu drzwi), co ma bardzo negatywny wpływ na przechowywane w niej produkty. Przepisy HACCP opisują bardzo ścisłe wymagania dotyczące temperatury wewnątrz mroźni i pozwalają na niewielkie odchylenia od tych wytycznych. Jeśli nie zastosujemy odpowiednich kroków, wymagania te nie mogą być spełnione.

Kiedy ciepłe powietrze z pomieszczenia przyległego zostaje oziębione przez bardzo zimne powietrze z mroźni, wilgotność względna takiego powietrza przewyższa 100%, co powoduje kondensację. Dostając się do mroźni wilgotne powietrze spowoduje powstanie mgły. W momencie, kiedy powietrze jest cieplejsze niż średnia temperatura w mroźni, mgła będzie się podnosić i docierać do ścian i sufitu. Będzie to powodować odkładanie się lodu, który ewentualnie będzie spadał w postaci śniegu na przechowywane w mroźni produkty oraz na podłogę (rys. 2). Śnieg osadzający się na produktach stanowi problem, jeśli pomyślimy o przepisach HACCP, natomiast śnieg na podłodze może prowadzić do bardzo niebezpiecznych sytuacji dla personelu pracującego w mroźni. Zimne powietrze, które unosi się nad podłogą i przechodzi do pomieszczenia przyległego, powoduje, że również tam mogą się pojawić lód i śnieg, mogące prowadzić do jeszcze bardziej niebezpiecznych sytuacji dla pracujących ludzi oraz wózków widłowych.

Rys. 2. Działanie mgły w mroźni. Lód na ścianach i suficie, śnieg i lód na podłodze

Kolejnym problemem spowodowanym przez penetrację mgły jest lód występujący na urządzeniach chłodniczych. Lód tworzący się na częściach wentylatora zakłóca jego działanie oraz w istotny sposób skraca jego żywotność, zaś zmniejsza efektywność ich działania. Rezultatem tego są spore koszty utrzymania i napraw, jak również wysokie koszty zużycia energii. Aby zrównoważyć utratę efektywności sprzętu chłodniczego oraz straty chłodu przez otwarte drzwi, potrzebna jest dodatkowa wydajność chłodnicza.

Plastykowe paski są bardzo często używane, aby zminimalizować utratę zimnego powietrza i dostawanie się ciepłego powietrza do wewnątrz mroźni. Tworzą one elastyczną, przezroczystą przegrodę pomiędzy ciepłą i zimną stroną. Niestety za każdym razem, kiedy personel bądź wózki widłowe przedostają się przez wejście, plastykowe paski są popychane z olbrzymią siłą, co powoduje ich szybkie uszkodzenie i pojawienie się szpar. Ze względu na wysoką siłę konwekcji, paski rozchylane są na boki, tworząc otwory, przez które ucieka zimne powietrze. Jeszcze gorszym działaniem zimnego powietrza jest tworzenie lodu na plastykowych paskach, co powoduje brak ich przejrzystości, co z kolei prowadzi do niebezpiecznych sytuacji przy silnym natężeniu ruchu przez drzwi mroźni. (rys. 3, 4).

Rys. 3, 4. Lód osadzający się na plastykowych paskach powoduje brak przejrzystości wejścia

Za każdym razem, kiedy plastykowe paski są poruszane przez ludzi, bądź palety lód i śnieg spadają z nich i tworzą warstwę lodu na podłodze i przechowywanych produktach. Ostatecznie, utrata zimnego powietrza poprzez plastykowe paski powoduje ponowne zwiększenie temperatury w mroźni. Kolejną sprawą są wymagania HACCP. Dotykanie plastykowych pasków przez pracowników i transportowane produkty powoduje osadzanie się na nich bakterii, które z kolei będą się dalej osadzać na innych składowanych produktach przy kolejnym zetknięciu. Wyobraźmy sobie jak niebezpieczna może być sytuacja, kiedy pałeczki Salmonelli z kurczaka przeniosą się na mrożone owoce, które spożywa się po odmrożeniu bez dalszego gotowania.

Innym często stosowanym rozwiązaniem, wybieranym aby zminimalizować utraty zimnego powietrza wraz z wszystkimi negatywnymi skutkami jakie to za sobą niesie, jest użycie tzw. szybko otwierających się drzwi. Drzwi te są otwierane poprzez pociągnięcie liny i są używane tylko podczas transportu palet lub przechodzenia ludzi. Oprócz tego, że inwestycja w takie drzwi jest dosyć wysoka, mają one jeszcze więcej wad. Za każdym razem, kiedy drzwi są otwierane, olbrzymie ilości zimnego i ciepłego powietrza mieszają się i w związku z tym mamy do czynienia z takimi samymi problemami, jakie zostały opisane powyżej. Dodatkowo drzwi te są bardzo delikatne i małe kolizje, czy ekstremalne warunki temperatury często powodują ich uszkodzenie, a koszty naprawy są wysokie. Czas otwierania i zamykania tych drzwi powoduje przeszkodę dla procesu logistycznego, co powoduje, że drzwi te nie są idealnym rozwiązaniem. (rys. 5-7).

Rys. 5-7. Masywne drzwi chronią przed osadzaniem się lodu, ale utrudniają transport i przemieszczanie się personelu przez wejście, częste używanie plastykowych pasków niszczy je oraz zmniejsza widoczność przejścia

Rozwiązanie: Kurtyna powietrzna MAT firmy Biddle (...)

Zapobieganie turbulencji i kondensacji (...)

Oszczędność energii dzięki inteligentnej kontroli (...)

Utrzymanie (...)

Czy MAT może być zastosowany w każdych warunkach? (...)

Wybór i instalacja (...)