Sprawne schłodzenie zawsze w cenie

0
547

Niezależnie od ilości produkowanego w gospodarstwie mleka, wymagania stawiane temperaturze jego schłodzenia przy odbiorze są zawsze takie same. N

Spełnienie warunku prawidłowego schłodzenia (do 6-8 oC w ciągu 2 godzin od zakończenia doju) jest jednak tym trudniejsze, im większa ilość mleka podlega oziębianiu. Wymusza to stosowanie bardzo sprawnych urządzeń schładzających. Dlatego w gospodarstwach specjalizujących się w towarowej produkcji mleka powszechne zastosowanie znajdują stacjonarne schładzalniki zbiornikowe.

Dostępne na rynku schładzalniki zbiornikowe są budowane w kilku wersjach konstrukcyjnych. Obejmują one takie grupy modeli jak:
– otwarte i zamknięte
– 2-udojowe i 4-udojowe.

Wśród schładzalników otwartych, z uchylną pokrywą, ze względu na kształt zbiornika wyróżnia się rozwiązania: walcowe i wannowe. Natomiast grupę schładzalników zamkniętych tworzą urządzenia ze zbiornikami o kształcie cylindrycznym i eliptycznym (typu cysterna).

Schładzalniki 2-udojowe i 4-udojowe obejmują z kolei odpowiednio rozwiązania przystosowane do opróżniania każdego dnia lub co drugi dzień.

Schładzalnik zbiornikowy – nowoczesna konstrukcja
Schładzalniki zbiornikowe zaliczają się do urządzeń o wysokim stopniu automatyzacji pracy. Jest to efektem spełnienia wymagań stawianych tego typu urządzeniom przez normę ISO, obowiązującą zarówno krajowych jak i zagranicznych producentów schładzalników. Przykładowo, zgodnie ze wspomnianą normą, otwarte schładzalniki zbiornikowe muszą być wyposażone w następujące zespoły:
mieszadło wolnoobrotowe nie naruszające struktury mleka (nie powodujące pienienia i zmaślania), o prędkości obrotowej ok. 30 obr./min., wyposażone w funkcję automatycznego wyłączania pracy przy podniesieniu pokrywy,
termostat elektroniczny lub elektromechaniczny, sterujący procesem schładzania mleka i jego przechowywania z cyklicznym mieszaniem mleka w trakcie przechowywania, system utrzymania temperatury przeciwdziałający zamarzaniu mleka niezależnie od stopnia wypełnienia zbiornika.

Nie są to oczywiście jedyne wymagania, które musi spełniać nowoczesny schładzalnik zbiornikowy. Zbiornik na mleko powinien być wykonany z blachy kwasoodpornej, zaś termoizolacja z pianki poliuretanowej lub innego materiału zabezpieczającego przed wymianą ciepła z otoczeniem. W agregacie chłodniczym zalecane jest stosowanie ekologicznego czynnika chłodzącego, natomiast w układzie zasilania – systemu umożliwiającego podłączenie do instalacji jedno- lub trójfazowej.

Najważniejszą cechą różnicującą modele omawianej grupy schładzalników oferowanych na polskim rynku jest pojemność zbiornika na mleko. Parametr ten, jak wynika z przeglądu oferty firm zajmujących się produkcją i dystrybucją schładzalników zbiornikowych obejmuje bardzo szeroki zakres wartości, od kilkudziesięciu litrów do kilkunastu tysięcy litrów.

Wspólną cechą zbiorników na mleko jest ich dobra izolacja. W przypadku, gdy temperatury otoczenia i schłodzonego mleka w zbiorniku wynoszą odpowiednio 25 oC i 4 oC, przyrost temperatury nominalnej objętości mleka nie przekracza na ogół 0,5-0,7 oC w czasie czterech godzin przy wyłączonym agregacie chłodzącym. Równocześnie, dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu powierzchni wymiany ciepła osiągana jest bardzo wysoka sprawność oziębiania mleka po udoju.

Wykonanie wewnętrznego i zewnętrznego płaszcza zbiornika z wysokiej jakości stali nierdzewnej, nie wchodzącej w reakcję z mlekiem i substancjami myjąco-dezynfekującymi znacznie ułatwia utrzymanie czystości. Powierzchnia dna zbiornika wewnętrznego jest na ogół wykonywana z określoną pochyłością (na ogół 2%). Pozwala to nie tylko na całkowite opróżnienie zbiornika z mleka, lecz również wody po zakończeniu mycia.

W schładzalnikach typu otwartego budowę urządzenia uzupełnia pokrywa, która w niektórych modelach jest przystosowana do przesuwania się w dwóch płaszczyznach, co ułatwia jej otwieranie zarówno do góry jak i na bok, a tym samym podnosi uniwersalność zastosowania, szczególnie w pomieszczeniach o małej kubaturze. W pokrywie montowane jest najczęściej mieszadło, które swoje zadanie – delikatne mieszanie mleka – powinno spełniać już przy 10-procentowym poziomie napełnienia zbiornika.

Ważną cechą agregatu chłodniczego, z użytkowego punktu widzenia, jest miejsce jego zamontowania w stosunku do zbiornika. W przypadku, gdy agregat znajduje się bezpośrednio pod zbiornikiem potrzebna jest mniejsza powierzchnia do zainstalowania schładzalnika w pomieszczeniu. Niektóre firmy, dostosowując się do wymagań klientów, proponują także rozwiązania, w których agregat chłodzący jest instalowany w oddzielnym pomieszczeniu. W nowoczesnych schładzalnikach zbiornikowych o podwyższonych standardach użytkowych wprowadza się dodatkowo funkcje rozszerzające zakres sterowania mieszadłem, czy też informujące o przebiegu niekorzystnych zjawisk, np. zbyt długie schładzanie, zbyt niska temperatura mleka oraz wody w czasie mycia schładzalnika i inne.

Cechą nowoczesnych schładzalników do mleka jest również wyposażenie w instalację do automatycznego mycia zbiornika oraz pojemnik na środek dezynfekujący. Dotyczy to przede wszystkim urządzeń o konstrukcji zamkniętej. Niezależna instalacja do automatycznego mycia zbiornika znacznie podnosi komfort obsługi schładzalnika i dokładność utrzymania jego czystości. Poszczególne modele myjni mogą charakteryzować się zróżnicowanym stopniem automatyzacji pracy, uwzględniającym nie tylko kilka programów myjących, lecz również takie opcje jak chociażby minimalny poziom wody”, pozwalający osiągnąć znaczne oszczędności w zużyciu wody. Celem utrzymania wysokiej sprawności działania układ myjący jest zabezpieczony przed zamarzaniem, zaś zainstalowany wewnątrz myjni ogrzewacz przepływowy z czujnikiem zapewnia dokładną kontrolę temperatury roztworu myjącego i w razie potrzeby jego podgrzewanie. Większość układów automatycznego mycia jest przystosowana do pobierania wody niezależnie od ciśnienia w zewnętrznej instalacji wodociągowej.

Systemy automatycznego mycia, chociaż w niewielkiej skali, są również stosowane w schładzalnikach zbiornikowych typu otwartego. Instalacja myjąca składa się wówczas z pompy, dyszy z wtryskiwaczem i zespołu sterującego cyklem mycia (wstępne płukanie, mycie i dezynfekcja).

Niskie zapotrzebowanie na energię
W schładzalnikach zbiornikowych stosuje się system pośredniego lub bezpośredniego oziębiania ścian zbiornika. W systemie pośrednim ciepło odbierane jest od mleka przez wodę lodową przepływającą w przestrzeni między podwójnymi ściankami zbiornika. Zasobnik wody lodowej umożliwia zmniejszenie o ok. 50% mocy agregatu chłodniczego, co w praktyce wyraża się oszczędnościami w zużyciu energii.

W przypadku bezpośredniego systemu schładzania czynnik chłodzący ma kontakt z oziębianym mlekiem jedynie przez ściankę zbiornika. Na dnie zbiornika znajduje się parownik z ciekłym czynnikiem chłodzącym, który parując odbiera bezpośrednio ciepło od mleka. Zastosowanie wymienionych rozwiązań przekłada się na niskie zapotrzebowanie energii na schłodzenie jednego litra mleka przez schładzalnik zbiornikowy. Wynosi ono tylko 0,015-0,025 kWh/l i jest ok. 2-3 -krotnie mniejsze w porównaniu ze schładzalnikami konwiowymi.

Stacjonarne schładzalniki zbiornikowe zaliczają się do najbardziej rozpowszechnionych rozwiązań użytkowanych w gospodarstwach nastawionych na towarową produkcję mleka. Cechują się bowiem wysoką sprawnością działania i funkcjonalnością obsługi, zaś ich bardzo bogata oferta rynkowa ułatwia racjonalny dobór do specyficznych wymagań gospodarstwa, tak w kategoriach bieżącego, jak i perspektywicznego rozwoju.

Jednym z czynników uzasadniających wyposażenie gospodarstwa w stacjonarny schładzalnik zbiornikowy jest możliwość bezpośredniego odbioru mleka ze schładzalnika autocysterną. Nie wszystkie gospodarstwa, ze względu na położenie, stan dróg dojazdowych i wolumen produkowanego mleka mogą być jednak obsługiwane przez autocysternę. W takich okolicznościach proponuje się użytkowanie schładzalników nurnikowych. Ze względu na obszerność tematyki, schładzalniki nurnikowe zostaną zaprezentowane w oddzielnym artykule.


Marek Gaworski
Adam Kupczyk
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji
SGGW w Warszawie