Przyszłościowe zabezpieczenie łańcucha chłodniczego dzięki zrównoważonemu chłodzeniu

22 kwietnia 2024 roku

Znaczenie jakości zarządzania łańcuchem chłodniczym jest nie do przecenienia. Zapewnienie bezpieczeństwa i wysokiej jakości łatwo psujących się produktów spożywczych w punkcie konsumpcji to ogromna odpowiedzialność dla osób obsługujących łańcuchy chłodnicze. GEA jest liderem w dostarczaniu bezpiecznej i zrównoważonej technologii chłodniczej dla chłodni i centrów dystrybucji. Pomaga klientom zmniejszyć zużycie energii i emisję dwutlenku węgla w ich obiektach.

Urządzenia łańcucha chłodniczego odgrywają istotną rolę w ochronie zdrowia publicznego, ponieważ zapobiegają degradacji łatwo psujących się produktów. Nieutrzymywanie produktu w odpowiedniej temperaturze może skutkować pogorszeniem tekstury, odbarwieniem, stłuczeniem i rozwojem drobnoustrojów. Im większy obiekt, tym większy wpływ będą miały wszelkie odchylenia. Niemniej jednak szacuje się, że około jedna trzecia łatwo psujących się towarów na całym świecie nie dociera do konsumenta z powodu niewłaściwego przechowywania w chłodni lub niewłaściwej dystrybucji. Co więcej, produkcja żywności będzie musiała drastycznie wzrastać, ponieważ populacja Ziemi wciąż rośnie. Utrzymywanie minimalnych strat po zbiorach nigdy nie było tak ważne.

W międzyczasie coraz większy nacisk kładzie się na zrównoważone praktyki w zakresie operacji łańcucha chłodniczego. Firmy traktują priorytetowo praktyki przyjazne środowisku, takie jak stosowanie paliw alternatywnych, pojazdów elektrycznych i odnawialnych źródeł energii, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla i zminimalizować ich wpływ na środowisko.

Dążenie do wysokiej wydajności magazynowania i redukcji śladu węglowego

Najnowsze obiekty łańcucha chłodniczego stawiają czoła tym wyzwaniom, wykorzystując konstrukcję wysokiego składowania. Wykorzystanie przestrzeni w pionie – czasami do 50 metrów wysokości i 100 lub więcej metrów szerokości – do układania produktów w stosy pozwala na uzyskanie większej pojemności magazynowej na mniejszej powierzchni. Takie obiekty wysokiego składowania mogą potencjalnie pomieścić ponad 100 000 palet. Ponieważ w magazynach wysokiego składowania zwykle wykorzystywany jest zautomatyzowany system magazynowania i pobierania (AS/RS), który obejmuje zautomatyzowane, zrobotyzowane układanie produktów w stosy, jedynym ruchem w obrębie magazynu jest podnoszenie i opuszczanie suwnicy. W rezultacie turbulencje powietrza w przestrzeni są ograniczone do minimum, co sprzyja bardziej naturalnemu przepływowi powietrza po obiekcie, a tym samym zapewnia stabilniejszą temperaturę w całym budynku. 

Zautomatyzowany model wysokiego składowania nie tylko umożliwia przechowywanie wszystkich towarów w stałej temperaturze, ale także pomaga obniżyć rachunki za energię. W tradycyjnym modelu chłodni infiltracja powietrza wpływającego z zewnątrz przez konstrukcję i drzwi budynku może czasami stanowić około 50% obciążenia chłodniczego. Wymaga to zastosowania mocy sprężarki, a gdy sprężarki pracują, działać muszą również skraplacze. Niezbędny jest również system redukcji tlenu, co wiąże się z dodatkowymi kosztami.

W modelu „zimnego jeziora” z wysokimi regałami i rygorystyczną kontrolą przepływ powietrza z otoczenia oraz turbulencje powietrza wewnątrz magazynu są zminimalizowane, więc nie trzeba stosować droższych poziomów chłodzenia do kompensacji zakłóceń temperatury. GEA i wielu klientów łańcucha chłodniczego jest przekonanych, że ten model – obok cyfryzacji i automatyzacji – to niewątpliwie przyszłość łańcucha chłodniczego.

Zmniejszone zużycie energii jest również równoznaczne z redukcją emisji. GEA z dumą wspiera swojego klienta Magnavalew rozwoju jednej z najbardziej wydajnych chłodni wysokiego składowania w Europie. Obiekt w Lincolnshire, o wysokości 47 metrów, będzie najwyższą chłodnią wysokiego składowania w Wielkiej Brytanii i będzie zasilany w 100% ze źródeł odnawialnych, z instalacją chłodniczą od GEA w pełni opartą na amoniaku. 

We współpracy z klientem GEA opracowała szyte na miarę rozwiązanie chłodnicze dla nowego obiektu. Zaprojektowany system pozwala utrzymywać temperaturę do minus 28 stopni Celsjusza, dzięki czemu instalacja może służyć do przechowywania szerokiej gamy produktów, w tym ryb i lodów. Opracowane przez GEA symulacje obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) zilustrowały przepływ powietrza i profil temperatury w oparciu o zasadę zimnego jeziora oraz wykazały wyższą wydajność w porównaniu z konwencjonalnymi metodami chłodzenia.

Inteligentne centrum energetyczne z połączonym ogrzewaniem i chłodzeniem

Instalacje GEA w projektach chłodni wysokiego składowania, takich jak zakład Magnavale w Lincolnshire, są elementem wykluwającego się, ekscytującego trendu w branży łańcucha chłodniczego. W kontekście rosnącej populacji ochrona środowiska, stabilność finansowa i efektywność energetyczna mają kluczowe znaczenie. Niektóre z najnowszych obiektów łańcucha chłodniczego oferują coś ponad zwykłe przechowywanie i dystrybucję żywności, bowiem dodatkowo łączą chłodzenie z odzyskiem ciepła w ramach szerszej koncepcji węzła energetycznego.

W SmartParc SEGRO w Derby w Wielkiej Brytanii żywność jest dostarczana konsumentom w sposób szybszy i świeższy niż kiedykolwiek wcześniej. Przetwarzanie, pakowanie i logistyka żywności (oraz potencjalnie innych produktów) są płynnie połączone w jednym miejscu w dogodnej lokalizacji z łatwym dostępem do głównych sieci transportowych. Maksymalizując wydajność i dzieląc się zasobami, SmartParc posiada scentralizowaną instalację grzewczą i chłodniczą zainstalowaną przez GEA, która jest również obsługiwana przez inżynierów firmy. Ciepło odpadowe z instalacji chłodniczej jest odzyskiwane i uzupełniane za pomocą pompy ciepła na bazie amoniaku. Jest ono następnie rozprowadzane po całym obiekcie, zapewniając ogrzewanie i znacznie zmniejszając zużycie energii elektrycznej oraz emisję dwutlenku węgla.

Naturalne rozwiązanie z szybkim zwrotem z inwestycji

Kolejne kraje na całym świecie zakazują stosowania niektórych szkodliwych dla środowiska substancji chemicznych, dlatego zainstalowanie u klientów systemów chłodzenia i pomp ciepła na bazie naturalnego czynnika chłodniczego zabezpieczy ich obiekty na przyszłe dziesięciolecia. Ponieważ amoniak jest jednym z najtańszych dostępnych czynników chłodniczych i ma długą żywotność w porównaniu z syntetycznymi czynnikami chłodniczymi, inwestycja pozostanie energooszczędna przez wiele lat w przyszłości. 

Kiedy Godden Food Group w Australii przeniosła i zbudowała izolowany magazyn o pojemności 27 000 m3, GEA była oczywistym wyborem, aby dostarczyć bezpieczny, ekonomiczny system chłodniczy, który zapewni zrównoważoną obsługę w przyszłości. GEA doradziła scentralizowany system chłodzenia amoniakiem o niskim stężeniu ze względu na istotne długoterminowe oszczędności kosztów energii, które można było osiągnąć. 

Główną zaletą scentralizowanego amoniakalnego systemu chłodniczego o niskim stężeniu czynnika chłodniczego jest to, że zawiera on bardzo mało amoniaku, około cztery do pięciu razy mniej niż konwencjonalny system z nadmiarem cieczy. System działa przy znacznie niższym spadku ciśnienia w rurociągu czynnika chłodniczego, dzięki czemu jest bardzo energooszczędny (co jest źródłem największych oszczędności energii). 

Instalacja w Godden Foods działała dokładnie tak, jak oczekiwano, przy oszczędności energii wynoszącej około dwóch trzecich w porównaniu z chłodzonym powietrzem systemem opartym na fluorowęglowodorach. Firma spodziewa się, że cały koszt nowej instalacji zwróci się w ciągu ośmiu lat, a roczny koszt utrzymania systemu ma według prognoz wynosić około 2% początkowego nakładu kapitałowego, czyli znacznie mniej niż w przypadku równoważnych systemów freonowych. A zważywszy że omawiana technologia (odpowiednio utrzymywana) zapewnia od 30 do 40 lat wiernej służby – otrzymujemy bardzo szybki i bardzo przekonujący zwrot z inwestycji.

Redukcja odpadów, śladu węglowego i kosztów

Ponieważ wysoki procent zużycia energii w chłodniach wiąże się z chłodzeniem i ogrzewaniem, zapobieganie utracie nadmiaru ciepła do środowiska pozwala oszczędzać energię i obniżać koszty operacyjne dla klientów GEA. Optymalizując wydajność chłodni za pomocą szytych na miarę rozwiązań, możemy w perspektywie wielu kolejnych lat i w zrównoważony sposób dostarczać konsumentom świeżą i bezpieczną żywność.