Technik › Obstlagerungkühlzelle 30 (neuartig)Temp. Früchte beim Öffnen(an 3 Punkten): 1,46 °CAnzahl Kisten 10 (7 volle + 3 leere)Anfangsgewicht Datum 30.09.2010:2830 kg (-345 kg Tara) = 2485 kgEndgewicht Datum 15.04.20112792 kg (-345 kg Tara) = 2447 kgTage 197, Gewichtsverlust 38 kg nettoGesamtgewichtsverlust = 1,51 %kühlzelle 31 (traditionell)Temp. Früchte beim Öffnen(an 3 Punkten):1,46 °CAnzahl Kisten 10 (7 volle + 3 leere)Anfangsgewicht Datum 30.09.2010:2870 kg (-345 kg Tara) = 2525 kgEndgewicht Datum 5.04.20112824 kg (-345 kg Tara) = 2479 kgTage 197, Gewichtsverlust 46 kg nettoGesamtgewichtsverlust = 1,79 %= EXPERIMENTELLE 0,0077 % / Tag STUDIE = 0,23 EINES % / Monat NEUEN ENERGIESPARENDEN = 0,0094 LUFTKÜHLERS % / Tag = 0,28 FÜR % DIE / Monat LAGERUNG VONFRISCHOBSTBerechneter Gewichtsverlust:insgesamt, pro Tag und proMonat (Anfangsgewicht /-Endgewicht x 100)Anmerkung: Aufgrund derVerlagerung eines demVersuch unterworfenenProbestapels, mit Reibung derKisten an den anliegendenStapeln, war <strong>die</strong> Bewertungdes Gewichtsverlusts inRealzeit verfälscht, sodassgezwungenermaßen auf <strong>die</strong>Formel mit zweimaligemAbwiegen zurückgegriffenwerden musste.Zum Abschluss der Analyse sind zwei <strong>die</strong> beiden untersuchten Kühlzellen betreffende Grafiken 6 und7 wiedergegeben, <strong>die</strong>, den 440 im Zeitraum vom 1.10. bis zum 2.11. durchgeführtenProbenmessungen entsprechend, <strong>die</strong> von den 8 Flügelradanemometern verzeichneteLuftgeschwindigkeit zeigen. Diese Fühler wurden an den folgenden Punkten angebracht:1: Kistenspalte (Position A4° - siehe Schema Abb. 5)2: Ansaugseite Ventilatoren (Wand an der Eingangstür)3: Seitlich „Fußleiste“ (3m von den Geräten entfernt)3,532,521,510,5Abb. EXPERIMENTELLE 6: Verteilung der Abb. STUDIE Luftgeschwindigkeit 6 – Verteilung EINES NEUEN der Luftgeschwindigkeit ENERGIESPARENDEN Kühlzelle 31 – Saugend in LUFTKÜHLERS Kühlzelle 31 – FÜR Saugend DIE LAGERUNG VONFRISCHOBSTwährend3sich <strong>die</strong> unbeständigsten und schwankendsten auf <strong>die</strong> Position „Seitlich Fußleiste“ beziehen.2,521,510,54: Rückwand der Zelle (symmetrisch zu Position 2-Ansaugseite Ventilatoren).00 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50000 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500Abb. 7: Verteilung derAbb.Luftgeschwindigkeit7 - Verteilung derinLuftgeschwindigkeitKühlzelle 30 – Drückendin Kühlzelle 30 - Druckend1156In Abbildung 7 ist, analog zu dem, was wir für <strong>die</strong> saugende Kühlzelle gesehen haben, <strong>die</strong>Entwicklung der Luftgeschwindigkeit in der druckenden Zelle wiedergegeben; im Einzelnen sind <strong>die</strong>Mittelwerte für den gleichen Zeitraum im folgenden aufgeführt:Serie1Serie2Serie3Serie4In den Positionen 1-4 wurden durchschnittlich folgende Luftgeschwindigkeitswerte gemessen:3,51: 0,5 2: 0,6 3: 1,3 4: 0,3 m/sDie konstantesten Werte sind <strong>die</strong>, <strong>die</strong> sich auf <strong>die</strong> Position an der Rückwand der Zelle beziehen,Serie1Serie2Serie3Serie4Grafiken 6 und 7 wiedergegeben, <strong>die</strong>, den440 im Zeitraum vom 1.10. bis zum 2.11.durchgeführten Probenmessungen entsprechend,<strong>die</strong> von den acht Flügelradanemometernverzeichnete Luftgeschwindigkeitzeigen. Diese Fühler wurden an denfolgenden Punkten angebracht:1: Kistenspalte (Position A4° - siehe SchemaAbb. 5)2: Ansaugseite Ventilatoren (Wand an derEingangstür)3: Seitlich „Fußleiste“ (3 m von den Gerätenentfernt)4: Rückwand der Zelle (symmetrisch zu Position2 - Ansaugseite Ventilatoren).In den Positionen 1 - 4 wurden durchschnittlichfolgende Luftgeschwindigkeitswertegemessen:1: 0,5 2: 0,6 3: 1,3 4: 0,3 m/sDie konstantesten Werte sind <strong>die</strong>, <strong>die</strong> sichauf <strong>die</strong> Position an der Rückwand der Zellebeziehen, während sich <strong>die</strong> unbeständigstenund schwankendsten auf <strong>die</strong> Position„Seitliche Fußleiste“ beziehen.In Abbildung 7 ist, analog zu dem, was wirfür <strong>die</strong> saugende Kühlzelle gesehen haben,<strong>die</strong> Entwicklung der Luftgeschwindigkeitin der drückenden Zelle wiedergegeben;im Einzelnen sind <strong>die</strong> Mittelwerte für dengleichen Zeitraum im folgenden aufgeführt:1: 0,4 2: 0,5 3: 1,1 4: 0,3 m/sWenn man <strong>die</strong> Mittelwerte <strong>die</strong>ses Zeitraumsanalysiert, kann man bestätigen, dass <strong>die</strong>beiden Zellen das gleiche Geschwindigkeitsfeldaufweisen, d.h. <strong>die</strong> Kisten werdenKälte <strong>Klima</strong> Aktuell Großkälte <strong>2013</strong>
Obstlagerung ‹ Technikcella 31 cella 30Aspirantepremente1 4 7 1 4 7A 1,55 1,83 1,53 1,29 A 1,56 1,90 1,50 1,27Ccentrocella1,59 1,73 1,53 1,52 Ccentrocella1,58 1,68 1,50 1,55E 1,45 1,45 1,45 1,45 E 1,15 1,15 1,15 1,14B 1,09 1,11 1,08 1,09 B 1,45 1,60 1,46 1,29F 1,28 1,25 1,25 1,34 F 1,37 1,35q 1,40 1,35D 1,25 1,26 1,26 1,24 D 1,40 1,50 1,45 1,251,44 1,35 1,32 1,53 1,41 1,31piano basso medio alto piano basso medio altoMEDIA 1,37 MEDIA 1,42DEV.ST 0,21 DEV.ST 0,20MEDIAMEDIAfondo 1,37 fondo 1,26mezzo 1,42 mezzo 1,49inizio 1,32 inizio 1,50Tabelle 1: Temperaturen im Kern der Ware (nach Öffnung der Zellen)durchschnittlich vom gleichen Luftstrom getroffen.Tatsächlich gibt es in der saugendenZelle Bereiche, wo <strong>die</strong> Geschwindigkeitsgra<strong>die</strong>ntenerheblich höher sind als in der drückendenZelle, wie wir in der CFD-Analysesehen werden.cfd-Analyse – StrömungsdynamischeStu<strong>die</strong>Die an den zwei Kühlräumen durchgeführteCFD-Analyse <strong>die</strong>nte an erster Stelle zur Bestimmungder Position der Luftgeschwindigkeitsmessinstrumenteund an zweiterStelle zur ErfassungFRISCHOBSTvon möglichen Anomalienin der Verteilung der Luft und zurAnregung eventueller zukünftig vorzunehmendenVeränderungen.EXPERIMENTELLE STUDIE EINES NEUEN ENERGIESPARENDEN LUFTKÜHLERS FÜR DIE LAGERUNG VONDie Simulation wurde unter optimaler Nutzungder Symmetrie <strong>die</strong>ser Zellen durchgeführt,sodass, kompatibel mit dem zurVerfügung stehenden Hardware-System,eine angemessene Anzahl von Elementeneingesetzt werden konnte. Die Anzahl dergemischten (dreieckigen und hexaedrischen)Elemente war circa 1 308 000, mithöherer Dichte im Bereich in der Nähe derLuftkühler, wo <strong>die</strong> Druck- und Geschwindigkeitsgra<strong>die</strong>ntenhöher sind.kÜhLzeLLe MiT neuArTiGeM drÜckendenVenTiLATOrAnfangs wurden einige Zweifel an der drückendenKonfiguration vorgebracht, waseine mögliche mangelhafte Belüftung ander Rückwand der Zelle betrifft; <strong>die</strong> CFD-Simulationen haben dagegen immer eineanaloge Geschwindigkeit für beiden Konfigurationenbestätigt. Die Stu<strong>die</strong> bestätigte<strong>die</strong>se Hypothesen, wobei <strong>die</strong> Geschwindigkeitan der Rückwand der Zelle sich als fastidentisch erwies (0,45 m/s).In Abbildung 8 ist der vektorielle Verlaufder Geschwindigkeit an der Rückwand derZelle wiedergegeben, wo eine ziemlich guteBelüftung aller zwischen den übereinanderstehendenKisten vorhandenen Schlitzen zubemerken ist (Der beschriebene Verlauf istparabolisch mit einer FRISCHOBST maximalen Geschwindigkeitsschwankungvon circa 23 %). DieSchwankung zwischen den Zuführungsgeschwindigkeitender Schlitze der Kisten istEXPERIMENTELLE STUDIE EINES NEUEN ENERGIESPARENDEN LUFTKÜHLERS FÜR DIE LAGERUNG VONHypothesen, wobei <strong>die</strong> Geschwindigkeit an der Rückwand der Zelle sich als fast identisch erwiesKÜHLZELLE MIT TRADITIONELLEM SAUGENDEN VENTILATOR(0,45m/s).In Abbildung 8 ist der vektorielle Verlauf der Geschwindigkeit an der Rückwand der ZelleIn Abbildung 11 ist, analog zu Abbildung 9, das vektorielle Geschwindigkeitsfeld in der Nähe destraditionellen saugenden Geräts wiedergegeben. Die schnelle, auch in <strong>die</strong>sem Fall durch eine ca. 30°wiedergegeben, wo eine ziemlich gute Belüftung aller zwischen den übereinanderstehenden Kistengeneigte Klappe abgelenkte Luftströmung am Ausgang der Ventilatoren (ca. 9m/s), führt darunter zuvorhandenen Schlitzen zu bemerken ist (Der beschriebene Verlauf ist parabolisch mit einereiner höchst turbulenten Zone.maximalen Geschwindigkeitsschwankung von circa 23%). Die Schwankung zwischenEXPERIMENTELLEdenSTUDIE EINES NEUEN ENERGIESPARENDEN LUFTKÜHLERS FÜR DIE LAGERUNG Diese VON Erscheinung verursacht Energieverschwendung und einen direkt von der WärmetauscherZuführungsgeschwindigkeiten der Schlitze der Kisten ist bei den zwei Gerätekonfigurationen analog.FRISCHOBSTangesaugten Durchsatz von schätzungsweise ungefähr 11%.Abb. 8 – Geschwindigkeitsfeld an der Rückwand der Zelle – druckendes GerätAbb. 8: Geschwindigkeitsfeld an der Rückwand derZelle – drückendes GerätAbbildung 9 stellt das interessante vektorielle Geschwindigkeitsfeld im Umfeld der Geräte heraus (in<strong>die</strong>sem spezifischen Fall des druckenden). Trotz der Installation einer Leitblende, welche <strong>die</strong>Luftauswurfströmungsdynamik des Geräts (Wärmetauscher) zum oberhalb von den Kisten gebildetenKanal verbessert, ist darunter ein großer Wirbel zu bemerken, mit Luftumwälzung von derAuswurfseite zur Ansaugseite des Ventilators. Der Durchsatz der Umwälzung wird auf in etwa 8%geschätzt. Würde <strong>die</strong>ser Durchsatz mit geeigneten beweglichen Verschlussklappen beseitigt, würde<strong>die</strong> Umwälzgeschwindigkeit in den Kanälen zwischen den Kisten verbessert, was eine höhereEffizienz der Wärmeübertragung zwischen Luft und Äpfeln zur Folge hätte.Abb.9 – Detail Geschwindigkeitsfeld in der Nähe des druckenden GerätsAbb. 9: Detail Geschwindigkeitsfeld in der Nähe desdrückenden GerätsFigura 11 – Detail Geschwindigkeitsfeld in der Nähe des saugenden GerätsAbb. 10: Detail Geschwindigkeitsfeld in der Nähedes saugendes GerätsIn Abbildung 12 werden, wie vorher im Falle der Abbildung 10 beschrieben, <strong>die</strong> Luftströmungen in derKühlzelle, je nach Geschwindigkeit gefärbt, herausgestellt. Die bedeutenden Wirbelbewegungen, <strong>die</strong>sich an den Seiten der Geräte bilden und <strong>die</strong> erhöhten Geschwindigkeitsgra<strong>die</strong>nten imLuftausstoßkanal haben wir bereits erörtert; es bleibt das Element Luftumwälzung an den Wänden(Fußleiste von 120 mm) zu betrachten. Die Instrumente haben in der saugenden Zelle eineGeschwindigkeit von etwa 1,3 m/s und in der druckenden Zelle vo1,1 m/s gemessen. Die CFD-Analyse hat gezeigt, dass <strong>die</strong> Geschwindigkeitswerte des Luft- „Rückflusses“ (zurück zu den Geräten)im Bereich in der Nähe des Fußbodens der Zelle höher sind. Der Umkehrpunkt des VektorsGeschwindigkeit befindet sich immer näher am Fußboden, je mehr man sich an <strong>die</strong> Rückwand derZelle annähert. In anderen Worten, der Luftstrom, der zu den Geräten zurückströmt, ist im Bereich derwww.kka-online.info 57