طرح توجیهی احداث و ساخت سردخانه (پاییز 99)

سردخانه‌ های صنعتی گاه به صورت قابل حمل طراحی می‌ شوند. به شکلی تأسیسات لازم برای ساخت سردخانه در یک واحد کانتینر نصب شده و در مواقع لزوم قابل جابه‌جایی است. گاهی نیز سردخانه‌ ها به صورت ثابت طراحی می‌ شوند.

به شکلی که انبار یا ساختمانی برای طراحی سردخانه ساخته شده، سپس تجهیزات لازم برای ساخت سردخانه در اتاقکی جدا نصب می‌شود؛ که این تجهیزات در کنار هم وظیفۀ کاهش دما را در انبار یا ساختمان احداث شده برعهده خواهند داشت.

جدول خلاصه مالی طرح توجیهی
موضوع طرح توجیهی	احداث و ساخت سردخانه زیر صفر
دستگاه صادرکننده مجوز	سازمان صمت
ظرفیت	5,000   تن
سرمایه کل مورد نیاز	132,961   میلیون ریال (معادل 13 میلیارد و 296 میلیون و 100 هزار تومان)
میزان سرمایه ثابت	129,382   میلیون ریال (معاذل 12 میلیارد و 938 میلیون و 200 هزار تومان)
سرمايه در گردش	3,579      میلیون ریال (معادل 357 میلیون و 900 هزار تومان)
سرمایه موردنیاز خرید تجهیزات تولید	70,814    میلیون ریال (معادل 7 میلیارد و 81 میلیون و 400 هزار تومان)
ارزش فروش محصولات سالانه طرح	75,000    میلیون ریال (معادل 7 میلیارد و 500 میلیون تومان)
زمین	4,000   مترمربع
تعداد پرسنل ستادی و اجرایی	9   نفر
هزینه­ های قبل از بهره­ برداری طرح	1,943   میلیون ریال (معادل 194 میلیون و 300 هزار تومان)
هزینه­ های سوخت، آب شرب، برق و …	5,502   میلیون ریال (معادل 550 میلیون و 200 هزار تومان)
میزان حقوق سالانه پرسنل طرح	3,641   میلیون ریال (معادل 364 میلیون و 100 هزار تومان)
ضریب ميزان ارائه خدمات در نقطه سربسر	17   درصد
نسبت سود خالص به ارزش فروش	53   درصد
نرخ برگشت سرمایه	30   درصد
دوره برگشت سرمایه	3/4   سال
سرانه ارزش فروش محصولات تولیدی	8,333   میلیون ریال (معادل 833 میلیون و 300 هزار تومان)
سرانه سرمایه ثابت	14,376   میلیون ریال (معادل 1 میلیارد و 437 میلیون و 600 تومان)
سرانه سرمایه­ گذاری کل	14,773   میلیون ریال (معادل 1 میلیارد و 477 میلیون و 300 تومان)
نسبت سود خالص به سرمایه ثابت	31  درصد
مقدار NPV	32,635   میلیون ریال (معادل 3 میلیارد و 263 میلیون و 500 هزار تومان)
مقدار NPV/I	22   درصد
میزان IRR در حالت عادی	24   درصد
میزان IRR در حالت بدبینانه	22   درصد

مهمترین کاربرد سردخانه‌ های صنعتی همان انبار کالاها و محصولاتی است که در مجاورت با گرما دچار آسیبهای فیزیکی و شیمیایی شده و تازگی و کیفیت اولیه خود را از دست می‌ دهند. این محصولات می‌ توانند شامل محصولات پروتئینی مانند انواع گوشت حیوانات، محصولات غذایی، صنایع دارویی، محصولات کشاورزی و … باشد.

طبیعی است اگر یک سردخانه صنعتی نتواند محصولات مورد نظر را تحت شرایط طراحی شده طی مدت زمانی خاص و با کیفیتی خاص نگه‌ دارد، به این معناست که سردخانۀ فوق تحت شرایط استاندارد طراحی نشده است و کارایی لازم را ندارد. به همین خاطر کار طراحی و ساخت سردخانه‌ های صنعتی به دانش بالا، تجهیزات با کیفیت و نظارت کامل نیاز دارد.

اهمیت ساخت سردخانه به حدی است که یکی از معیارهای سنجش رشد فن آوری در یک کشور، تعداد واحدهای صنعتی انجماد مواد غذایی و سیستم های حمل و نقل سردخانه دار و سردخانه های نگهداری می باشد. مهمترین قسمت سردخانه را کمپرسور، کندانسور، اواپراتور یا تبخیر کننده و شیر انبساط های آن تشکیل می دهند.

محفظه آن نیز به دلیل محافظت از سرما و کاهش مصرف انرژی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در سردخانه های صنعتی و تجاری معمولا از ساندویچ پنل ها برای محفظه استفاده می شود که به آن ساندویچ پنل سردخانه ای می گویند. سردخانه ها به چهار دسته تقسیم می شوند :

1. خانگی یا همان یخچال هایی که در همه خانه ها یافت می شوند.
2. سوپرمارکت ها که انواع بستنی ها، محصولات گوشتی و مرغی در آن برای فروش قرار داده می شود.
3. سردخانه های تجاری که فروشگاه ها و رستوران های بزرگ، هتل ها، دانشگاه ها و پادگان ها از آن استفاده می کنند.
4. سردخانه های صنعتی که در کارخانجات عظیم صنعتی استفاده می شود.
   

انواع سردخانه ‌های صنعتی

نخستین مبنا برای دسته‌ بندی سردخانه‌ های صنعتی محدوده دمایی است که تجهیزات به کار گرفته شده با هدف رسیدن به آن محدوده به کار گرفته می‌ شوند. به طور کلی سردخانه‌ های صنعتی از این نظر به دو دستۀ سردخانه‌ صنعتی بالای صفر و سردخانه‌ های صنعتی زیر صفر تقسیم‌ بندی می‌ شوند. در ادامه به بررسی جزئیات انواع سردخانه‌ های صنعتی خواهیم پرداخت :

1. سردخانه صنعتی بالای صفر

نگهداری برخی از محصولات خوراکی و دارویی در دماهای زیر صفر می‌تواند باعث از بین رفتن بافت شیمیایی و فیزیکی محصول شده و کیفیت آن را ازبین ببرد. همچنین گاهی در صنایع تولیدی ممکن است نیاز به اتاقکی جهت سرماسازی تا دمای مشخصی وجود داشته باشد. در این گونه از موارد است که کارفرمایان به سراغ ساخت سردخانه‌ های دما بالا می‌ روند.

محدوده دمایی این سردخانه‌ ها معمولاً بین مثبت یک درجه تا مثبت پانزده درجه سانتیگراد در نوسان است. انتخاب محدوده دمایی بستگی به کارایی سردخانه و هدف اصلی از تأسیس آن دارد. مهم‌ترین موارد استفاده از سردخانه‌ های دما بالا برای وقتی است که بخواهید محصولی را برای مدت زمانی کوتاه نگهداری کنید.

البته این مورد بیشتر در رابطه با محصولات کشاورزی و انواع میوه‌ها و سبزیجات است. در این گونه موارد بهتر است دمای محصول به نقطۀ انجماد آن نرسد و تازگی اولیه محصول حفظ شود. این مدت زمان در حداکثر حالت ممکن نباید بیشتر از پانزده روز شود.

در سردخانه‌ های کوتاه مدت با توجه به اینکه محصولات پیوسته در حال گردش بوده و با محصولات جدید جایگزین می‌ شود، نیاز به ظرفیت انبارداری زیادی ندارد. البته سردخانه‌ های دما بالا با هدف نگهداری بلندمدت از برخی محصولات نیز ممکن است ساخته شوند.

در این سرخانه‌ ها به طور معمول پروتکل مشخصی وضع شده و محصولات تحت شرایطی خاص در سردخانه نگهداری می‌ شوند. از جمله موادی که برای نگهداری آن ها از سردخانه‌ های دما بالا کمک گرفته می‌ شود می‌توان به محصولات لبنی، پروتئینی، دارویی، گل و گیاه و … اشاره کرد.

2. سردخانه صنعتی زیر صفر

سردخانه‌ های صنعتی زیر صفر درست مقابل سردخانه‌ های بالای صفر قرار می‌ گیرند. در این سردخانه‌ ها معمولاً هدف اصلی منجمد کردن محصولات خوراکی، کشاورزی و … است. البته گاهی نیز در طراحی فرایندهای صنعتی ممکن است از سردخانه‌ های فوق سرد استفاده شود.

محدوده دمایی سردخانه‌ های زیر صفر می‌ تواند بین منفی پنج تا منفی چهل و پنج درجه باشد؛ اگرچه محدوده دمایی میانگین برای این سردخانه‌ ها بین منفی دوازده تا منفی بیست و سه درجه سانتیگراد است و از دماهای پایین‌تر برای مصارف خاص استفاده می‌ شود. هدف اصلی از طراحی سردخانه‌ های زیر صفر نگهداری مواد به صورت طولانی مدت است.

مگر برای برخی از محصولاتی که نسبت به گرما حساسیت بالایی دارند. از جمله مواد خوراکی‌ ای که در این سردخانه‌ ها نگهداری می‌شود می‌توان به انواع گوشت حیوانات مختلف و صیفی‌جات منجمد اشاره کرد. سردخانه‌ های زیر صفر را نباید با تونل‌های انجماد اشتباه گرفت؛ زیرا در این سردخانه‌ ها دما به صورت پیوسته در این محدوده دمایی باقی می‌ماند.

مهمترین جزئی که در ساخت سردخانه های زیر صفر باعث این افزایش ظرفیت سرمایشی می‌شود، دستگاه کمپرسور سردخانه است. در سردخانه‌ های زیر صفر معمولاً از کمپرسورهای چند مرحله‌ای استفاده می‌شود. در این کمپرسورها عمل فشرده‌ سازی سیال مبرد در چند مرحله صورت گرفته و در نتیجه گرمای سیال مبرد در هنگام خروج از کمپرسور خیلی بالا نیست.

این مورد روی عملکرد سرمایشی کمپرسور تأثیر مثبت می‌گذارد. نکتۀ دیگر توان عملکردی کمپرسورهای زیر صفر است که نسبت به کمپرسورهای بالای صفر عدد کمتری خواهد بود. به طور کلی سرعت گردش سیال در سردخانه‌ های زیر صفر سریع‌تر است اما قدرت موتور کمپرسور کمتر خواهد بود.

به کارگیری یک کمپرسور بالای صفر (کمپرسوری با توان بیشتر) در سردخانه‌ های زیر تولید گرمای اضافی می‌کند؛ که اگر برای دفع این گرما چاره‌ ای اندیشیده نشده باشد، باعث داغ شدن موتور کمپرسور شده و روی عملکرد سرمایش نیز تأثیر مخرب خواهد داشت. کمپرسور سردخانه‌ های زیر صفر به طور معمول قدرت پایین‌تر و قدرت تراکم کمتری دارند.

دلیل این تفاوت این است که در زمان مکش نیاز به بارگیری کمتری در محفظۀ سیلندر وجود خواهد داشت و در نتیجه در زمان تراکم هم نیاز به فشار کمتری خواهد بود. تفاوت دیگری که کمپرسورهای زیر صفر با کمپرسورهای بالای صفر دارند، قطر سوپاپ مکش و دهش است که سوپاپ مکش دارای قطر بزرگتری بوده و قطر سوپاپ دهش کمتر خواهد بود.

دلیل این شکل طراحی افزایش میزان جابجایی گاز در طول سیکل تبرید تراکمی است. گاهی نیز برای راه اندازی سردخانه‌ های زیر صفر از کمپرسورهای چند مرحله‌ای به جای کمپرسورهای یک مرحله‌ ای استفاده می‌شود. این کار باعث کاهش گرمای ایجاد شده در طول فرایند می‌شود.

3. سردخانه صنعتی دو مداره

در برخی از موارد ممکن است به راه اندازی هر دو نوع سردخانه‌ های صنعتی زیر صفر و بالای صفر نیاز پیدا شود. در این مواقع بهترین راه کار استفاده از سردخانه‌ های صنعتی دو مداره است. در این سردخانه‌ها بسته به نیاز می‌توانید برنامۀ عملکردی سردخانه را مجدداً تنظیم کرده و از آن برای سرمایش زیر صفر یا بالای صفر بهره ببرید.

تنها نکته‌ ای که در رابطه با سردخانه‌ های دو مداره وجود دارد این است که در هر بار بازتعریف مجدد سردخانه لازم است تخلیۀ کامل سردخانه صورت گرفته و دیواره‌ های آن ضد عفونی شود. زیرا ممکن است مقادیری از محصولات گذشته در سردخانه باقی مانده و به مرور دچار پوسیدگی شود؛ که در این صورت بوی نامطبوعی ایجاد می‌کند.

اگرچه گفته می‌شود بهتر است برای نگهداری محصولات با دمای نگهداری متغیر از تجهیزات سردخانه‌ ای مجزا استفاده شود، اما ساخت یک سردخانه مجزا هزینه‌ های زیادی در پی خواهد داشت. به همین خاطر است که امروزه استفاده از سردخانه‌ های صنعتی دو مداره به امری متداول تبدیل شده است.

همچنین سردخانه با توجه به ابعاد آن به سه دسته اصلی سردخانه صنعتی، سردخانه اتاقکی و سردخانه کانکسی تقسیم می شوند. همچنین بر اساس نوع گاز به کار رفته و دمای کاری، سردخانه در انواع آمونیاکی و فریونی و همچنین سردخانه بالای صفر و زیر صفر طراحی می شوند.

سردخانه های آمونیاکی همان سردخانه های صنعتی و بزرگ می باشند. زیرا استفاده از مبرد آمونیاکی در سردخانه های اتاقکی و کانکسی مقرون به صرفه نیست. در ساخت سردخانه های کوچک از مبردهای فریونی استفاده می شود.

انواع دیگر سردخانه ها

• سردخانه گوشت بالای صفر و زیر صفر
• سردخانه بستنی
• سردخانه میوه و سبزی
• سردخانه لبنیات
• سردخانه دارویی