恒温冷库冷藏间内的区域空间温差的形成原因复杂,表现形式不一,呈现多种态势,我们可以从以下几个方面来分析区域空间温差的形成及变化态势,以了解其规律性。
1. 冷藏间的长度温差
冷藏间长度温差是最显著的区域空间温差的表现形式,一般情况下,库房的长度每增加10米,其长度区域温差几乎就要增大1℃,长度越长则区域温差越大,特别是达到规定温度指标停降温后,库温开始回升后区域长度温差表现得更加突出。此时如控温指标为0℃,平时温度观测位置设在冷藏间中心的话,则经过区域温度测量,距冷风机最近段的温度为-2℃,距冷风机最远处的温度则在2℃左右,此时一个区域温度超过规定指标2℃,另一个区域的温度则低于规定指标温度2℃,总长度温差则达到4℃。
2. 高低空间温差
一般冷藏间的高低高度最低是4米,最高可达6米,食品堆码高度一般占库房高度的70%~80%,在这样的空间高度中储藏食品,由于冷热空气的物理密度作用产生,所以形成的空间高低温差也是比较明显的。
3. 长度与高度交又的区域空间温差
储藏空间离冷风机最远区域温度最高,最近区域温度最低,储藏空间的最高处温度最高,最低处温度最低,整个储藏空间温度最高区域应在最远处的最高点,温度最低区域应在距冷风机最近处的最低点,储藏空间的高度与长度的接点区域的终端即为区域温差的最大差点。
4. 食品堆垛内外温差
食品在冷藏间必须堆码存放,这就形成了一定体积和一定密度的食品垛堆。有时为了有效地利用和提高库容量,还要人为地增加密度和加大体积。按有关规定和设计要求,冷藏间的空间利用率要达到80%,在这样的高度空间中储藏食品,虽然风机进行冷热空气的强制对流,但由于包装的阻力和空气通道的不畅,使冷空气不能顺利进入堆垛内,食品因呼吸产生的热量也不能及时散发出去,而停止降温后,仅靠空气的冷热循环是很难达到温度均衡的。由于以上原因,形成了食品堆垛内外的区域温差,冷藏间食品的垛堆体积越大,垛堆内外的区域温差越大,反之则越小。据测试,一个长30米宽5米高4米的食品垛堆,垛堆的中心温度和垛堆的外层温度差至少在1.5℃,每纵深米的温差平均在0.25℃左右。
5. 包装内外温差
冷藏间的食品都是由不同形状的包装物盛装存放的,有的食品为了防止萎蔫失水和储藏保鲜的需要,还要在食品的内衬垫有聚乙烯塑料薄膜和硅窗保鲜袋,大部分食品为了防止磕碰挤压还要进行单果包纸或套袋。食品的外包装和内包装都是隔热材料制作的,这就形成了人为的隔热层,直接阻碍着库内冷空气和食品间冷热空气的传导和对流,包装内的食品热量也不易散发出去,造成包装内温度较高,包装外温度较低的温差现象。据测,一个盛装15千克苹果的纸箱包装,在冷藏间库温为0℃的环境中,纸箱内的温度通常高于同区域库温0.5℃。
6. 空气与食品温差
冷藏间的空气温度是测量库温的直接标准,各种食品储藏中规定的各种控温指标,即是指冷藏间的空气温度指标。食品温度平常是指食品的表面温度。在相同和不同的区域空间,冷藏间的空气温度和食品表面的温度也存在温差,由于食品在储藏过程中时刻在散发热量,食品温度总要高于食品周围的空气温度,一般温差在0.5℃~1℃。根据所储藏食品的种类、形状和大小,食品的内部温度也不同程度地高于食品的表面温度。
7. 冲霜时的温差
冷藏间的蒸发器需要用井水及热氨进行冲霜,冲霜虽然不是每天都进行,但在冲霜的过程中,冷藏间的区域温度会发生局域相反的变化,这时的热点区域已经转移到蒸发器周围,因为外来水和热氨都大大高于库内温度,水温和热氨温度一般都在10℃以上,并且冲霜时间要持续20~40分钟,这时蒸发器温度通常要高于周围区域2℃~3℃甚至更高,直接影响库内的温度均衡。