A hűtőipari technológiák speciális igényekkel jelentkeznek az építészeti megoldásokkal kapcsolatban. Az általános ipari építészeti szempontokon túlmenően a szigorú higiéniai és egészségvédelmi előírások, a hőfokigények, szigetelési és párazárási igények stb. határozzák meg a hűtőházak és a hozzájuk tartozó feldolgozóüzemek kialakítását. Ezeket a különleges igényeket már a telepítési kérdésektől kezdve figyelembe kell venni, melyek a következőkben foglalhatók össze: a gazdaságossági szempontok azt követelik meg, hogy az üzem lehetőség szerint központi helyre kell, hogy kerüljön a nyersanyag-előállítás, a beszerzés, a munkaerő, valamint nem utolsó sorban a piac területi elhelyezkedését tekintve. A hűtőházak területkijelölésének ezért alapvető gazdaságossági szempontja az, hogy a feldolgozandó nyersanyag beszállításának és a fogyasztókörzet ellátásának együttes szállítási távolságai a lehető legrövidebbek legyenek.


Fő létesítmények
Ide tartozik az előkészítő, termelő-feldolgozó üzemrész és a hozzájuk kapcsolódó raktárak, vagy a fő tevékenységet végző hűtők, hűtőtárolók, fagyasztók.
A hűtőipari üzemek jelentős részénél a termelés az egész év folyamán folyamatos, bár eltérő mértékű. A növényi termékekkel dolgozó üzemeknél jelentősebb „szezonalitás” jelentkezik. A húsfeldolgozással és a baromfival is foglalkozó üzemek termelése egyenletesebb. Ez azonban az építészeti kialakítást csak kis mértékben befolyásolja. A kiszolgálóegységeket: az öltözőt, a feldolgozót a csúcsra kell méretezni.

Az üzemi épületek egy része előre gyártott vasbeton vagy vasszerkezettel, pillérvázzal épül. A pillérállás leggyakrabban 6×12 m vagy 12×12 m. A hűtőiparban gyakori mód a paneles építési mód. A csarnok jellegű üzemi épületrészek (feldolgozók) 5-6 m tiszta belmagassággal készülnek, míg a hűtőtárolók a 8-12 m belmagasságot is elérhetik. Az egységes vázszerkezetnek különösen a nagy alapterületű, ún. tömbösített, földszintes üzem esetében van jelentősége – ilyen a legtöbb modern hűtőház –, mert az építkezést egyszerűsíti és gyorsítja. A könnyűszerkezetes építési mód a hűtőházaknál, az új létesítményeknél csaknem egyeduralkodó. Ezeknél a korrózió elleni védelem és a higiéniai előírásoknak megfelelő kialakítás ma már megfelelő.

A padlóburkolatokkal szemben a szennyező hatásokon kívül az erős dinamikus igénybevételekre való megfelelősség követelménye is fennáll, ezért nagy szilárdságú lapburkolat (keramit) vagy összefüggő csiszolt (acélforgácsos) betonfelület szükséges. A nagy szilárdságú beton adalékanyaga is kemény anyagú, kopásálló kell, hogy legyen. A fagyos ( – 15 -40 oC alatti hőmérsékletű) tárolóknál és a fagyasztóknál ill. sokkolóknál különleges kialakítás és talajfagyás elleni védelem valamint talajfűtés is szükséges.

Mindezen követelményeknek megfelelő padlóburkolatot aljzatbetonra műgyanta anyagú – akár utólagos – érdesített bevonattal is lehet készíteni, nem csekély költséggel. A hűtőházaknál a külső vázszerkezet is elterjedt, belső panel szigeteléssel (ún. doboz szigetelés). Ezzel a párazárás, tömörség és szigetelés is hőhídmentesen megoldható. A falakra a higiéniai előírások érvényesek, főleg a feldolgozók esetében (világos, mosható falburkolat, tisztítható nyílászárók). A hűtőtárolóknál a poliurethan habosítással készített, mindkét oldalon sík vagy trapéz profilú fémlemezzel burkolt panelek elterjedtek. Ezek gyorsan szerelhetők, megfelelő szilárdságúak.

Sokféle gyártmányú, típusú, vastagságú panel van nálunk is forgalomban. Ipari panelek gyártásában pl.: KINGSPAN, THYSSEN, METISOL, BRUCHA, LINDAB, míg kereskedelmi panelek esetében pl.: FRILUX, GABLER, HURRE FRIGO stb. A hűtőiparban az üzemi épületben a technológiai feldolgozás nagyobb, összefüggő, egy légterű helységek elrendezésének alapelve az, hogy a technológiai feldolgozóvonalak lehetőség szerint egyenes vonalúak, kereszteződésmentesek és rövidek legyenek, a személyközlekedés minimális, az áruszállítás optimális mértékű legyen. A hűtőházakat külföldön is és nálunk is általában oince nélküli megoldással készítik, a csővezetékeket a csarnok terében, kívül, az árnyékoló tető alatt vagy a tetőtérben vezetik rendeltetési helyükre.

Technológiai hűtőházak
A technológiai hűtőházak gyorsan romló élelmiszert előállító vagy feldolgozó üzemhez kapcsolódnak, pl. vágóhidak, húsfeldolgozó üzemek, baromfi-feldolgozók, tejüzemek, konzervgyárak, sörgyárak stb. Ezekben a hűtőházakban megvannak a termelés technológiájához és folyamatossághoz szükséges feltételek, gépsorok és ezek mellett a hűtés, pl. vágóhídi előhűtők a frissen vágott meleg húsok lehűtésére, a vágóhídi húshűtő friss marhahús érlelése céljára, vagy a konzervgyári hűtőházak feldolgozásra kerülő nyersanyagainak és félkész termékeinek átmeneti tárolása céljaira stb.

A technológiai hűtőházak sok esetben a gyártási folyamatokhoz alkalmazkodóan egész különleges hűtőtechnológiai feltételeket igényelnek, ennek megfelelően a hűtőteret, a hűtőberendezést, az anyagmozgató eszközöket az adott cél elérése érdekében alakítják ki.

Hűtőházak, termek, hűtőkamrák, fagyasztók fagyásra nem veszélyes talajra telepítése

Elvileg az a legelőnyösebb megoldás, ha a 0 oC alatti hőmérsékletű tereket úgy telepítjük, hogy az nem jár talajkifagyással, illetve annak veszélye sem áll elő. Azok a talajok, amelyekben a talajszemcsék túlnyomó része, legalább 95%-a, 0,3-0,5 mm-nél nagyobb és nem vízáteresztők, alkalmasak lehetnek a talajfűtés nélküli telepítésre. Ilyen talajszerkezet lehet az agyag, az iszapmentes homok és kavics valamint a nem porladó kőzettörmelék.

Ezekből az anyagokból a fagyásra nem hajlamos talajszerkezetet talajcserével is elő lehet állítani. Ez a megoldás azonban csak akkor gazdaságos, ha a fagyásveszélyes talaj, amelyet ki kell cserélni és fagyásra nem hajlamos talajjal kell pótolni viszonylag vékony rétegben, legfeljebb 1-2 m vastagságban van jelen a hűtött terek létesítése helyén.

A fagyásra nem hajlamos talajszerkezettel kapcsolatban általában az egyik probléma, hogy van egy bizonytalansági faktora. A talajvízviszonyok az idő folyamán változhatnak, és így a létesítmény alatti talaj fagyásveszélyessé alakulását segíthetik elő. A másik probléma, hogy a hűtős létesítmények helyét nem lehet a talajadottságokhoz igazítani. Ezért ez a telepítési mód viszonylag ritka.

Fagyásra nem hajlamos talajra telepítéskor a padló hőszigetelése egyes esetekben elvileg elmaradhat. Ennek a megoldásnak a gazdaságossága azonban még akkor is megkérdőjelezhető, ha a talajból jövő hőáram állandósult állapotban olyan kicsi, hogy nem teszi szükségessé a padló hőszigetelését. Az állandósult állapot eléréséig, azaz a létesítmény alatti (nem fagyasztható) talaj lehűléséig ugyanis sokszor meghatározhatatlan, óriási mennyiségű – talajból származó – hő elvonásra lehet szükség, a talajösszetételtől függően. Itt is az a helyzet áll elő, hogy a hűtés költségeit előbb vagy utóbb meg kell fizetni vagy beruházási költségként a padlószigetelés létesítésével vagy anélkül később, üzemeltetési (villamos energia, karbantartási stb.) költség formájában.

Hűtőházak pillérekre, rámpaszintre telepítése
A hűtőház pillérekre építésének célja a padló és a talaj közötti légrés létrehozása. Műszakilag ez a megoldás tökéletes, de drága. A földszintre épített hűtőház építészeti előnyei (az olcsó alapozás, olcsó padlószerkezet) ilyen műszaki megoldásnál természetszerűleg elesnek, és igen nagy – több ezer kg/m2 – teherbírsú padlófödém építése válik szükségessé. Az építési költségeket még az is növeli, hogy ilyenkor a padló szigetelésének vastagabbnak kell lennie, mintha a padló a talajszinten lenne és más, talajkifagyást megakadályozó megoldást alkalmaznánk.

Emeletes hűtőházaknál a pillérekre építés elvét valósítják meg, ha a legalsó szinti helységek nem mély, hanem 0 oC vagy annál nagyobb hőmérsékletűek. Meg kell azonban jegyezni, hogy emeletes hűtőházakat – a könnyűszerkezetes illetve a panelfalas építési módok és a hűtőházon belüli modern raktározási, rakodási technológiák miatt – napjainkban már nem igen építenek.

A hűtőházi rámpaszintre emelése a rakodás, árumozgatás megkönnyítése céljából növeli ugyan a létesítmény beruházási költségeit, de azzal az előnnyel is jár, hogy a talajfűtés elmaradhat. Ilyenkor a hűtőház altalajban illetve rámpában lévő betonjai, az ún. támfalak között mesterségesen olyan talajt lehet létrehozni, amelynek a vízáteresztő képessége nulla.

Hűtőajtók
A továbbiakban csak a mesterségesen hűtött terek (hűtő- és mélyhőmérsékletű tárólótermek, fagyasztó-berendezések, előterek) azon ajtóit tárgyaljuk, melyeken keresztül az illető tér áruforgalomban bonyolódik. Az olyan ajtókkal tehát, melyek más célokra, pl. a folyamatos fagyasztó-berendezések, battériaszekrények, folyadékleválasztó terek szerelési, karbantartási munkáinak, a leolvasztásoknak stb. az elvégzésére szolgálnak, nem foglalkozunk.

Fontosabb követelmények a hűtőajtókkal szemben:

  • az ajtólapnak megfelelő szigeteléssel kell rendelkeznie a hőveszteségek csökkentése és a külső felület nedvesedésének, illetve deresedésének elkerülése végett,
  • az ajtó nyitott állapotában fellépő hőveszteségeket a lehetősé szerint kis értéken kell tartaniuk,
  • megfelelő szabad keresztmetszettel kell rendelkezniük az áruforgalom akadálytalan lebonyolítására,
  • zárt ajtó kereténél és a padlón biztosítaniuk kell a tömör zárást és a lefagyás mentességet,
  • könnyen kezelhetőeknek kell lenniük és legyen a nyitást belülről is lehetővé tevő szerkezetük,
  • megfelelő anyagból kell készülniük, és elég szilárdnak kell lenniük a deformáció elkerülése céljából,
  • gépi mozgatású ajtóknál biztosítaniuk kell a balesetmentes működést valamint a rázáródás-védelmet.

A hűtőajtók fontossága, gazdasági jelentősége abból adódik, hogy a hűtőházak áruforgalmának rajtuk keresztül kell lebonyolódnia, viszont a hőveszteségeket, amelyek nyitvatartásuk során fellépnek, lehetőleg kismértékűre kell leszorítaniuk. A hűtőajtók fontossága az egész hűtőház gazdaságos üzemeltetését illetően a 20. század 60-70-es éveitől kezdődően nagymértékben növekedni kezdett, és ez a folyamat gyakorlatilag azóta is tart. Ennek okai az említett időszak technikai-gazdasági fejlődésével vannak összefüggésben.

Az egyik ok a nagyforgalmú, kereskedelmi jellegű hűtőházak előtérbe kerülése. Ma már napi 600-800 tonna áru ki-be mozgatása természetes és mindennapi feladat a közepes kapacitásúnak számító, 10-12 ezer tonnás hűtőházakban. A nagyobb forgalom nagyobb ajtóméreteket és több nyitva tartást tesz szükségessé.

A másik tényező a tárolási hőmérsékletek csökkentése a fagyasztott árut tároló hűtőházakban. A kezdeti -8 -12 oC-os tárolási hőmérséklete helyett -25 oC –on, sőt egyes országokban -30 oC-on tárolnak. Ez, a hőveszteségeket nyilvánvalóan növelő tényező, együtt járt – a forgalomemelkedés következményeként – a földszintes hűtőházak térhódításával, amelyekben a hűtőajtók vagy nyitott folyosóra, vagy közvetlenül a szabadba nyílnak. A belső (tárolási) hőmérsékletek tehát süllyedő, az ajtók külső oldalán levő hőmérsékletek pedig emelkedő tendenciájúak. Az ajtó két oldalán lévő hőfokkülönbség tehát nagymértékben emelkedett, és ma már elérheti az 50-60 oC-ot is. A 0 oC-os vagy e fölötti tárolási hőmérsékleteken az említett hatások kisebbek, de ott is jelentkeznek

A hőveszteségek csökkentésének módjai
A hűtőajtók nyitása és nyitva tartása folytán fellépő hőveszteségek csökkentésének természetes módja az előterek alkalmazása. Ezekben a hőmérséklet mindenképpen alacsonyabb, mint a tárolótermekben illetve fagyasztókban tartott hőmérséklet, és a levegő (abszolút) páratartalma is alacsonyabb, így a hőveszteségek is jelentősen kisebbek lesznek.

Tekintve, hogy az előterek az energetikai előnyökön túlmenően egyéb (elsősorban egészségügyi, higiéniai) problémákat is megoldanak, ma már közvetlenül a szabadba nyíló ajtókat a legritkább esetben építenek (ha mégis, akkor speciális ajtókat), illetve előfordul a nyitott rámpák utólagos burkolása, így a burkolt rámpa lényegében előtérré válik.

Annak érdekében, hogy mind az energetikai, mind a higiéniai előnyöket még inkább ki lehessen használni, egyre több helyen alkalmazzák azt a megoldást, hogy be-ki tárolandó áru a járműből az előtérbe (esetenként a tárolóterembe) közvetlenül szállítható.

Ebben az esetben nagymértékben gátolhatjuk a hőmérséklet kiegyenlítődését fagyálló thermofüggöny (átlátszó PVC szalagkapu) alkalmazásával. A hűtőajtóknál jelentkező hőveszteségek csökkentésének legkézenfekvőbb módja az ajtók nyitvatartási idejének csökkentése. Mivel azonban a forgalmi feladatok adottak, a célkitűzés csak az lehet, hogy az adott áruforgalom minél rövidebb ajtó-nyitvatartási idő alatt bonyolódjék le.

A nyitási illetve a zárási impulzust általában az ajtótól néhány méternyire kívül-belül elhelyezett, húzózsinóros kapcsolóval adják, de van már a targoncáról adott rádiójelre nyíló, illetve záródó valamint talajba épített érzékelővel ellátott nyitású ajtó is.

Igen jó megoldás az ajtónyitási veszteségek csökkentésére a hőzsilipek alkalmazása. A hőzsilip egy minden oldalról és felülről is zárt helyiség, amelynek külső ajtaja a hűtőajtó, a belső pedig általában kétszárnyú lengőajtó.
Előfordul, hogy a lengőajtót felfüggesztett gumi- vagy műanyag csíkok helyettesítik. A szintén gumiból vagy műanyagból készült lengőajtók jobbak, mint a gumicsíkok, mivel a (főképp szélnyomásból eredő) hőveszteségeket nagyobb mértékben csökkentik.
A lengőajtónál gondoskodni kell arról, hogy a targoncavezető az esetleg szemben jövő másik targoncát vagy embert észlelni tudja. Háromféle megoldás alakult ki. Az egyik az átlátszó illetve áttetsző anyagból készült ajtószárny. Vitathatatlanul ez a legjobb, de drága. A másik megoldás szerint az ajtószárnyakba kis ablakokat építenek be. A gyakorlat szerint ezek gyorsabban tönkremennek, mivel az ablakokat a targoncán lévő szabálytalan alakú áru (pl. félsertés) betöri, a lyukba az áru beakad és az ajtót letépi.

Jobb a félkör alakú nyílás a két ajtószárny középen. Ebben az esetben az áru beakadása és az ajtószárny ebből adódó letépése kizárt. A kisméretű, kb. 30 cm átmérőjű nyílás, mint a hőveszteség-forrás jelentéktelen. Igen fontos (akár csík, akár lengőajtó a záróelem), hogy anyag tárolási hőmérsékleten hajlékony maradjon.