... Wir über uns

Koeling


Melkkoeling
Koelcircuit
Verdamper
Compressor / verdichter
Condensator / Condensor
Expansieventiel
Warmteterugwinning

Melkkoeling

De koeling van melk op het melkveebedrijf heeft twee belangrijke redenen:

  • onderdrukken van bacteriëngroei
  • verlenging van de tijd dat de melk op het melkveebedrijf kan worden opgeslagen. Het is zo mogelijk om de melkproductie van enkele dagen op te slaan, daardoor moet de melk minder vaak worden opgehaald en worden melktransportkosten verlaagd

Er zijn verschillende methoden om de melk te koelen. Bij eenvoudige systemen kan men denken aan systemen die grondwater of bijv. ijskegels gebruiken, of systemen, waarbij een melkkan / melkbus wordt geplaatst in een bak gevuld met koud water. In de moderne melkkoelsystemen, wordt de melk via een melkpersleiding naar een melkkoeltank gepompt en in deze tank gekoeld.
De melkkoeltank vormt samen met het koelaggregaat / koelmachine, de melkkoelinstallatie, waarbij elektriciteit wordt gebruikt voor de noodzakelijke toevoer van energie

Het principe van koeling is gebaseerd op een aantal natuurkundige wetten:
  • warmteuitwisseling: wanneer twee materialen met verschillende temperaturen met elkaar in contact komen, zal er een temperatuur vereffening plaatsvinden
  • verdamping: wanneer een vloeistof wordt verwarmd, komt er een moment dat de vloeistof begint te koken en daarbij intensief verdampt en zo in een gas omgezet wordt.
  • condensatie: wanneer een gas ver genoeg afkoelt, wordt het weer omgezet in een vloeistof
  • thermodynamische verandering: door het verhogen van de druk, zal de condensatietemperatuur van gassen zich verhogen, of door de druk te verminderen, zal de verdampingstemperatuur worden verlaagd

Koelcircuit

Technisch gezien vormen melkkoeltank en de koelmachine een z.g. koelcircuit (zie figuur). De belangrijkste onderdelen van dit circuit zijn:


Verdamper
In een melkkoeltank bevindt zich, meestal in de tankbodem, een verdamper, waar onder een lage druk een vloeibaar koelmiddel ingespoten wordt. Dit koelmiddel wordt verwarmd door de warme melk, waardoor het verdampt en in gas wordt omgezet. Op deze manier wordt de melk gekoeld.

Compressor / verdichter
Het gas wordt door de compressor uit de verdamper gezogen en samengeperst (gecomprimeerd). De druk neemt daardoor toe en gelijktijdig de temperatuur van het gas.

Condensor / condensator
Het hete gas uit de compressor wordt in de condensor gedrukt en koelt hierin af. De condensator heeft lamellen, waardoor een groot koelend oppervlak wordt gevormd. Door een ventilator, welke op de condensator gemonteerd is, wordt het gas versneld gekoeld. De warmte van het gas wordt naar de omgeving afgevoerd.
De lamellen van de condensor moeten regelmatig worden schoongemaakt, zodat vuil de koelende werking van de condensator niet nadelig beïnvloed en daarmee het koelend effect van de gehele koelinstallatie. Tijdens de doorgang van het hete gas door de condensor, koelt het gas meer en meer af en condenseert daarbij. Aan de uitgang van de condensor is de koelmiddeldamp volledig vloeibaar geworden.

Expansieventiel
Het expansieventiel wordt, afhankelijk van de temperatuur aan de uitgang van de verdamper, geopend of gesloten. Dit ventiel laat zoveel koelmiddel door, dat de verdamping optimaal verloopt. In het expansieventiel wordt de druk weer verlaagd. Uit kostenoverwegingen wordt in plaats van een expansieventiel in een eenvoudig koelsysteem soms een capillaire buis gemonteerd die ongeveer dezelfde functie heeft.

Warmteterugwinning
De warmte van de condensator wordt nutteloos aan de omgeving afgegeven. In plaats daarvan kunnen de hete gassen ook met water afgekoeld worden. Het verwarmde water kan op deze manier in een boiler opgeslagen worden en gebruikt worden in de melkstal en/of woonhuis. Hoe langer gekoeld wordt, des te warmer wordt het water. In de praktijk wordt het water verwarmd tot ongeveer 55° C. Hogere temperaturen zijn technisch mogelijk, maar dan wordt de compressor sterk belast, hetgeen een nadelige invloed op de levensduur van de compressor heeft. De hoeveelheid water hangt af van de koeltijd en hoeveelheid melk. Een eenvoudige vuistregel is dat met 1,5 liter melk ongeveer 1 liter water tot 50 "° C kan worden verwarmd.
Met een warmteterugwinningssysteem is het ook mogelijk om slechts kleine hoeveelheden water snel op te warmen. Hoe langer gekoeld wordt, hoe meer warm water wordt geproduceerd.