Tam, gdzie góry stykają się z sadami
Prowincja Przylądkowa Zachodnia jest jednym z największych regionów upraw owoców na świecie. Nieregularne pasma górskie zatrzymują chmury, a u ich podnóża rozciągają się żyzne doliny, jak okiem sięgnąć pokryte sadami i winnicami. To właśnie tu firma Betko uprawia, pakuje i wysyła co roku około 65 000 ton jabłek i gruszek, zaopatrując rynki w Afryce, Azji, Europie i Wielkiej Brytanii.
Początki firmy były dość skromne. Świętej pamięci ojciec Rouxa Groenewalda skupował nadwyżki owoców z sąsiednich zakładów pakowania i sprzedawał je na straganie przy drodze. W połowie lat 90. XX w. rodzina zaczęła zakładać własne sady. Trzy dekady później firma Betko posiada 1000 hektarów upraw, wysyła swoje produkty do około 40 krajów oraz obsługuje szesnaście odmian jabłek i osiem odmian gruszek. Rozwój na taką skalę niesie ze sobą szanse, ale także wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Rynki eksportowe powodują wydłużenie sezonu oraz zwiększenie zbiorów i sprawiają, że znaczna część owoców trafia do pakowalni w krótkim okresie zbiorów – na długo, zanim będzie można je wysłać.
Dla firmy Betko świeżość to nie tylko kwestia zebrania owoców w sadzie, ale i utrzymania jej jeszcze przez długi czas po zbiorach. „Bez chłodni nasza firma by nie istniała” – mówi Roux Groenewald, dyrektor zarządzający firmy Betko. „Aby prowadzić tę działalność, potrzebujemy chłodni działającej przez cały rok”.
Poniżej przedstawiamy opowieść o chłodnictwie, precyzji i zaufaniu. Wraz ze wzrostem wielkości produkcji i rozwojem rynków firma Betko potrzebowała nowego obiektu do przechowywania produktów w kontrolowanej atmosferze (CA), który pozwoliłby wydłużyć okres magazynowania owoców o kilka miesięcy. Cel ten należało osiągnąć pomimo ograniczeń lokalnej sieci energetycznej, która już teraz jest nadmiernie obciążona. Firma potrzebowała więc partnera, który rozumiałby nie tylko kwestie techniczne, ale także specyfikę przedsiębiorstwa, które miałby chronić. Rolę tę od 1992 roku pełni firma GEA.
Nowy obiekt, poważne ograniczenia
Projekt rozbudowy firmy Betko rozpoczął się pod koniec 2023 roku. Produkcja rosła, a dotychczasowy zakład przestał wystarczać zarówno pod względem powierzchni, jak i zużycia energii. Rozwiązaniem było wybudowanie nowego, samodzielnego obiektu na terenie gospodarstwa, które firma nabyła w Sunnyside, bliżej sadów i gdzie zapewniony był dostęp do części wymaganej mocy sieciowej.
„Punktem wyjścia dla tego projektu była optymalizacja zużycia energii” – wyjaśnia Shaun Kleb, kierownik ds. sprzedaży projektowej na Afrykę Południową i Wschodnią w GEA Heating and Refrigeration Solutions. „Musieliśmy przeanalizować każdy aspekt, aby sprawdzić, gdzie możemy oszczędzać energię. Myśleć nieszablonowo, podważać dotychczasowy porządek rzeczy. Obiekt został zaprojektowany z myślą o 24 komorach do przechowywania produktów w kontrolowanej atmosferze (CA), po 1200 pojemników w każdym, a pojemniki mogliśmy układać w stosy po 11 sztuk zamiast po 10, jak praktykuje się w branży. Dzięki temu przy tej samej powierzchni zabudowy wynoszącej 5000 metrów kwadratowych klient po prostu zyskuje więcej”.
W miarę jak projekt ewoluował i zwiększały się możliwości energetyczne, obiekt został zbudowany z infrastrukturą zaprojektowaną już z uwzględnieniem drugiej fazy obejmującej kolejne 24 komory, co pozwoliło firmie Betko na przetwarzanie około 50 000 dodatkowych pojemników owoców rocznie. W pierwszym sezonie przetworzono w nim ponad 37 000 pojemników, co już wówczas stanowiło przekroczenie pierwotnej wydajności projektowej.
Na granicy wytrzymałości: czternaście miesięcy
Alan Salonika kierował działem chłodniczym firmy Betko przez ponad 30 lat i nadal pełni rolę doradcy zespołu jako ekspert techniczny. To on wie najlepiej, co w praktyce oznaczają problemy z magazynowaniem: „W przeszłości średni czas przechowywania wynosił od sześciu do siedmiu miesięcy. Wymuszało to na nas wyprzedaż towaru z powodu braku możliwości jego chłodzenia”.
„Dzięki temu nowemu projektowi udało nam się wydłużyć okres przechowywania do dwunastu, a nawet czternastu miesięcy, co zapewnia nam większą elastyczność w dystrybucji produktów na całym świecie”.
Alan Salonika
Doradca ds. chłodnictwa, Betko
Inżynieria, która zaczyna się od podłoża
„Zlecenie od firmy Betko dotyczyło nie tylko wydłużenia czasu przechowywania – dodaje Shaun – ale także realizacji tego zadania w sposób maksymalnie energooszczędny oraz ułatwienia klientowi zarządzania procesem”. Osiągnięcie tego celu wymagało od firmy GEA spojrzenia na cały budynek, a nie tylko na znajdujące się w nim urządzenia.
„Każda z naszych decyzji projektowych służyła temu samemu celowi: zapewnieniu firmie Betko większej ilości czasu, kontroli i pewności co do jej owoców”.
Shaun Kleb
Kierownik ds. sprzedaży projektowej na Afrykę Południową i Wschodnią w GEA Heating and Refrigeration Solutions
Jedną z pierwszych decyzji było zaizolowanie podłogi, co stanowi standardową praktykę w obiektach chłodniczych, ale rzadko stosowaną w komorach do przechowywania produktów w kontrolowanej atmosferze (CA). „Z każdym gradientem temperatury między częścią wewnętrzną a zewnętrzną występuje obciążenie przenoszenia ciepła, a to obciążeniem chłodniczym musimy się zająć” – zauważa Shaun. „Przeprowadziliśmy kilka zaawansowanych obliczeń, które pokazały, że inwestycja zwróciła się w ciągu roku. Nie mieliśmy zatem wątpliwości. Prawdopodobnie wprowadzimy to rozwiązanie również w innych podobnych magazynach do przechowywania produktów w kontrolowanej atmosferze (CA)”.
Kiedy oczywista odpowiedź okazuje się błędna
Równie starannie przemyślano kwestię cyrkulacji powietrza w komorach. Zastosowanie napędów o zmiennej częstotliwości w wentylatorach parownika wydawało się oczywistym sposobem na poprawę wydajności. Jednak doświadczenia z poprzedniej lokalizacji firmy Betko pokazały coś zupełnie innego. „W poprzedniej lokalizacji zamontowano wentylatory o zmiennej prędkości. Wyniki nie były zadowalające” – wspomina Shaun. „Jeśli prędkość przepływu powietrza i jego objętość w magazynie do przechowywania produktów w kontrolowanej atmosferze (CA) nie są odpowiednie, pojawiają się miejsca o zbyt wysokiej temperaturze, a owoce tracą jędrność wskutek odwodnienia. Wyobraź sobie, że po 14 miesiącach w komorze, w której znajduje się 1200 pojemników, odkrywasz, że owoce uległy zniszczeniu. Nie zamierzaliśmy podejmować takiego ryzyka. Zamiast tego konieczne było zoptymalizowanie całej chłodnicy wentylatorowej. Jest to kluczowy element konstrukcyjny, ponieważ umożliwia optymalizację temperatury odparowania (wpływającej na pobór mocy sprężarki) przy jednoczesnym znalezieniu optymalnego kompromisu pomiędzy wydajnością wentylatorów a spadkiem ciśnienia po stronie powietrza. Nawet drobne zmiany mają znaczenie. Wśród przykładów znaleźć można osłonę, którą zamontowaliśmy na wlocie wentylatora: sprawdzone rozwiązanie pozwalające na oszczędność od 2 do 3% poboru mocy wentylatora, a także chłodnicę o mniejszej głębokości niż standardowa, którą zaprojektowaliśmy, aby zmniejszyć spadek ciśnienia w wymienniku”.
Sprężarki przeznaczone do pracy w sieciach o ograniczonej mocy
Serce systemu stanowią trzy sprężarki tłokowe GEA Grasso serii V, a czwarta identyczna jednostka pełni funkcję rezerwową. Wybór trzech identycznych maszyn ze wspólnym zespołem rezerwowym ułatwia konserwację i zapewnia równomierny rozkład godzin pracy w całym zakładzie.
„Zdecydowaliśmy się na sprężarkę tłokową serii V firmy GEA ze względu na jej niskie wymagania konserwacyjne i wysoką sprawność” – kontynuuje Shaun. „Sprężarki pracują z napędami o zmiennej częstotliwości, które pozwalają regulować prędkość obrotową w zakresie od 500 do 1500 obrotów na minutę. Kiedy zimą obciążenie maleje, zmniejszamy prędkość pracy urządzeń, co poprawia współczynnik wydajności. Właśnie tak wygląda prawdziwa wydajność”.
Napędy o zmiennej częstotliwości umożliwiają również płynne przyspieszanie zamiast gwałtownego rozruchu, co pozwala uniknąć skoków mocy, które mogłyby obciążać sieć energetyczną o ograniczonej mocy. W połączeniu z dochładzaniem cieczy po stronie wysokiego ciśnienia doprowadziło to do zmniejszenia szczytowego poboru mocy o 20% w porównaniu z tradycyjnymi systemami.
„W praktyce to zmniejszenie szczytowego poboru mocy o 20% oznacza, że klient może zwiększyć produkcję o kolejne 20% bez konieczności pobierania dodatkowej mocy z lokalnej sieci”.
Hannes Steyn
Starszy Dyrektor, Dyrektor Krajowy, Afryka Południowa i Wschodnia, GEA
Co 60 sekund: nieustanna kontrola
Nad warstwą sprzętową znajduje się warstwa, która scala wszystko w jedną całość: Adaptacyjna regulacja wartości zadanej zasysania od GEA. System gromadzi dane z każdej komory, analizuje je w czasie rzeczywistym i co 60 sekund na nowo oblicza optymalny punkt operacyjny. „System jest na bieżąco dostosowywany, aby zużywać wyłącznie absolutne minimum energii niezbędnej do wykonania zadania” – wyjaśnia Hannes.
Dane są przesyłane do chmury GEA, co zapewnia kierownikowi ds. chłodnictwa w firmie Betko, Albertusowi Hanekomowi, zdalny wgląd i kontrolę nad wszystkimi 24 komorami rozmieszczonymi w obu lokalizacjach: „Mogę zalogować się przez telefon, zajrzeć do dowolnej komory i wprowadzać zmiany według własnego uznania. W każdej komorze przechowywane są różne odmiany, a każda z nich ma własne wartości zadane stężenia tlenu i CO₂. Stosujemy również dynamiczną atmosferę kontrolowaną, w ramach której obniżamy wartość zadaną stężenia O₂, aby wydłużyć okres przechowywania owoców. Dzięki czujnikom owoce nie są narażone na stres”.
Więcej niż technologia
Technologia to tylko część tej historii. Przechowywanie produktów w kontrolowanej atmosferze (CA) z taką precyzją wymaga wiedzy operacyjnej, której żaden system sterowania nie jest w stanie w pełni zastąpić: które odmiany można przechowywać razem, jak schłodzić owoce w wielu komorach przed ich zgromadzeniem w jednym miejscu, aby uniknąć przeciążenia pojedynczej komory, kiedy należy postępować zgodnie z wytycznymi branżowymi, a kiedy od nich odstąpić. Ta strona zarządzania przechowywaniem owoców w kontrolowanej atmosferze (CA) wymaga doświadczenia.
Takie samo podejście prezentuje ze swojej strony firma GEA. „Jako firma o zasięgu międzynarodowym GEA opiera się na globalnym doświadczeniem i stosuje najlepsze praktyki z całego świata” – mówi Hannes. „Ale dodatkowo uzupełniamy je w ramach naszych lokalnych organizacji. Jeśli współpracujemy z firmą z branży produkcji jabłek, rozmawiamy językiem producentów jabłek. Każdy klient jest wyjątkowy. Wyjątkowe są jego potrzeby, wymagania i wyzwania. Naprawdę staramy się to zrozumieć i zoptymalizować projekt tak, aby klient mógł czerpać jak największe korzyści ze swojego obiektu”.
Nieoficjalne partnerstwo
Kiedy firma Betko rozpoczęła planowanie rozbudowy, decyzja o nawiązaniu współpracy z GEA nie wymagała długich rozważań. „Współpracujemy z GEA od ponad 30 lat” – mówi Roux.
„Nacisk należy kłaść na ciągłość działalności, a nie tylko na samą działalność. To nie do końca relacja biznesowa, powiedziałbym raczej, że to nieoficjalne partnerstwo. Daliśmy im pełną swobodę działania w zakresie optymalizacji energetycznej, ponieważ wierzyliśmy, że Shaun i jego zespół skutecznie zoptymalizują ten projekt”.
Roux Groenewald
Dyrektor zarządzający, Betko
Niepodważalne zaufanie
Z perspektywy GEA projekt Betko pokazuje, co można osiągnąć dzięki długotrwałej współpracy przekładającej się na prawdziwe zaufanie. Do całego projektu podeszli w sposób odmienny od przyjętych w branży praktyk, czerpiąc z trudnych doświadczeń zdobytych podczas realizacji poprzedniej lokalizacji firmy Betko. Zbudowali obiekt, który już w pierwszym sezonie przekroczył swoją projektowaną wydajność.
Gdy pytamy Rouxa o przyszłość, odpowiada w typowy dla siebie bezpośredni sposób: „Dysponujemy infrastrukturą pozwalającą na podwojenie obecnej wydajności. W biznesie trzeba być ostrożnym optymistą, ale jednak optymistą”. Jak na firmę, która zaczynała od sprzedaży owoców przy drodze, a obecnie wysyła swoje produkty do 40 krajów na całym świecie, to całkiem niezłe motto, którym warto się kierować.
Zakres dostawy od GEA
Moc chłodnicza: 2,4 MW
Sprężarki: 3 sprężarki tłokowe GEA Grasso serii V
Temperatura przechowywania: od -0,5°C do 1,5°C (w zależności od odmiany)
Czynnik chłodniczy: Amoniak (naturalny czynnik chłodniczy, GWP = 0)
System sterowania: System GEA Omni – adaptacyjna regulacja wartości zadanej zasysania
Monitorowanie: Zdalny dostęp i sterowanie za pośrednictwem chmury GEA oraz aplikacji mobilnej
EER: 4,45 i 6,48 w warunkach długotrwałego przechowywania
