Холодильники XXI века

     Поэтому, чтобы по емкости можно было судить о размерах холодильника, емкость  принято выражать условной емкостью.

     Условной  емкостью называют массу груза, которую  можно одновременно поместить в  камерах холодильника, если бы они  были загружены одним мороженым  мясом I категории стандартной разделки в четвертинах (норма загрузки 1 м3 0,35 т).

     По  емкости в условных тоннах различают  следующие группы холодильников: мелкие (до 10 т), малые (до 500 т), средние (до 5000 т), крупные (свыше 5000 т).

     Размеры домашних холодильников характеризуются  внутренним объемом шкафа в литрах. Емкость выпускаемых домашних холодильников 80-240 л.

     В камерах средних и крупных  холодильников рекомендуется поддерживать следующие температуры: - 30-35°С в морозильных камерах, - 20°С в камерах хранения мороженых грузов и около 0°С в камерах охлаждения и хранения охлажденных грузов. В небольших холодильниках, где продолжительность хранения грузов, как правило, меньше, температура хранения мороженых грузов может быть несколько выше (12-15°С). В холодильниках торговых предприятий, предназначенных для краткосрочного хранения продуктов перед реализацией, температуры в камерах поддерживаются около 0°С.

     Ограждения  холодильников имеют такую конструкцию, которая препятствует проникновению  тепла и влаги в помещения, где температура ниже температуры  окружающей среды. В состав всех внешних  ограждений (стен, полов, потолков) введены  слои эффективных тепло - и влагоизоляционных  материалов. Все охлаждаемые помещения  устраивают без окон.

     По  объемно-планировочным решениям холодильники разделяют на одно- и многоэтажные.

     Одноэтажные холодильники. Эти холодильники (рис.1) имеют сравнительно простую строительную конструкцию, так как основная нагрузка (от продуктов) передается непосредственно на грунт, колонны же воспринимают сравнительно небольшую нагрузку, создаваемую верхним покрытием и продуктами, расположенными на подвесных путях. Это позволяет увеличить норму нагрузки на 1 м2 площади пола до 5000 кг, а следовательно, и высоту камер.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     В настоящее время в России строят одноэтажные холодильники высотой 4,8-6 м до низа балки покрытия. Применяя более совершенные механизмы  по укладке грузов, высоту камер  одноэтажных холодильников можно  увеличить до 7-9 м. За рубежом имеются  одноэтажные холодильники высотой 8-10 м.

     В мелких холодильниках, где осуществляются небольшие грузовые операции, высота камер 3-4 м.

     Стены холодильника самонесущие или подвесные. Они, кроме собственной массы, дополнительной нагрузки не воспринимают. Стены выполняются  из сборных железобетонных плит, кирпича  или из профилированных металлических  листов с тепловой изоляцией и  опираются на самостоятельный фундамент  или на фундаментную балку, уложенную  на выступы фундаментов колонн. Используя  профилированные металлические  листы, стены и перегородки выполняют  подвесными (они навешиваются на колонны).

     Пол холодильника поднят над уровнем  головки железнодорожного рельса на высоту 1,4 м. Под низкотемпературными  камерами одноэтажных холодильников - грунт искусственно подогревают, чтобы  исключить его промерзание и  вспучивание. В отдельных случаях  одноэтажные холодильники строят с  подвалами, где поддерживают температуру  не ниже 0° С. Покрытия холодильников  плоские с тепловой изоляцией. Наружные ограждения (стены, пол, потолок) холодильников  имеют непрерывный слой тепловой изоляции.

     Преимущества  одноэтажных холодильников - большой фронт грузовых работ и возможность рационального использования комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ. Наиболее целесообразно применять одноэтажные холодильники для хранения затаренных и пакетированных продуктов. Недостатки одноэтажных холодильников - большая занимаемая площадь земельного участка и большая поверхность наружных ограждений (особенно покрытия), увеличивающих теплопритоки. Применяя совершенные средства механизации по укладке грузов, можно увеличить высоту здания и уменьшить занимаемую площадь, а также поверхность ограждений.

      Многоэтажные холодильники. Такие холодильники (рис. 2) строят 5-6-этажными с подвалами и без них. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Здание  многоэтажного холодильника представляет собой железобетонный каркас, состоящий  из колонн, междуэтажных перекрытий и  покрытия. Снаружи каркас закрывается  самонесущими стенами и непрерывным  слоем тепловой изоляции по всему  наружному контуру. Нагрузка, создаваемая  продуктами и железобетонными перекрытиями, воспринимается только колоннами и  через фундаменты передается грунту. Высота этажей (от пола нижнего этажа  до пола следующего этажа) 4,8-5,4-6,0 м и  подвального этажа не менее 3,6 м. Расчетная полезная нагрузка на многоэтажные перекрытия 2000-3000 кгс/м2.

     От  уровня головки рельса полпервого этажа поднят на 1,4 м. В многоэтажных холодильниках на устройство междуэтажных перекрытий дополнительно расходуется бетон, и продолжительность строительства их увеличивается.

     Стоимость общестроительных работ многоэтажного  холодильника больше, чем одноэтажного. Поэтому в большинстве случаев  предпочтение отдается одноэтажным  холодильникам, которые проектируются  емкостью до 10 000 условных тонн.

     Свыше 10 000 условных тонн холодильники проектируются  многоэтажными.

3. Классификация бытовых холодильников  и морозильников

 

     Классификации холодильников:

1. По принципу действия;
2. По назначению;
3. По способу теплообмена;
4. По способу размораживания.

     1) По принципу действия:

     Термоэлектрические холодильники используют принцип снижения температуры в месте контакта двух различных металлических сплавов при прохождении по нему тока, являются предпочтительными с экологической точки зрения как не имеющие в своем составе жидких и газообразных хладагентов. К их недостаткам следует отнести низкий коэффициент полезного действия, невозможность получения низких температур, значительное энергопотребление и высокую стоимость. Однако они хорошо известны автомобилистам, которых совсем не пугает наличие вышеперечисленных недостатков. Им приятно выпить в жаркий день охлажденные напитки и довести купленные ими продукты питания в целости и сохранности.

     Абсорбционные холодильники работают на принципе поглощения и выделения паров аммиака водоаммиачным раствором под действием приложенной энергии (тепловая или электрическая). Принцип получения холода основан на переходе хладагента (аммиака) из одного состояния в другое. К их преимуществам относятся бесшумность и возможность использования других источников энергии, кроме электричества. Недостатками являются большие по сравнению с компрессионными холодильниками габариты, масса и энергопотребление (в 1,5-2 раза выше)

     Компрессорные холодильники. Холодильная камера бытового холодильника охлаждается вследствие изменения агрегатного состояния хладагента в системе герметичного холодильного агрегата, принцип действия которого заключается в следующем. Пары хладагента выкачиваются из испарителя компрессором и проходят внутри кожуха, охлаждая обмотку электродвигателя. Сжатые в компрессоре пары хладагента по нагнетательной трубке поступают в охлаждаемый окружающим воздухом конденсатор. В коденсаторе пары хладагента переходят в жидкое состояние, отдавая тепло окружающей среде. Жидкий хладагент из конденсатора поступает через фильтр в капиллярную трубку и затем в испаритель. Капиллярную трубка создает необходимый для работы перепад давления между конденсатором и испарителем. Давление хладагента в испарителе понижается. Жидкий хладагент при низком давлении кипит, отнимая тепло от стенок испарителя и воздуха холодильной камеры. Из испарителя пары хладагента по трубке снова поступают в кожух компрессора, и цикл повторяется. 

     Компрессор  приводится в движение встроенным однофазным электродвигателем переменного  тока.

     Заданная  температура в холодильной камере поддерживается автоматическим датчиком - реле температуры (термостат). Лампочка для освещения камеры шкафа включена в сеть последовательно с дверным выключателем. При открывании двери холодильника контакты выключателя размыкаются, при этом лампа включается.

     2) По назначению:

     Стандартный холодильник. Удобен для хранения охлажденных пищевых продуктов с отсеком для замороженных продуктов, если у вас нет морозильника.

     Холодильник-кладовка (холодильная камера). Для хранения охлажденных пищевых продуктов. Не имеет морозильного отсека.

     Холодильник/морозильник. Это сочетание холодильной камеры с вертикальным морозильником, причем камеры холодильника и морозильника могут находиться рядом или одна над другой. Последнее сочетание удобно в том случае, если вы хотите сэкономить занимаемую площадь.

     Холодильник с несколькими  зонами охлаждения. Обеспечивает несколько независимо управляемых зон с различной температурой для хранения определенных видов продуктов. В некоторых моделях может быть предусмотрено создание специальных условий хранения для охлажденных продуктов.

     Морозильник. Замораживает свежие продукты и хранит замороженные продукты при соответствующих температурах. Обычно предлагаются два варианта: вертикальный морозильник и в форме сундука (ящика с поднимающейся крышкой).

     Таким образом, по назначению различают холодильники для хранения: свежих продуктов - холодильные камеры, замороженных продуктов - морозильные камеры (морозильники). Однако, самое большое распространение получили комбинированные приборы - холодильники-морозильники.

     3) По способу теплопередачи:

     По  способу теплопередачи холодильники различают: со статическим и динамическим теплообменом.

     Есть  и отдельный класс, который получил  название холодильников с системой NoFrost. Главным недостатком в холодильниках  данного типа является то, что в  результате понижения влажности  воздуха, циркулирующего во внутреннем пространстве, хранящиеся в нем продукты покрываются сухой корочкой, изменяющей их вкусовые качества.

     В морозильной камере вентилятор прокачивает  воздух через специальный испаритель, на котором происходит понижение  температуры воздуха и соответственно выделение из него излишней влаги  в виде инея, который периодически удаляется. Перемещаясь внутриморозильной  камеры, воздух то насыщается влагой, то осушается на испарителе. Движение воздуха осуществляется только тогда, когда работает компрессор. Этим удается избежать образования инея на стенках морозильной камеры.

     4) По способу размораживания:

     Как известно, влага из пищевых продуктов  оседает на поверхности испарителя в холодильнике и на большинстве  поверхностей морозильника. Кроме того, когда открывается дверца холодильного прибора, внутрь попадает окружающий воздух, который также содержит влагу. В  результате на всех поверхностях, имеющих температуру ниже 0°С, образуется иней.

     Слой  инея на поверхности испарителя ухудшает передачу тепла, а при увеличении толщины этого слоя ухудшается точность управления температурой. Таким образом, иней необходимо периодически удалять  и в морозильной, и в холодильной  камере. Это может быть сделано  следующими способами:

• для морозильной камеры:

1. вручную;

2. классическая система No Frost.

 

• для холодильной  камеры:

1. вручную;

2. автоматически.

 

     Размораживание  вручную. Питание отключается от холодильной и морозильной камеры. Неудобства данного режима размораживания связаны с необходимостью удаления продуктов.

     Автоматическое  оттаивание. Холодильник размораживается автоматически каждый раз при выключении компрессора, продукты вынимать не нужно. При этом образовавшийся на испарителе в виде замороженных капель конденсат, тает. Талая вода через небольшое отверстие внутри холодильной камеры стекает по пластиковой трубочке на испарительный поддон расположенный над компрессором, где влага испаряется за счет тепла выделяемого при работе компрессора. Капельки воды на испарителе поддерживают 100% влажность воздуха внутри холодильной камеры (испаряясь при недостаточной влажности и конденсируясь на испарителе при избыточной влажности). Это создает идеальный микроклимат для хранения продуктов.