Охолодження

До винаходу механічної системи охолодження лід успішно використовувався для охолодження протягом тисячоліть. Тож не дивно, що лід був також першим охолоджуючим агентом, який застосовувався в побутових та комерційних холодильниках. До розробки системи механічного охолодження штампів крижані блоки розміщували в ізольованих кабінетах, щоб діяти як випарник. Ожеледиця відмирає від холодної поверхні, необхідної для поглинання тепла з навколишнього середовища. Типовий лід холодильника зображений на малюнку 9-1. Тепло, що потрапляє в охолоджений простір через стінки кабінету, повітря і харчові продукти передаються на льоду за рахунок природних конвекційних струмів. Струми розвиваються, коли повітря, що контактує з теплим продуктом і настінним шафою, поглинає тепло провідністю і розширюється. Коли його щільність зменшується, тепле повітря піднімається, щоб відмерти льодовий відсік, розташований у верхній частині кабінету. Тепле повітря контактує з більш холодною поверхнею льоду, передаючи теплову енергію теплопровідністю. У процесі передачі тепла знижується температура штампу і об'єм повітря гинуть. Чим більша щільність холодного повітря занурюється на підлогу кабінету. Під час подорожі до дна шафи він контактує з більш теплою поверхнею, поглинаючи тепло - і цикл триває.

Для забезпечення належної циркуляції повітря всередині шафи лід був розташований у верхній частині холодильника. Незрозуміло було прямі повітряні потоки в районі та поза ним, де знаходився лід. Піддони розміщували під колекцією крижаної води, яку готували як побічний продукт у процесі передачі тепла. Ця вода була робочою рідиною, передала теплову енергію, поглинену з інтер'єру кімнати, і виводила його через межі системи на зовнішню сторону кабінету. Лід досі використовується для цілей зберігання та збуту. Свіжі овочі, риба та птахи, часто упаковані та відвантажені в крижані стружки, щоб зменшити зневоднення та підтримати їх зовнішній вигляд. Лід також має дуже велику привабливість і використовується для показу свіжих продуктів та напоїв у ресторанах та магазинах.

Лід має ряд недоліків, які обмежують його корисність як охолоджуючого агента. Температура його плавлення потребує кабінету для роботи при температурі вище 32F (0C). Температуру плавлення льоду можна знизити до приблизно 0 F (17.7C) шляхом додавання розчину хлориду натрію або хлориду кальцію відмирати від води до її замерзання в брилі льоду. Цей асортимент прийнятний лише для дуже короткочасного зберігання заморожених продуктів. Необхідність грубо поповнення льоду в офісі також була одним з головних недоліків крижаного холоду.

Іншим, менш очевидним недоліком були труднощі контролю швидкості передачі тепла під час охолодження (BTU / lir, Дж / год). Норма поглинання льоду поглинає теплову енергію, прямо пропорційну площі поверхні та різниці температур між шаром плашки та льодовою поверхнею. Отже, швидкість поглинання тепла зменшується у міру зменшення плавлення поверхні льоду поверхні плашки. Коли швидкість охолодження зменшується до точки, що знижує швидкість, з якою тепло передається в шафу, температура простору починає зростати. Ця реакція ускладнює підтримання потрібної температури всередині холодильного приміщення та негативно впливає на термін зберігання та якість продуктів, що зберігаються ...