Температурный режим морозильного склада

С появлением систем непосредственного охлаждения и систем с хладоносителем поддержание необходимого режима температуры на территории морозильного склада перестало быть проблемой. Принцип работы системы непосредственного охлаждения заключается в подаче жидкого хладагента из конденсатора в испарительные батареи, которые находятся в самом помещении. Предварительно хладагент проходит через регулирующий вентиль. Воздух охлаждается за счет кипения хладагента, нагревающегося от теплого воздуха в помещении. Для отсасывания паров из системы предусмотрен компрессор.

Подобная система всегда оснащается компрессорным агрегатом, а также воздухоохладителем, который располагается непосредственно в самом помещении. Системы непосредственного охлаждения классифицируются в зависимости от способа подачи жидкого хладагента в батареи и могут быть двух типов: насосные и безнасосные. Насосные системы применяются в больших холодильниках. В безнасосных охлаждающая жидкость попадает в батареи за счет разности давления конденсации и кипения хладагента.

Хладагентом в системах непосредственного охлаждения могут выступать аммиак или фреон. Эти жидкости отлично забирают на себя тепло и за счет этого воздух в камере хранения остывает. Что же выбрать: аммиак или фреон? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо учесть некоторые факторы. Преимущества использования аммиака:

• Наличие высоких теплофизических и термодинамических характеристик, что существенно повышает КПД всей установки.
• Не воздействует на материалы, из которых состоит система охлаждения (кроме меди).
• Не растворяется в смазке.
• Можно без труда обнаружить при утечке.
• Не создает возможность появления парникового эффекта.
• Легко найти на рынке.
• Низкая стоимость.

Но также у аммиака есть и недостатки:

• Высокая токсичность. Концентрация аммиака в помещении не должна превышать 20 мг/м³. Смертельная концентрация – 30 г/м³.
• Взрывоопасность. Аммиак может взорваться при концентрации в помещении 200-300 г/м³.
• Самовоспламенение. Наступает при температуре выше 650⁰С.
• При взаимодействии с водой выделяет большое количество тепла, вследствие чего возникает опасность получить ожоги.
• Во время сжатия в компрессоре значительно повышается температура.

Все эти недостатки сильно усложняют его использование в холодильных установках. Также они создают большое количество юридических и технических проблем, которые могут возникнуть при эксплуатации и монтаже системы. Учитывая эти нюансы, последние 15 лет предпочтение отдается фреону. Фреон – это галогеносодержащий углеводород. На сегодняшний день самым популярным фреоном считается R22. Он обладает рядом положительных свойств:

• Нетоксичен и невзрывоопасен.
• Обладает высокими теплофизическими и термодинамическими характеристиками.
• Не воздействует на материалы, из которых состоит холодильная установка.
• Производится непосредственно на территории России в больших количествах.
• Доступная цена.

Вся система непосредственного охлаждения в целом также имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества:

• Простота конструкции.
• Помещение начинает охлаждаться сразу же после запуска компрессора.
• Можно добиться более низких температур в камере по сравнению с другими методами охлаждения. Это делает систему непосредственного охлаждения выгодной в использовании.
• Возможность использовать в помещениях, где требуются более низкие температуры, например, в морозильных камерах.

Недостатки:

• При использовании горючего хладагента возможна вероятность его возгорания.
• Тяжело регулировать работу компрессора. Этот процесс может дополнительно усложнять наличие нескольких холодильных камер, в которых требуется поддержание разных температурных режимов.
• Хладагент может проникнуть внутрь охлаждаемого помещения. Особенно это опасно при использовании аммиака из-за его неприятного запаха. В этом случае может пострадать качество продуктов и здоровье людей, находящихся в помещении.

Системы косвенного охлаждения

Еще их называются системами с промежуточным охлаждением. В них применяются жидкие хладоносители. Помещение охлаждается за счет обмена теплом между хладоносителем и теплым воздухом окружающей среды. В свою очередь, хладоноситель остывает в специальном испарителе в процессе кипения. Охлаждение проходит в два этапа. Сначала тепло от окружающей среды попадает в воздухоохладитель, откуда переносится к промежуточному хладоносителю, а уже потом передается хладагенту. Такую систему охлаждения называют двухконтурной.

Система промежуточного охлаждения обладает рядом преимуществ:

• Отсутствует вероятность попадания хладагента в камеру охлаждения.
• Возможность легко регулировать температурный режим в разных камерах за счет изменения объема хладоносителя в аппаратах теплообмена.

Но возникает необходимость оснащать систему охлаждения дополнительными элементами, такими, как запорная арматура, насос, компрессор с большей производительностью. Это связано с тем, что при использовании промежуточного хладоносителя требуется куда более низкая температура кипения хладагента. Это значительно снижает хладопроизводительность системы, что, в свою очередь, увеличивает расход электроэнергии. В этом вопросе системы с косвенным охлаждением значительно уступают установкам с непосредственным охлаждением.

Системы с непосредственным охлаждением

Системы с непосредственным охлаждением подразделяются на централизованные и децентрализованные. Суть работы систем по централизованной схеме заключается в подаче хладагента во все воздухоохладители с помощью лишь одного многокомпрессорного агрегата. Такие системы кода более удобны в использовании, чем децентрализованные системы, в которых используются несколько холодильных установок, работающих независимо друг от друга. Удобство заключается в том, что при использовании многокомпрессорного агрегата можно управлять всеми элементами системы из одного места. Также подобные системы проще обслуживать, чем децентрализованные, так как все узлы и агрегаты находятся рядом, а не в разных частях помещения. Но и у систем непосредственного охлаждения, работающие по децентрализованной схеме, есть преимущества:

• Для установки системы с одним компрессором не нужно много места и специального помещения.
• При выходе из строя одного компрессора не требуется остановка всей системы для его ремонта. Подобная поломка также не окажет особого влияния на работу охладительной установки в целом.
• Трубопровод не будет слишком протяженным.

Выше говорилось о том, что в системах с косвенным охлаждением применяются жидкие хладагенты. Если требуется поддержание температуры в помещении +2⁰С и выше, то лучше в качестве хладагента использовать обычную воду. Вода обладает высокими экономическими, экологическими и теплофизическими свойствами. Но есть и пару недостатков: оказывает коррозионный эффект на металлические части системы и способствует отложению солей внутри оборудования. Для поддержания на пищевомпроизводстве температурного режима в пределах от +2⁰С до -20⁰С лучше всего применять пропиленгликоль.

Но при опускании температуры ниже -20⁰С у пропиленгликоля повышается вязкость. Тогда на его смену приходят формиатные хладоносители, теплофизические параметры которых значительно лучше, чем у большинства других жидкостей. Но применение таких хладоносителей требует особой осторожности, так как они очень чувствительны к кислороду и различного рода загрязнениям. Использовать их можно только в закрытых системах.

Современное развитие рынка холодильных систем будет диктовать два направления работы компаний, производящих подобное оборудования. К первому относятся компании, которые предлагают свою продукцию по оптовым ценам в большом количестве. Причем цены могут быть весьма разнообразными, как и ассортимент изготавливаемых систем. Второе направление – компании, которые выполняют проект по установке холодильного оборудования под ключ. Их представители помогают с выбором необходимой системы охлаждения и решением возникающих проблем, самостоятельно составляют проект и т. д.

Победителем в этой конкурентной борьбе станет та компания, которая сможет предложить конечному потребителю сервис и техническую поддержку высокого уровня за разумные деньги. При этом предложив заказчику комплексное решение задач по обустройству холодильного помещения.