Высшее образование

9 
Таким образом, через определенный физический процесс можно получить источник 
требуемой низкой температуры, необходимый для охлаждения тела. 
Низкие температуры (от температур окружающей среды до близких к абсолютному 
нулю) условно подразделяют на область умеренного холода (до -103 °С, или 170 К), 
глубокого охлаждения (от -103 до -203 
0
С, или от 170 до 70 К), криогенные (от -203 до -272,7 
°С, или от 70 до 0,3 К) и сверхнизкие (от -272,7 до -272,9992 °С, или от 0,3 до 8 · 10
-4
К). 
 
1.2. Способы охлаждения 
Для получения холода используются безмашинные и машинные способы 
охлаждения. Безмашинные способы охлаждения основываются на плавлении, испарении, 
сублимации. 
В безмашинных способах охлаждения используются готовые хладоносители 
(водный, эвтектический и сухой лед, сжиженные газы, воздух). Установки, работающие на 
готовых хладоносителях, просты по устройству и, следовательно, наиболее доступны, но они 
имеют существенные недостатки: полную зависимость от возможности и условий получения 
хладоносителей; большой объем грузовых работ, связанных с зарядкой хладоносителями и 
поддержанием гигиены в охлаждаемых помещениях. 
Недостатки, свойственные безмашинным способам охлаждения, отсутствуют у 
машинных способов, когда энергия (механическая, тепловая, электрическая) поступает 
извне. 
По виду затрачиваемой энергии холодильные машины подразделяются на 
компрессионные, теплоиспользующие и термоэлектрические. Компрессионные машины 
используют механическую энергию; теплоиспользующие — тепловую от источников 
теплоты, температура которых выше окружающей среды; термоэлектрические — 
электрическую. 
При охлаждении в компрессионных и теплоиспользующих машинах теплота 
переносится в результате совершаемого рабочим телом — холодильным агентом 
(хладагентом) обратного кругового процесса, а в термоэлектрических — при воздействии 
потока электронов на атомы вещества. 
Охлаждение в термоэлектрических машинах основано на термоэлектрическом 
эффекте, известном как эффект Пельтье, заключающемся в том, что при пропускании 
постоянного электрического тока по замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных 
проводников или полупроводников, один из спаев нагревается (горячий спай), а другой 
охлаждается (холодный спай). Для того чтобы холодный спай термоэлемента имел 
постоянную низкую температуру и был источником холода, горячий спай нужно охлаждать. 
В этом случае система представляет собой холодильный агрегат, в котором электрический 
ток переносит энергию от холодного спая термоэлемента к горячему. Количество 
перенесенной энергии пропорционально силе тока в цепи термоэлемента. Изменение 
полярности электрического тока приводит к перемене мест холодного и горячего спаев. 
Основной показатель качества термоэлемента — коэффициент добротности (эффективности 
вещества), определяющий максимальную разность температур горячего и холодного спаев. К 
достоинствам такого рода устройств можно отнести непосредственное использование 
электрической энергии для переноса теплоты без промежуточных веществ и механизмов; 
бесшумность и автономность работы; компактность и простоту автоматизации и 
обслуживания. Однако они значительно дороже других холодильных машин. 
В зависимости от вида рабочего тела (холодильного агента) холодильные машины, в 
основе принципа действия которых лежит обратный цикл Карно (см. подраздел 2.1), 
подразделяют на паровые и газовые. 
В испарителе паровой холодильной машины происходит испарение рабочего тела 
при переходе к нему теплоты от охлаждаемого объекта, а в конденсаторе — его конденсация 
при переходе теплоты от рабочего тела в окружающую среду (в воздух или воду). 

10 
В качестве рабочего тела в паровых холодильных машинах используют аммиак и 
хладоны — фтористые и хлористые производные предельных углеводородов, в газовых — 
воздух. 
В зависимости от способа подачи рабочего тела в конденсатор холодильные машины 
подразделяют на компрессионные, абсорбционные, сорбционные и пароэжекторные. В 
компрессионных холодильных машинах рабочий цикл совершается за счет механической 
работы компрессора, в абсорбционных, сорбционных и пароэжекторных — за счет затрат 
теплоты. 
Для получения требуемых температур кипения и конденсации рабочего тела 
используют одноступенчатые, многоступенчатые и каскадные паровые компрессионные 
машины. Соответственно в одноступенчатых используют один, в многоступенчатых и 
каскадных — два компрессора и более, которые обеспечивают осуществление холодильного 
цикла в каждой ступени машины. Для холодильной обработки и хранения пищевых 
продуктов в охлаждаемых камерах используют преимущественно паровые компрессионные 
одно- и двухступенчатые холодильные машины. 

жүктеу/скачать 4.17 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: