мая 01 2003

Разработка автономных экологическибезопасных охладителей воды и напитков

Опубликовано в 02:51 в категории Чистота воды и здоровье

Разработка автономных экологическибезопасных охладителей воды и напитков

А.С.Титлов, Р.Н. Проць, Г.М.Редунов*, Ю.А. Очеретяный

  • * Одесская национальная академия пищевых технологий

    (ОНАПТ), Одесса

  • “Юг-Сервис-Центр”, Одесса

    Потребление охлажденных напитков и воды является неотъемлемым элементом быта современного человека. В быту и общественном питании для охлаждения воды и напитков как правило используют стационарное холодильное оборудование компрессионного типа с холодопроизводительностью от 700 до 1000 Вт. Работа компрессоров осуществляется от электрических источников энергии.

    В Украине производством охладителей воды и пищевых жидкости занимается АОЗТ «УКснаб» (Красноперекопск, АР Крым). Серийно выпускаются модели «Сиваш-65» и «Сиваш-90». Следует отметить, что эти модели являются практически абсолютными аналогами современного оборудования ведущих мировых производителей как по комплектации, так и по схемным решениям. Во всех моделях используется озонобезопасный хладагент R134а.

    В то же время проблемы перехода на экологически безопасные хладагенты (поиск новых синтетических масел; низкая энергетическая эффективность экологически безопасных хладагентов; недостаточный профессиональный уровень разработчиков и обслуживающего персонала ) заставляют разработчиков бытовой и торговой холодильной техники обращать пристальное внимание на холодильные аппараты с абсорбционно-диффузионными холодильными машинами (АДХМ) .

    Рабочее тело АДХМ – водоаммиачный раствор с добавкой инертного газа – водорода, гелия либо их смеси абсолютно экологически безопасно – имеет нулевые значения озоноразрушающего потенциала и потенциала «парникового» эффекта .

    Холодильные аппараты с АДХМ имеют и ряд таких уникальных качеств, как:

    а) бесшумность, высокая надежность и длительный ресурс, отсутствие вибрации, магнитных и электрических полей при эксплуатации ;

    б) возможность использования в одном аппарате нескольких различных источников тепловой энергии – как электрических, так и альтернативных (теплота сгорания органического топлива, солнечное излучение, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, «горячий» поток воздуха вихревой трубы, теплонагруженные элементы радиоэлектронной аппаратуры) ;

    в) возможность работы с некачественными источниками энергии, в том числе и электрической в диапазоне напряжения сети 160…240 В .

    К достоинствам АДХМ следует отнести минимальную стоимость среди существующих типов бытового холодильного оборудования, что во многих случаях и определяет их популярность у пользователей.

    АДХМ незаменимы в минихолодильниках, во встраиваемых и в транспортных моделях холодильников, когда холодопроизводительность не превышает 20 Вт и нецелесообразно использовать компрессионные системы.

    Холодильные аппараты с АДХМ, оснащенные горелочными устройствами, широко используются туристами и путешественниками, так как им нет альтернативы в районах с отсутствием электроэнергии.

    Вместе с тем производство абсорбционных холодильных аппаратов в различных странах мира составляет 5-10 % от общего объема выпуска холодильных приборов .

    Это связано с их повышенным (на 40-60 %), по сравнению с аналогичными компрессионными моделями, энергопотреблением.

    Анализ разработок и исследований последнего десятилетия показали, что ведущие фирмы-производители и научные центры достигли определенных успехов в энергосбережении (в первую очередь – за счет применения элктронных систем управления) и по энергопотреблению абсорбционные холодильные аппараты приблизились к соответствующим компрессионным аналогам .

    В этом случае актуальными становятся задачи расширения ассортимента моделей бытовой и торговой абсорбционной холодильной техники.

    Начиная с 1990 года разработки ученых ОНАПТ и специалистов Васильковского завода холодильников направлены на создание новых образцов абсорбционной холодильной техники различного функционального назначения.

    При создании новой техники использовались прогрессивные технические и технологические решения:

    а) размещение испарителя съемной АДХМ в вертикальной плоскости в объеме теплогидроизолированного блока за пределами полезного объема холодильной камеры [1];

    б) создание дополнительных теплостоков к испарителю АДХМ на основе тепловых труб и одно – и двухфазных термосифонов[2];

    в) применение высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ) на основе керамики в качестве теплоизоляции генераторного узла АДХМ [3];

    г) применение пластичного (на основе меди) ВПЯМ для снижения контактного термического сопротивления в зоне тепловой связи испарителя АДХМ и холодильной камеры [4];

    г) применение холодоаккумулирующих материалов [5];

    д) применение энергосберегающих способов управления [6].

    Результатом разработок стали оригинальные модели бытовой и торговой техники абсорбционного типа:

    а) трехкамерные холодильники, выполненные по двум схемам:

    1) низкотемпературное отделение (морозильная камера) – холодильная камера – камера хранения овощей и фруктов (10…12 °С);

    2) низкотемпературное отделение (морозильная камера) - «нулевая» камера (около 0 °С) - холодильная камера [7];

    б) комбинированные двухкамерные («шкаф» и «ларь») с неохлаждаемым отделением, в частности, в виде выдвижного короба;

    в) торговые холодильные витрины на базе модели «Таир»;

    г) низкотемпературные камеры типа «ларь» параметрического ряда: 100; 180; 220; 240; 280 дм3, с регулируемыми режимами хранения в диапазоне температур от минус 18 °С до плюс 12 °С [8];

    д) транспортные холодильные аппараты типа «Киев» АБ-35;

    е) мини-холодильники и мини-бары типа «Киев» АШ-40

    Наибольшей популярностью у пользователей имеет однокамерный абсорбционный холодильник «Киев-410» АШ-160 с низкотемпературным отделением (НТО) , обладающий увеличенным (до 30 %) низкотемпературным отделением с уровнем температур хранения не выше минус 18 °С (

  • *) и «плачущим» испарителем.

    На основе низкотемпературных камер типа «ларь» (модель «Стугна» АМЛ – 180) разработаны мобильные системы холодильного храненения продукции:

    а) транспортные модели;

    б) мобильные установки для первичной холодильной обработки продукции прудового и речного рыбоводства [9].

    Следует отметить, что благодаря расположению испарителя АДХМ в вертикальной плоскости все новые модели не критичны к ориентации в пространстве и многие из них с успехом используются на транспорте.

    Новые модели комплектуются электронными системами управления (ЭСУ), предназначенными обеспечивать энергосберегающие (с минимумом энергопотребления) режимы работы аппаратов бытовой и торговой холодильной техники в широком диапазоне параметров эксплуатации – диапазон температур окружающей среды от 10 °С до 32 °С.

    ЭСУ обеспечивает энергосберегающие режимы работы широкого спектра аппаратов абсорбционного типа (холодильные витрины, низкотемпературные камеры, минихолодильники, транспортные холодильники).

    Энергосбережение достигается путем изменения величины подводимой тепловой мощности на генераторный узел холодильного аппарата в зависимости от температуры охлаждаемого объекта и температуры в характерной точке дефлегматора[10], а также перераспределением тепловой мощности по высоте подъемной части перекачивающего термосифона [11].

    В заключении необходимо отметить, что применение современных технологий, в том числе и компьютерных, позволяет практически сравнять по энергопотреблению абсорбционные и компрессионные аналоги среди аппаратов с объемом холодильной камеры до 100 дм3.

    Перспективы низкотемпературных камер типа «ларь» абсорбционного типа связаны с уникальными возможностями работы от альтернативных источников энергии, в том числе и в условиях некачественной подачи электроэнергии.

    1. Пат. 19328 Украина, МКИ F25 B15/10. Абсорбционный холодильник /Н.Ф. Хоменко, Г.М. Олифер, А.С. Титлов (Украина) -№95321331, Заявл. 03.04.91; Опубл. 25.12.97, Бюл. №6

    2. Титлов А.С., Рыбников М.В., Завертаный В.В., Васылив О.Б.Использование тепловых труб и термосифонов в абсорбционных холодильниках //Холодильная техника. -1998. -№2. - С. 12-13.

    3. Титлов А.С., Рева Н.В., Тюхай Д.С. Поиск и изучение перспективных теплоизоляционных материалов генераторных узлов АДХМ //Холодильная техника и технология. –2001. -№ 3. –С.12-18.

    4. Пат. 2039916 Российской Федерации, МКИ F 25 D 11/02, 23/10. Способ соединения теплопередающих деталей разной конфигурации в абсорбционном холодильнике и абсорбционный холодильник/ В.Ф.Чернышев, Г.И.Овечкин, К.Г.Смирнов-Васильев (Россия), А.С.Титлов (Украина), В.В.Двирный (Россия), Н.Ф.Хоменко (Украина); -№ 4877935/13; Заявл. 11.09.90; Опубл. 20.07.95, Бюл. № 20.

    5. Титлов А.С., Лозовский С.И., Чайковский В.Ф., Завертаный В.В.. Оптимизация температурно-энергетических и массо-габаритных характеристик абсорбционных морозильников с использованием холодоаккумуляторов //Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры: Науч. -техн. сб. -1995. -Вып. 1-2 -С. 60-68

    6. Захаров Н.Д., Тюхай Д.С., Титлов А.С., Васылив О.Б., Халайджи В.Н. Проблемы энергосбережения в бытовой абсорбционной холодильной технике //Вестник Международной академии холода –1999. -№4. –С. 24-29.

    7. Деклараційний патент № 47753А України, МКИ F 25 B 15/10; Абсорбційний холодильник //О.С.Тітлов, М.Д.Захаров, О.Б.Василів. -№ 2001096077 ; Заявл. 04.09.2001; Опубл. 15.07.2002, Бюл. № 7

    8. Титлов А.С., Васылив О.Б., Завертаный В.В., Хоменко Н.Ф. Низкотемпературные камеры с абсорбционно-диффузионными холодильными машинами //Холодильная техника. -1998. - № 9. - С.26-27.

    9. Титлов А.С., Васылив О.Б., Тюхай Д.С., Безусов А.Т., Бабков Н.И., Паламарчук А.С. Разработка автономных мобильных аппаратов абсорбционного типа для первичной холодильной обработки продукции речного и прудового рыбоводства //Холодильная техника и технология. –1999. -№ 64. -С. 61-64.

    10. Титлов А.С., Завертаный В.В., Васылив О.Б., Ленский Л.Р. Экспериментальные исследования температурно-энергетических характеристик низкотемпературных камер на основе АДХМ //Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры: Науч.-техн. сб. -1998. -Вып.1. -С.60-67.

    11. Титлов А.С., Тюхай Д.С., Васылив О.Б. Поиск энергосберегающих режимов работы перекачивающих термосифонов АДХМ //Холодильная техника и технология. –2000. -№ 67. - С. 12-20.

  • Нет пока ответов

    Комментарии закрыты.