Czym jest chłodnictwo i jakie urządzenia się stosuje?

Chłodnictwo przemysłowe sprowadza się do otrzymywania i utrzymania niższej temperatury od otoczenia. Chłodziarki, czyli urządzenia chłodnicze pozwalają odwrócić proces przemieszczania się ciepła z miejsca, w którym jest go więcej – w miejsce, w którym jest go mniej. Oznacza to, że pompują ciepło z miejsca, z którego ono ucieka. Na czym polega chłodzenie i jakich urządzeń się używa? Odpowiadamy!

Jakie są techniki chłodzenia? Historia

Chłodnictwo przemysłowe pozwala przechowywać żywność i zachować jej wartości w nienaruszonym stanie. Na początku stosowano naturalne substancje chłodnicze, takie jak woda, lód czy śnieg. Lód przechowywano w grotach czy dołach, jak również w specjalnych glinianych naczyniach. Wówczas dokonywało się odparowywanie części zawartości płynów.

Jakie jest zastosowanie chłodnictwa?

Chłodnictwo i klimatyzacja są często mylone. W przypadku specjalistycznego chłodnictwa stosuje się je do utrwalania, przechowywania czy przewozu artykułów spożywczych, które łatwo się psują. Dzięki temu można zachować produkty. Nie wpływa to negatywnie na świeżość, smak, kolor czy zawartość witamin. Poza tym wyróżnia się następujące obszary zastosowań:

• temperatura od -10 do 25 – przewóz chłodniczy, wykonywanie i przechowywanie żywności, sprzęt klimatyzacyjny, obiekty sportowe i pompy ciepła,
• temperatura -50 do -10 – zamrażanie artykułów żywnościowych do przechowywania, sublimacyjne suszenie oraz skraplanie butanu i propanu,
• temperatura -180 do -50 – wytwarzanie suchego lodu, kriomedycyna i kriobiologia,
• temperatura -270 do -180 – kosmonautyka i lotnictwo,
• kriofizyka i skraplanie powietrza i tlenu argonu,
• około -273 – fizyczne badania i absolutne zero.

W jaki sposób działają urządzenia chłodnicze?

Warto wiedzieć, że czynnik chłodniczy ulega w sprężarce sprężeniu. Skutkiem jest wzrost temperatury. Następnie opary czynnika chłodniczego są wypychane pod ciśnieniem. W tym celu stosuje się zawór tłoczny do skraplacza. Potem w chłodzonym skraplaczu powietrzem lub wodą gorące opary czynnika chłodniczego ochładzają się. Zwykle do temperatury skraplania. Później skraplają się do zbiornika chłodniczego płynu.

Kolejnym etapem jest trafienie czynnika chłodniczego ze zbiornika płynu chłodniczego pod ciśnieniem do rozprężnego zaworu. Z powodu rozprężania ciśnienie i temperatura znacznie maleje. Czynnik chłodniczy przepływa następnie przez parownik, który znajduje się w izolowanej komorze sprzętu chłodniczego. Następnie czynnik chłodniczy dzięki ściance parownika odbiera ciepło od chłodzonych produktów i równocześnie sam się ogrzewa, a później kierowany jest do sprężarki. Proces się powtarza.

Dobrze wiedzieć, że w urządzeniach chłodniczych chłodzenie przeprowadza się z użyciem rozprężania czynnika chłodniczego. Inaczej niż w dezodorantach czynnik chłodniczy działa w zamkniętym obiegu. W związku z tym gaz, który został rozprężony i powtórnie sprężany przez sprężarkę.

Jakich urządzeń używa się w chłodnictwie?

Do głównych sprzętów, których używa się w przemysłowym czy komercyjnym chłodnictwie zalicza się:

• witryny w supermarketach,
• chłodnie,
• blast chillery,
• witryny – w lodziarniach, barach, cukierniach,
• lodówki – używane w kuchniach przemysłowych, w tym opóźniacze czy dojrzewalnie, jak również na artykuły farmaceutyczne.

Jak otrzymuje się obniżone temperatury?

W hurtowni chłodnictwa do metod otrzymywania obniżonych temperatur zalicza się:

• topnienie,
• parowanie,
• sublimacja,
• rozprężanie gazów,
• desorpcja,
• efekt Joule’a Thomsona,
• efekt magnetokaloryczny.