3. Холодильное оборудование

Холодильное оборудование применяется для хранения скоропортящихся продуктов при низкой температуре. От его правильной эксплуатации и соблюдения температурных режимов хранения продуктов зависит качество продуктов. Некачественные продукты могут нанести вред здоровью людей, а это верный путь для падения престижа заведения. Поэтому к выбору холодильной машины следует относиться очень ответственно.

Холодиль­ные агрегаты подразделяются на три типа – компрессионные, абсорбционные и термоэлект­рические. Морозильники же бывают только компрессионного типа.

Основу компрессионного агрегата составляет компрессор, абсорбционного – электрический нагреватель, термоэлектрического – твердо­топливная кристаллическая батарея, питае­мая постоянным электрическим током.

На предприятиях общественного питания и кухнях дома применяются компрессионные холодильные машины. Чтобы знать, как правильно эксплуатировать холодильные машины, необходимо понимать, как она работает. Рассмотрим принцип образования холода.

Холодильная машина имеет замкнутый цикл, состоящий из действий нескольких ее основных составляющих: компрессора, конденсатора, испарителя, дросселирующего устройства.

Испаритель – это аппарат, где происходит теплообмен между окружающей средой и кипящим хладагентом.

Хладагенты – рабочие вещества холодильной машины, с помощью которых обеспечивается получение низких температур.

Конденсатор – при помощи этой части машины от паров хладагента забирается тепло. В маленьких конструкциях это обычный змеевик, выведенный наружу, в масштабных конструкциях конденсатор охлаждается при помощи принудительной циркуляции воздуха или воды.

Компрессор – агрегат, работа которого обеспечивает сжимание хладагента.

Принцип работы компрессионной холодильной машины (рис. 66): в компрессоре, отсосанный из испарителя газообразный хладагент (в качестве которого чаще всего используется хладон-12) сжимается, затем поступает в конденсатор, где его температура понижается за счет охлаждения окружающей среды. Пары хладагента превращаются в жидкость. После этого хладагент через терморегулирующий вентиль (дроссель) поступает в испаритель.

Далее хла­дагент поступает в каналы испарителя, где давление снижается с 8-10 до 0,1-0,2 атмо­сфер. За счет резкого понижения давления в испарителе, жидкость хладагента вскипает, превращаясь в пар, при этом отбирая тепло у воздуха, окружающего испаритель. Затем хладагент отсасывается компрессором. Затем такой рабочий цикл повторяется до тех пор, пока температура в камере не достигнет установленной. Если произошло повышение температуры, цикл запускается снова. Расположение основных функциональных блоков компрессионного холодильника показа­но на рис. 67.

Рис. 66. Схема работы компрессионного холодильни­ка: 1 — компрессор; 2 — конденсатор; 3 — испаритель

Рис. 67. Расположение основных функциональных блоков компрессионного холодильника: а — вид спереди; б — вид сзади; 1 — терморегулятор; 2 — испаритель; 3 — конденса­тор; 4 — холодильный агрегат (компрессор)

Бытовые холодильники могут быть однокамерными и двухкамерными. У однокамерного внутри ос­новной камеры размещается еще одна, в кото­рой поддерживается более низкая температура. Такой холодильник имеет одну общую дверку.

Двухкамерные холодильники со­стоят из холодильной и низкотемпературной камер. Есть также трех- и четырехкамерные хо­лодильники. Каждая их камера является как бы отдельным агрегатом, обладающим собственной температурой, которая должна строго соответствовать международным и отечествен­ным стандартам. Так, в основной камере она должна поддерживаться в пределах от 0 до +5 °С, однако в отдельных ее точках допускаются колебания от 0 до +10 °С. В низкотемператур­ных отделениях (НТО) или камерах (НТК) мак­симальные значения температур должны быть кратны шести, например: -6 °С, -12 "С, -18 °С.

На дверях холодильных камер имеется спе­циальная маркировка из звездочек, которая указывает на установленный в данной камере или отделении температурный режим. Каждая звездочка соответствует 6⁰С. Так, одна звездоч­ка (*) означает, что температура в камере не под­нимается выше -6 °С, две звездочки (**) – выше -12 °С и три звездочки (***) – выше -18 °С.

В камере морозильника (рис. 68) постоянно поддер­живается минусовая температура, нередко опус­кающаяся ниже -18 °С. Основным его назначени­ем является долгосрочное хранение продуктов, которое может продолжаться от недели до одного года. Работает морозильник так же, как компрессионный холодильник.

Рис. 68. Расположение основных функциональных блоков морозильника:

1 — конденсатор; 2 — терморе­гулятор; 3 — холодильный агрегат;

4 — испаритель

Конденсатор располагается на задней стен­ке морозильника. В нижней части конденсато­ра находится компрессор. Испарители в виде трубок размещаются под каждой из полок, на которых устанавливаются корзины с продукта­ми. На двери обычно полки не располагают. Она гладкая и снабжена магнитным уплотнителем. Морозильный шкаф изготавливают из пластмассы. Теплоизоляцию выполняют из по­лиуретана.

Все морозильники имеют блоки наблюде­ния и управления в режиме замораживания. При этом загораются желтый и красный инди­каторы. Когда морозильник работает в режиме хранения, горит зеленый индикатор.

Морозильник обычно размещают на кухне рядом с холодильником или ставят поверх него. Можно поставить его и в комнате, но не в спальне, потому что при работе агрегата неиз­бежно появляется шум.

Классификация холодильного оборудования на предприятиях общественного питания и торговли. Холодильное оборудование классифицируют по следующим признакам:

♦ по доступности к товару:

• открытое, со свободным доступом к товарам для по­купателей;

• закрытое, установленное в торговом зале, со сво­бодным доступом для покупателей;

• закрытое, установленное на рабочем месте, с досту­пом только для продавца.

♦ по характеру движения воздуха: с естественной циркуляцией воздуха; с принудительной циркуляцией воздуха (вентилято­ром).

♦ по расположению агрегата (компрессора): со встроенным агрегатом; с отдельно монтируемым агрегатом; с централизованным хладоснабжением.

♦ по конструктивным особенностям конденсаторов: с воздушным охлаждением; с водяным охлаждением.

♦ по месту хранения скоропортящихся продуктов: для хранения запасов товаров в складских помещениях (холодильные камеры и закрытые холодильные шкафы); для хранения текущего запаса (витрины, прилавки, шкафы).

♦ по температурному режиму хранения:

• для охлажденных скоропортящихся продуктов, среднетемпературный режим (от 0⁰ до 5⁰ С);

• для охлаждения напитков, режим охлаждения (от 15⁰ до 17⁰ С);

• для кратковременного хранения замороженных продуктов, низкотемпературный режим (от -1⁰ до -18⁰ С);

• для длительного хранения замороженных продуктов, режим глубокого замораживания (от -18⁰ до -30⁰ С).

♦ по назначению:

• для хранения скоропортящихся товаров;

• для демонстрации и продажи товаров покупателям (прилавки, витрины, лари);

- только для демонстрации образцов товаров в оконных проемах, на выставках (демонстрационные витрины, шкафы-витрины);

- для быстрого замораживания воды: льдогенераторы.

Виды холодильного оборудования.

♦ Холодильные шкафы. Важнейшим видом холодильного оборудова­ния являются холодильные шкафы, предназна­ченные для хранения, демонстрации и продажи скоропор­тящихся товаров. При характеристике отдельных модификаций шкафов главными признаками являются их полезный объем, тем­пературный режим, материал и конструкция дверей, ко­личество полок и наличие подсветки и вентиляторов в ох­лаждаемом объеме.

Распашной вариант дешевле раздвижного, но не всегда удобен в эксплуатации в условиях небольших торговых площадей и узких проходов. Наиболее совершенные конструкции шкафов имеют специальное приспособление для самозакрывания раздвижных створок.

В большинстве шкафов испаритель конструктивно рас­пложен под потолком шкафа. Холодный воздух, имея большую плотность, опускается к нижней полке шкафа, ох­лаждая на своем пути хранящиеся в шкафу продукты. При такой естественной циркуляции воздуха в отдельных моде­лях шкафов перепад температур по высоте может дохо­дить до нескольких градусов. В маркировке этих моделей шкафов иногда используются буквы St что означает "есте­ственное охлаждение".

Для выравнивания температур по всему объему шка­фа применяют принудительную циркуляцию воздуха при помощи вентилятора. Разброс температур в этом случае снижается до 1–2⁰ С. Эффективность использования способа зависит от хранящих­ся в нем продуктов. Для продуктов в герметичной упаковке целесообразнее использовать шкафы с маркировкой V в названии, что означает "принудительная вентиляция".

Равномерности охлаждения по всему объему шкафа можно так же достичь, применяя особую конструкцию по­лок, ребрами жесткости которых являются трубки испари­теля. Недостатки этой конструкции – жесткость крепления полок и невозможность изменения расстояния между ними.

По месту расположения компрессорно-конденсаторного агрегата различают два варианта: верхнее и нижнее. Не оказывая какого-либо влияния на температурный режим, месторасположение агрегата предопределяет удобство обслуживания и ремонта, а также в некоторой степени дол­говечность и надежность.

Сочетание всех указанных различий и дает то многооб­разие модификаций, которым характеризуется рынок ох­лаждаемых шкафов.

♦ Холодильные прилавки и прилавки-витрины. Холодильные прилавки используют для кратковремен­ного хранения, демонстрации и продажи расфасованных и упакованных охлажденных и замороженных продуктов пе­ред их продажей.

Холодильные прилавки бывают двух типов:

• закрытого типа (глухие), предназначенные для хранения текущего запаса скоропортящихся продуктов на ра­бочем месте продавца;

• с прозрачными дверцами, предназначенные для хра­нения, демонстрации и продажи расфасованных скоропор­тящихся товаров. Такие прилавки могут использоваться как на рабочем месте продавца, так и в торговом зале.

Холодильные прилавки-витрины – это комплексное оборудование, состоящее из прилавка, в котором хранится запас продуктов, и витрины, установленной на прилавке и служащей для демонстрации и продажи продуктов. По мере необходимости продукты из прилавка переносят в витрину. Отличается это оборудование тем, что все охлаждаемые емкости закрыты дверцами либо остеклены со стороны по­купателя.

♦ Холодильные лари (рис. 69). С учетом основных параметров (объем, температурный режим, конструкция крышки) лари условно подразделя­ются на два типа: морозильные и холодильные. Морозиль­ные лари предназначены для хранения замороженных про­дуктов и мороженого, холодильные – для охлаждения на­питков. Наряду с этим данное оборудование осуществляет функции демонстрации предлагаемого товара. Для уличной торговли, как правило, используют небольшие лари объемом 250–300 л, реже 120–150 л. Очень часто морозильные лари предпочитают другому оборудованию подобного класса (прилавки, шкафы, витри­ны). Объясняется это двумя причинами – экономической целесообразностью и простотой использования. Благодаря конструкции, позволяющей экономным спо­собом достигать низких температур в объеме ларя, про­дукты в них можно хранить гораздо дольше, чем в тради­ционных витринах. Дело в том, что лари замораживаются со всех сторон, в то время как охлаждение витрин проис­ходит при помощи испарителя, расположенного с одной стороны (у некоторых моделей — дополнительно внизу).

♦ Холодильные и морозильные камеры. В подсобных помещениях используются для создания запаса продуктов питания и сглаживания неравномерности их поступления и реализации. Могут быть стационарными и сборно-разборными. Для комплектации существует богатый выбор аксессуаров: потолочные крючки, рельсы, стеллажи.

♦ Камеры шоковой заморозки. В камерах шоковой заморозки низкая температура замораживания создает ряд достоинств:

• резкое охлаждение приостанавливает размножение бактерий, хранение продуктов дольше;

• резкая заморозка сокращает уменьшение веса продукта из-за обеззвоживания;

• позволяет избежать образования крупных кристаллов льда, разрушающих структуру тканей продукта.

Рис. 69 . Морозильные лари

Абсорбционные холодильники. Абсорбция определяется как объемное по­глощение одного вещества другим. Этот прин­цип и положен в основу работы абсорбционного холодильника (рис. 70). Роль холодильного агента вы­полняет компонент, кипение которого проис­ходит при низкой температуре, а абсорбентом является компонент, кипящий при высокой температуре.

Роль компрессора в таком холодильнике вы­полняет котел, в котором пары находятся под высоким давлением. Пар, содержащий большой процент аммиака, поступает в конденсатор, где превращается в жидкость под воздействием по­тока воздуха окружающей среды. В остальном работа абсорбционного холодильника происхо­дит по той же схеме, что и компресси­онного.

Наиболее распространенным этот тип холо­дильника был в 1930 – 1940-е годы. В конце же 1950-х годов абсорбционные холодильники были вытеснены более прогрессивными комп­рессионными. Позднее появились двухтемпературные абсорбционные холодильники, которые снова составили конкуренцию компрессионным, к тому же стоили они значительно дешевле. Так что в конце XX века эти два вида холодильни­ков мирно сосуществовали и занимали равно­правное положение.

Абсорбционный холодильник обладает ря­дом преимуществ: бесшумность, независимость от перепадов напряжения в электросети и от­сутствие трущихся движущихся частей.

Рис. 70. Схема работы абсорбционного холодильника

Термоэлектрические холодильники. Работа термоэлектрического холодильника (рис. 71) основана на следующем принципе. Когда электрический ток проходит через гра­ницу двух разнородных материалов, происхо­дит поглощение или выделение теплоты. По имени ученого, который открыл это явление в 1834 году, оно получило название эффекта Пельтье.

Теплота поглощается в процессе перенесе­ния зарядов электрическим током. За счет энергии кристаллической решетки вещества, в которое они перешли, поглощая теплоту, по­вышается энергия зарядов. В противополож­ном контакте заряды отдают избыток энергии кристаллической решетке, в результате чего происходит выделение теплоты.

Рис. 71. Схема работы термоэлектрического холо­дильника

По принципу Пельтье построена работа шкафа-термостата, предназначенного для хра­нения свежих овощей и фруктов, и переносно­го автомобильного холодильника с понижен­ным энергопотреблением. Такой холодильник интересен тем, что в одном и том же его отделе­нии, переключив питание, можно получить как низкие, так и высокие температуры.

Термоэлектрические холодильники удобно использовать на даче, поскольку они могут работать от источника электропитания на­пряжением в 12 В. В автомашинах питание холодильника возможно от генератора или аккумулятора. Продолжитель­ность хранения продуктов такая же, что и в домаш­нем холодильнике.