Передача тепла (холода)

Процесс передачи холода (также см. раздел "ЧТО ТАКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ?") представляет собой охлаждение воздуха, подаваемого в оборудование для хранения пищевых и других продуктов, достигаемое за счет передачи энергии воздухом другой жидкости.

Передача энергии от одного жидкого вещества другому или от твердого тела другому, находящемуся с ним в контакте, происходит по мере увеличения разницы их температур. Если одно из жидких веществ меняет свое состояние, передается значительно большее количество энергии.

Состояния веществ

В природе вещества могут находиться в трех состояниях в зависимости от их текущей температуры и давления: жидкое, твердое и газообразное.

Состояние вещества определяется относительным расстоянием между его молекулами и, соответственно, силой их притяжения. Чем больше это расстояние (газообразное состояние), тем слабее силы притяжения между молекулами.

Для перехода вещества из одного состояния в другое с меньшей силой притяжения молекул необходимо значительное количество энергии, которая берется из окружающей среды, называется "скрытой теплотой" и требуется для разрыва связей между молекулами. Иначе говоря, эта энергия тратится на образование более сильных связей.

В качестве примера возьмем переход вещества из жидкого состояния в газообразное, который называется испарением. Для этого необходима энергия, которая берется из окружающей среды, которая в свою очередь охлаждается.

Энергия может передаваться тремя разными способами:

• излучение: передача тепла инфракрасными волнами;
• теплопроводность: передача тепла через вещества в твердом состоянии, молекулы которых проводят тепловую энергию от нагретой части вещества ко всем остальным его частям, и другим веществам, находящимся с ним в контакте;
• конвекция: передача тепла, обычно характерная жидкостям (и газам), когда молекулы жидкости находятся в состоянии возбуждения и двигаются через среду, в которой находится эти жидкость, и в результате получается так называемое "конвективное движение".

Принцип действия холодильного оборудования основан на испарении жидкости, т.е. хладагента.

В результате работ, проводившихся последнюю сотню лет, появился и был оптимизирован "принцип охлаждения сжатого пара", представляющий собой замкнутый контур, содержащий хладагент, который нагнетается компрессором и испаряется в теплообменнике, который находится в контакте с воздухом.

Охлажденный воздух далее поступает в охлаждаемое оборудование для хранения пищевых продуктов.

Энергия передается посредством теплопроводности трубок (обычно медных), из которых состоит теплообменный аппарат, между испаряющимся хладагентом и воздухом снаружи теплообменника, а также конвекцией воздуха, который вентиляторами подается в охлаждаемое оборудование.

Подробнее о роли давления и температуры см. в процессе охлаждения см. в разделе "ДАВЛЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА".