Охлаждение

Коммерческое охлаждение

Охлаждение - это любой из различных типов охлаждения пространства, вещества или системы для снижения и/или поддержания его температуры ниже окружающей среды (в то время как удаленное тепло выброшен до более высокой температуры). Охлаждение-это искусственный или человеческий метод охлаждения .

Охлаждение относится к процессу, с помощью которого энергия в форме тепла удаляется из низкотемпературной среды и переносится в высокотемпературную среду. Эта работа переноса энергии традиционно обусловлена ​​механическими средствами (будь то лед или электромеханические машины), но она также может быть обусловлена ​​теплом, магнетизмом , электричеством , лазером или другими средствами. Охлаждение имеет много применений, в том числе домашние холодильники , промышленные морозильники , криогенику и кондиционер . Тепловые насосы могут использовать тепловой выход процесса охлаждения, а также могут быть спроектированы как обратима, но в остальном аналогичны кондиционированию воздуха.

Охлаждение оказало большое влияние на промышленность, образ жизни, сельское хозяйство и модели расселения. Идея сохранения пищи восходит к предыстории человека , но на протяжении тысячелетий люди были ограничены в отношении средств этого. Они использовали отверстие с помощью соленника и сушки , и они использовали естественную прохладу в пещерах , корневых подвалах и зимней погоде, но другие средства охлаждения были недоступны. В 19 веке они начали использовать торговлю льдом для развития холодных цепей . В конце 19-го по середину 20-го веков было разработано механическое охлаждение , улучшено и значительно расширено в его досягах. Таким образом, охлаждение быстро развивалось в прошлом веке, от сбора льда до управляемых температурой железнодорожных вагонов , грузовиков-холодильников и повсеместных холодильников и морозильников в магазинах и домах во многих странах. Внедрение охлажденных железнодорожных вагонов способствовало поселению районов, которые не были на более ранних основных транспортных каналах, таких как реки, гавани или тропы долины.

Эти новые схемы поселения вызвали строительство крупных городов, которые способны процветать в районах, которые иначе считались непривещенными, таких как Хьюстон , Техас и Лас -Вегас , штат Невада. В большинстве развитых стран города сильно зависят от охлаждения в супермаркетах , чтобы получить пищу для ежедневного потребления. Увеличение источников пищи привело к увеличению концентрации продаж сельского хозяйства, поступающего в результате меньшего процента ферм. Фермы сегодня имеют гораздо большую производительность на человека по сравнению с конце 1800 -х годов. Это привело к тому, что новые источники пищи, доступные для всего населения, что оказало большое влияние на питание общества.

История

Для хронологического руководства см. Сроки технологии низкотемпературной технологии .

Самые ранние формы охлаждения

Сезонный сбор снега и льда является древней практикой, которая, по оценкам, началась ранее, чем 1000 г. до н.э. Китайская коллекция текстов этого периода, известного как подлости , описывает религиозные церемонии для заполнения и опорожнения ледяных погреб. Тем не менее, мало что известно о строительстве этих ледяных подвалов или о цели льда. Следующим древним обществом, которое записывает сбор льда ICE, возможно, были евреи в книге Притчей, в которой говорится, что «как снег во времена урожая, как и верный посланник для тех, кто его послал». Историки интерпретировали это как означающее, что евреи использовали лед, чтобы охладить напитки, а не сохранить пищу. Другие древние культуры, такие как греки и римляне, вырывают большие снежные ямы, изолированные с травой, солонкой или ветвями деревьев в качестве холодного хранения. Как и евреи, греки и римляне использовали не лед и снег для сохранения пищи, а в первую очередь в качестве средства для охлаждения напитков. Египтяне охладили воду путем испарения на мелководье на крышах своих домов ночью. Древние люди Индии использовали эту же концепцию для производства льда. Персы хранили лед в яме под названием Яхчал и, возможно, была первой группой людей, которая использовала холодную хранение для сохранения пищи. В австралийском Outback до того, как было доступно надежное электроснабжение, многие фермеры использовали Safe Gardie Safe , состоящую из комнаты с шторами гессианского (мешковина), висящими на потолке, пропитанной водой. Вода испарялась и тем самым охлаждает комнату, позволяя хранить многие скоропортящиеся продукты, такие как фрукты, масло и вылеченное мясо.

Ледяной сбор

См. Также: Резка льда и торговля льдом

Сбор льда в Массачусетсе , 1852, показывающий железнодорожную линию на заднем плане, используется для транспортировки льда.

До 1830 года немногие американцы использовали лед для охлаждения продуктов из-за отсутствия ледяных и ледяных ящиков. По мере того, как эти две вещи стали более широко доступными, люди использовали оси и пилы для сбора льда для своих хранилищ. Этот метод оказался трудным, опасным и, конечно, не напоминал ничего, что могло быть дублировано в коммерческом масштабе.

Несмотря на трудности с сборкой льда, Фредерик Тюдор подумал, что может извлечь выгоду из этого нового товара, собирая лед в Новой Англии и отправив его на Карибские острова, а также в южные штаты. Вначале Тюдор потерял тысячи долларов, но в конце концов получил прибыль, когда он построил ледяные годы в Чарльстоне, штат Вирджиния, и в кубинском портовом городе Гавана. Эти ледяные и лучшие изолированные корабли помогли сократить потери льда с 66% до 8%. Этот прирост эффективности повлиял на Тудоров, чтобы расширить свой ледяной рынок в другие города с такими ледяными, как Новый Орлеан и Саванна. Этот ледяной рынок дополнительно расширился по мере того, как сбора льда стал быстрее и дешевле после того, как один из поставщиков Тюдора, Натаниэль Уайет, изобрел лошадь в 1825 году . Индустрия выросла.

ICE стал массовым рыночным товаром к началу 1830-х годов с ценой льда, снижающейся с шести центов за фунт до половины цента за фунт. В Нью -Йорке потребление льда увеличилось с 12 000 тонн в 1843 году до 100 000 тонн в 1856 году. Потребление Бостона в течение того же периода перешло с 6000 тонн до 85 000 тонн. Сбор льдов создал «культуру охлаждения», поскольку большинство людей использовали лед и ледяные ящики для хранения своих молочных продуктов, рыбы, мяса, и даже фруктов и овощей. Эти ранние методы хранения холода проложили путь для многих американцев принять технологию охлаждения, которая скоро захватит страну.

Охлаждение исследования

Уильям Каллен , первый, кто проведет эксперименты в искусственное охлаждение.

История искусственного охлаждения началась, когда в 1755 году шотландский профессор Уильям Каллен разработал небольшую охлаждающую машину. Каллен использовал насос для создания частичного вакуума над контейнером с диэтиловым эфиром , который затем варил , поглощал тепло от окружающего воздуха. Эксперимент даже создал небольшое количество льда, но в то время не имел практического применения.

В 1758 году Бенджамин Франклин и Джон Хэдли , профессор химии, сотрудничали над проектом, расследующим принцип испарения как средство быстрого охлаждения объекта в Кембриджском университете , Англия . Они подтвердили, что испарение очень летучих жидкостей, таких как спирт и эфир, может быть использовано для снижения температуры объекта после точки замерзания воды. Они провели свой эксперимент с лампочкой ртутного термометра в качестве объекта и с сильфоном, используемым для ускорения испарения; Они снизили температуру луковицы термометра до -14 ° C (7 ° F), в то время как температура окружающей среды составляла 18 ° C (65 ° F). Они отметили, что вскоре после того, как пройдут точку замерзания воды 0 ° C (32 ° F), тонкая пленка льда, образованная на поверхности луковицы термометра, и что ледяная масса была примерно 6,4 миллиметра ( 1 ~ 4 дюйма) толщиной, когда они остановили эксперимент после достижения -14 ° C (7 ° F). Франклин писал: «Из этого эксперимента можно увидеть возможность замораживания человека до смерти в теплый летний день». В 1805 году американский изобретатель Оливер Эванс описал закрытый парильный холодильный цикл для производства льда эфиром под вакуумом.

В 1820 году английский ученый Майкл Фарадея разжигал аммиак и другие газы, используя высокие давления и низкие температуры, а в 1834 году американский экспатриант в Великобритании- Джейкоб Перкинс , построил первую рабочую систему охлаждения пары в мире. Это был закрытый цикл, который мог работать непрерывно, как он описал в своем патенте:

Я могу использовать летучие жидкости с целью производства охлаждения или замораживания жидкостей, и все же в то же время постоянно конденсируя такие летучие жидкости и снова приводя их к эксплуатации без отходов.

Его прототипная система работала, хотя она не удалась коммерчески.

В 1842 году аналогичная попытка была предпринята американским врачом Джоном Горри , который создал рабочий прототип, но это был коммерческий провал. Как и многие медицинские эксперты в течение этого времени, Горри думал, что слишком много воздействия на тропическое тепло привело к психическому и физическому дегенерации, а также к распространению таких заболеваний, как малярия. Он задумал идею использования своей охлаждения для охлаждения воздуха для комфорта в домах и больницах для предотвращения заболеваний. Американский инженер Александр Тунинг вышел в 1850 году британский патент на систему сжатия пара, которая использовала эфир.

Первая практическая система охлаждения с энтузиазмом была построена Джеймсом Харрисоном , британским журналистом, который эмигрировал в Австралию . Его патент в 1856 году предназначался для системы сжатия с экологически чистым, с использованием эфира, алкоголя или аммиака. В 1851 году он построил механическую машину для изготовления льда на берегах реки Барвон в Рокки-Пойнте в Джилонге , штат Виктория , и его первая коммерческая машина для изготовления льда в 1854 году. Харрисон также ввел коммерческое охлаждение со снятием со снятия пивоваренных заводов. Упаковочные дома, и к 1861 году работали дюжина его систем. Позже он вступил в дебаты о том, как конкурировать с американским преимуществом нерефрированных продаж говядины в Соединенное Королевство . В 1873 году он подготовил парусного корабля Норфолка для экспериментальной перевозки говядины в Соединенное Королевство, которое использовало систему холодной комнаты вместо охлаждения. Предприятие было провалом, так как лед был потреблялся быстрее, чем ожидалось.

Фердинанда Карре Устройство для изготовления льда

Первая система охлаждения поглощения газа , использующая газовый аммиак, растворенный в воде (называемая «аква -аммиак»), была разработана Фердинандом Францией из Франции в 1859 году и запатентованным в 1860 году. Карл фон Линде , инженер, специализирующийся на паровых локомотивах и профессоре инженерных Технологический университет Мюнхена в Германии начал исследовать охлаждение в 1860-х и 1870-х годах в ответ на спрос со стороны пивоваров на технологию, которая позволила бы круглогодично масштабному производству лагера ; Он запатентовал улучшенный метод сжигающих газов в 1876 году. Его новый процесс стал возможным с использованием газов, таких как аммиак , диоксид серы (SO ₂ ) и метилхлорид (CH ₃ CL) в качестве хладагентов, и они широко использовались для этой цели до конца 1920 -х годов.

Фаддеус Лоу , американский баллон, держал несколько патентов на ледола за ледовыми машинами. Его «сжатие ледяной машины» произвела революцию в индустрии холодного хранения. В 1869 году он и другие инвесторы приобрели старый пароход, на который они загрузили один из охлаждений Лоу и начали отправлять свежие фрукты из Нью -Йорка в район побережья Мексиканского залива, и свежее мясо из Галвестона, штат Техас. Отсутствие знаний о доставке, бизнес был дорогостоящим провалом.

Коммерческое использование

Смотрите также: холодная цепь и холодильник

Проект холодильника 1870 года. Хэча на крыше обеспечивали доступ к резервуарам для хранения собранного льда на каждом конце.

Патент Icemaker Эндрю Мюль от 12 декабря 1871 года.

В 1842 году Джон Горри создал систему, способную охладить воду для производства льда. Хотя это был коммерческий провал, он вдохновил ученых и изобретателей по всему миру. Фердинанд Франс и Карре был одним из вдохновленных, и он создал систему производства льда, которая была проще и меньше, чем у Горри. Во время гражданской войны такие города, как Новый Орлеан, больше не могли получить лед из Новой Англии через торговлю прибрежным льдом. Система охлаждения Карре стала решением проблем с льдом Нового Орлеана, и к 1865 году в городе было три машины Карре. В 1867 году в Сан-Антонио, штат Техас, французский иммигрант по имени Эндрю Мюл построил машину для изготовления льда, чтобы помочь обслуживать расширяющуюся говядину, прежде чем переехать в Вако в 1871 году. Works, компания, приобретенная WC Bradley Co., которая продолжала производить первых коммерческих производителей льда в США.

К 1870 -м годам пивоваренные заводы стали крупнейшими пользователями собранного льда. Несмотря на то, что индустрия с хрустящей ледяной, на рубеже 20-го века выросла, загрязнение и сточные воды начали проникать в естественный лед, что делает его проблемой в столичных пригородах. В конце концов, пивоваренные заводы начали жаловаться на испорченный лед. Общественное беспокойство о чистоте воды, из которой был сформирован лед, начал расти в начале 1900 -х годов с ростом теории зародышей. Многочисленные средства массовой информации опубликовали статьи, соединяющие такие заболевания, как брюшная лихорадка с естественным потреблением льда. Это привело к тому, что убор льда стал незаконным в определенных районах страны. Все эти сценарии увеличили требования к современному охлаждению и промышленному льду. Такие машины, продуцирующие лед, такие как у Карре и Мюла, рассматривались как средство производства льда для удовлетворения потребностей бакалейных лавок, фермеров и грузоотправителей.

В 1840-х годах в США были введены охлажденные железнодорожные вагоны для краткосрочного транспорта молочных продуктов, но они использовали собранные льда для поддержания прохладной температуры.

Данидин , первый коммерчески успешный охлажденный корабль.

Новая технология охлаждения сначала встретилась с широко распространенным промышленным использованием в качестве средства замораживания мяса для транспортировки на море на референтных кораблях от британских владения и других стран на Британские острова . Несмотря на то, что на самом деле не первый, кто достиг успешного транспортировки замороженных товаров за рубежом ( Strathleven прибыл в лондонские доки 2 февраля 1880 года с грузом замороженной говядины, баранины и масла из Сиднея и Мельбурна ), прорыв часто приписывается Уильяму Солтау Дэвидсону , предпринимателю, который эмигрировал в Новую Зеландию . Дэвидсон подумал, что растущее население и спрос на мясо Британии может смягчить спад на мировых рынках шерсти , которые сильно влияли на Новую Зеландию. После обширных исследований он поручил, чтобы данидин был переоборудован с компрессионным охлаждением для отгрузки мяса в 1881 году. 15 февраля 1882 года данидин отплыл в Лондон с тем, что должно было стать первым коммерчески успешным охлажденным судоходным путешествием, и фундамент охлажденная мясная промышленность .

«Таймс» прокомментировала: «Сегодня мы должны записать такой триумф по поводу физических трудностей, которые были бы невероятны, даже невообразимыми, очень несколько дней назад ...». Мальборо Новой - сестры отправляется в Данидин - был немедленно переоборудован и присоединился к торговле в следующем году вместе с соперником компании Зеландии судоходной Mataurua , в то время как немецкий пароход Марсала начал нести замороженные новозеландские ягненки в декабре 1882 года. В течение пяти лет. 172 Поставки замороженного мяса были отправлены из Новой Зеландии в Соединенное Королевство, из которых только 9 имели значительное количество мяса. Охлаждаемая доставка также привела к более широкому мясу и молочному буму в Австралии и Южной Америке. J & E Hall of Dartford , Англия, оснастила SS Selembria системой сжатия пара, чтобы принести 30 000 туш баранины с Фолклендских островов в 1886 году. В предстоящие годы индустрия быстро расширилась до Австралии, Аргентины и Соединенных Штатов.

К 1890 -м годам охлаждение сыграло жизненно важную роль в распределении пищи. Мясная индустрия в значительной степени опиралась на натуральный лед в 1880-х годах и продолжала полагаться на производственный лед по мере того, как эти технологии стали доступны. К 1900 году дома с мясом в Чикаго приняли коммерческое охлаждение аммиака. К 1914 году почти во всех местах использовалось искусственное охлаждение. Основные упаковщики мяса , Armour, Swift и Wilson, приобрели самые дорогие единицы, которые они установили на железнодорожных автомобилях, в филиалах и хранилищах в более отдаленных зонах распределения.

К середине 20 -го века охлаждения были разработаны для установки на грузовиках или грузовиках. Охлаждаемые транспортные средства используются для перевозки скоропортящихся товаров, таких как замороженные продукты, фрукты и овощи, а также химические вещества, чувствительные к температуре. Большинство современных холодильников сохраняют температуру от –40 до -20 ° C и имеют максимальную полезную нагрузку около 24 000 кг веса (в Европе).

Хотя коммерческое охлаждение быстро прогрессировало, у него были ограничения, которые мешали ему переехать в домашнее хозяйство. Во -первых, большинство холодильников были слишком большими. Некоторые из коммерческих подразделений, используемых в 1910 году, весили от пяти до двухсот тонн. Во -вторых, коммерческие холодильники были дорогими для производства, покупки и обслуживания. Наконец, эти холодильники были небезопасными. Коммерческие холодильники нередко загорелись, взрывались или протекали токсичные газы. Охлаждение не стало домохозяйством, пока эти три проблемы не были преодолены.

Домашнее и потребительское использование

Ранний пример потребительского механического охлаждения, начавшегося в начале 20 -го века. Хладагент серы был диоксидом .

Современный домашний холодильник

В начале 1800 -х годов потребители сохранили свою еду, хранив еду и лед, купленные у Ледарстейров в ледяных ящиках. В 1803 году Томас Мур запатентовал металлическую ванну с хранением масла, которая стала прототипом для большинства ледяных ящиков. Эти ледяные ящики использовались почти до 1910 года, и технология не развивалась. Фактически, потребители, которые использовали ледяную коробку в 1910 году, столкнулись с той же проблемой заплесневелой и вонючивой ледяной коробки, которую потребители имели в начале 1800 -х годов.

General Electric (GE) была одной из первых компаний, которая преодолела эти проблемы. В 1911 году GE выпустил домашнее охлаждение, которое работало на газе. Использование газа устраняло необходимость в электродвигателе электрического компрессора и уменьшило размер холодильника. Тем не менее, электрические компании, которые были клиентами GE, не выиграли от газового подразделения. Таким образом, GE инвестировал в разработку электрической модели. В 1927 году GE выпустил The Monitor Top, первый холодильник, работающий на электричестве.

В 1930 году Frigidaire, один из главных конкурентов GE, синтезированный Фреон . Благодаря изобретению синтетических хладагентов, основанных в основном на химическом химическом веществе хлорфторуглерода (CFC), более безопасные холодильники были возможны для домашнего и потребительского использования. Фреон привел к разработке более мелких, легких и более дешевых холодильников. Средняя цена холодильника упала с 275 до 154 долларов с синтезом Фреона. Эта более низкая цена позволила владеть холодильниками в американских домохозяйствах превышать 50% к 1940 году. Фреон является товарным знаком корпорации DuPont и относится к этим CFCS, а затем Hydro Chlorofluorocarbord (HCFC) и гидро -флуоруглерод (HFC), хладагенты, разработанные в конце 1920 -х годов. Эти хладагенты считались-в то время-менее вредными, чем обычно используемые хладагенты того времени, включая формиат метила, аммиак, метилхлорид и диоксид серы. Цель состояла в том, чтобы предоставить охлажденное оборудование для домашнего использования без опасности. Эти хладагенты CFC ответили на эту потребность. Однако в 1970 -х годах было обнаружено, что соединения реагируют с атмосферным озоном, важной защитой от солнечного ультрафиолетового радиации, и их использование в качестве хладагента во всем мире было сокращено в протоколе Монреаля 1987 года.

Влияние на модели урегулирования в Соединенных Штатах Америки

В прошлом веке охлаждение позволило появиться новые модели поселения. Эта новая технология позволила оседать новые районы, которые не находятся на естественном канале транспорта, таких как река, долина или гавань, которые в противном случае не могли быть урегулированы. Охлаждение дало возможность ранним поселенцам возможность расширить запад и в сельские районы, которые были незападными. Эти новые поселенцы с богатыми и неиспользованными почвами видели возможность получить прибыль, отправив сырой товары в восточные города и штаты. В 20 -м веке охлаждение сделало возможными «галактические города», такие как Даллас, Феникс и Лос -Анджелес.

Охлажденные железнодорожные машины

Охлаждаемый железнодорожный автомобиль ( охлажденный фургон или холодильник ), наряду с плотной железнодорожной сетью, стал чрезвычайно важной связью между рынком и фермой, предоставляя национальную возможность, а не только региональную. Перед изобретением охлажденного железнодорожного автомобиля было невозможно отправить скоропортящиеся пищевые продукты на большие расстояния. Индустрия упаковки говядины сделала первый спрос на охлаждение автомобилей. Железнодорожные компании не спешили принять это новое изобретение из -за их тяжелых инвестиций в автомобили с крупным рогатым скотом, фондовые площадки и кормовые платы. Холодичные автомобили также были сложными и дорогостоящими по сравнению с другими железнодорожными автомобилями, которые также замедляли принятие охлажденного железнодорожного автомобиля. После медленного внедрения охлажденного автомобиля, индустрия упаковки говядины доминировала в охлажденном бизнесе железнодорожного автомобиля с их способностью управлять ледяными растениями и сбором платежей за глазури. По оценкам Министерства сельского хозяйства Соединенных Штатов, в 1916 году более шестидесяти девяти процентов от крупного рогатого скота, погибшего в стране, было сделано на заводах, участвующих в межгосударственной торговле. Те же компании, которые также участвовали в торговле мясом, впоследствии внедрили охлажденный транспорт, включающий овощи и фрукты. Компании по упаковке с мясом имели много дорогостоящих машин, таких как холодильные автомобили, и холодные помещения, которые позволяли им эффективно распространять все типы скоропортящихся товаров. Во время Первой мировой войны администрация Соединенных Штатов была создана национальным холодильником, чтобы решить проблему бездействий автомобилей, а затем был продолжен после войны. Проблема с холодным автомобилем была проблемой охлаждения автомобилей, которые бессмысленно сидели между сезонными урожаями. Это означало, что очень дорогие автомобили сидели на железнодорожных дворах на протяжении большой части года, не доходов для владельца автомобиля. Автомобильный бассейн был системой, где автомобили были распределены по районам, когда зрелости, обеспечивающие максимальное использование автомобилей. Охлаждаемые железнодорожные вагоны переехали на восток от виноградников, садов, полей и садов в западных штатах, чтобы удовлетворить рынок потребления Америки на востоке. Охлаждаемый автомобиль позволил перевозить скоропортящиеся посевы сотни и даже тысячи километров или миль. Наиболее заметным эффектом, который дал автомобиль, была региональная специализация овощей и фруктов. Охлаждающий железнодорожный автомобиль широко использовался для транспортировки скоропортящихся товаров до 1950 -х годов. К 1960 -м годам национальная система межгосударственных автомагистралей была адекватно завершена, позволяя грузовикам перевозить большинство скоропортящихся нагрузок продовольствия и вытащить старую систему охлажденных железнодорожных вагонов.

Расширение на запад и в сельских районах

Широкое использование охлаждения позволило открыть огромное количество новых сельскохозяйственных возможностей. Новые рынки появились по всей территории Соединенных Штатов в районах, которые ранее были необитаемыми и далеки от широко населенных районов. Новая возможность сельского хозяйства представилась в районах, которые считались сельскими, такие как государства на юге и на западе. Поставки в больших масштабах с юга и Калифорнии были сделаны примерно в одно и то же время, хотя натуральный лед использовался из Сьерры в Калифорнии, а не промышленного льда на юге. Охлаждение позволило многим областям специализироваться на выращивании конкретных фруктов. Калифорния специализировалась на нескольких фруктах, винограде, персиках, грушах, сливах и яблоках, в то время как Грузия прославилась специально своими персиками. В Калифорнии принятие охлажденных железнодорожных вагонов привело к увеличению автомобильных нагрузок с 4500 вагонов в 1895 году до 8000 до 10 000 вагонов в 1905 году. Государства Персидского залива, штат Арканзас, Миссури и Теннесси, вступили в производство клубники на масштабе, в то время как Миссисипи стал центром томатной промышленности . Нью -Мексико, Колорадо, Аризона и Невада выращивали канталупы. Без охлаждения это было бы невозможно. К 1917 году устоявшиеся фруктовые и растительные зоны, которые были близко к восточным рынкам, ощущали давление конкуренции со стороны этих отдаленных специализированных центров. Охлаждение не ограничивалось мясом, фруктами и овощами, но оно также охватывало молочные продукты и молочные фермы. В начале двадцатого века крупные города получили свое молочное предложение с ферм до 640 километров (400 миль). Молочные продукты не так легко транспортировались на больших расстояниях, таких как фрукты и овощи из -за большей скоропорбимости. Охлаждение сделало возможным производство на Западе далеко от восточных рынков, на самом деле на самом деле, что молочные фермеры могут оплачивать расходы на транспортировку и по -прежнему недооценивают своих восточных конкурентов. Охлаждение и охлаждаемая рельса дали возможность для районов с богатой почвой далеко от естественного транспортного канала, таких как река, тропа долины или гавани.

Восстание Галактического города

«Эдж -Сити» был термином, придуманным Джоэлом Гарро придумал термин «Галактический город» , тогда как Льюис Мамфорд . Эти термины относятся к концентрации бизнеса, покупок и развлечений за пределами традиционного центра города или центрального делового района в том, что ранее было жилой или сельской местностью. Было несколько факторов, способствующих росту этих городов, таких как Лос -Анджелес, Лас -Вегас, Хьюстон и Феникс. Факторы, которые способствовали этим крупным городам, включают в себя надежные автомобили, шоссе, охлаждение и сельскохозяйственное производство. Большие города, такие как упомянутые выше, не были редко в истории, но то, что отделяет эти города от остальных, так это то, что эти города не находятся вдоль какого -либо естественного канала транспорта или на некотором перекрестке двух или более каналов, таких как след, Гавань, гора, река или долина. Эти крупные города были разработаны в районах, которые только несколько сотен лет назад были бы необитаемыми. Без экономичного способа охлаждения воздуха и транспортировки воды и пищи с больших расстояний эти большие города никогда бы не развивались. На быстрый рост этих городов повлиял охлаждение и повышение производительности сельского хозяйства, что позволяет более отдаленным фермам эффективно кормить население.

Влияние на сельское хозяйство и производство продуктов питания

Роль сельского хозяйства в развитых странах резко изменилась в прошлом веке из -за многих факторов, включая охлаждение. Статистика переписи 2007 года дает информацию о большой концентрации продаж сельского хозяйства, поступающей из небольшой части существующих ферм в Соединенных Штатах сегодня. Это частичный результат рынка, созданного для замороженной торговли мясом, благодаря первой успешной отправке замороженных туш овец, прибывающих из Новой Зеландии в 1880 -х годах. По мере того, как рынок продолжал расти, правила по переработке пищевых продуктов и качеству стали применять. В конце концов, электричество было введено в сельские дома в Соединенных Штатах, что позволило технологии охлаждения продолжать расширяться на ферме, увеличивая производство на человека. Сегодня использование охлаждения на ферме снижает уровень влажности, избегает порчи из -за роста бактерий и помогает в сохранении.

Демография

Внедрение охлаждения и эволюции дополнительных технологий резко изменилось сельское хозяйство в Соединенных Штатах. В начале 20 -го века сельское хозяйство было обычным занятием и образу жизни для граждан Соединенных Штатов, так как большинство фермеров фактически жили на своей ферме. В 1935 году в Соединенных Штатах насчитывалось 6,8 миллиона ферм, а население - 127 миллионов. Тем не менее, в то время как население Соединенных Штатов продолжало подниматься, граждане, преследующие сельское хозяйство, продолжают снижаться. Основываясь на переписи США в 2007 году, менее одного процента населения в 310 миллионов человек претендует на сельское хозяйство как занятие сегодня. Тем не менее, увеличение численности населения привело к растущему спросу на сельскохозяйственную продукцию, которая встречается с помощью большего разнообразия сельскохозяйственных культур, удобрений, пестицидов и улучшенных технологий. Улучшение технологии снизило риск и время, связанное с сельскохозяйственным управлением и позволяет более крупным фермам увеличить свою продукцию на человека, чтобы удовлетворить спрос общества.

Упаковка мяса и торговля

До 1882 года Южный остров Новой Зеландии экспериментировал с посевами травы и кроссоринга, что сразу дало их фермерам экономический потенциал при экспорте мяса. В 1882 году была отправлена ​​первая успешная отправка туш овец из Порт -Чалмерса в Данидине , Новая Зеландия, в Лондон . К 1890 -м годам торговля замороженной мясом становилась все более прибыльной в Новой Зеландии, особенно в Кентербери , где 50% экспортируемых тушек овец поступили в 1900 году. Это было незадолго до того, как мясо Кентербери было известно за высочайшее качество, создавая спрос на Новозеландское мясо по всему миру. Чтобы удовлетворить этот новый спрос, фермеры улучшили свой корм, чтобы овцы могли быть готовы к убору всего через семь месяцев. Этот новый метод доставки привел к экономическому буму в Новой Зеландии к середине 1890 -х годов.

В Соединенных Штатах в Соединенных Штатах был принят Закон о проверке мяса от 1891 года, потому что местные мясники чувствовали, что охлажденная железнодорожная система была неутомительной. Когда мясо стала взлетать, потребители нервничали по поводу качества мяса для потребления. Роман Аптона Синклера 1906 года «Джунгли» привлекли негативное внимание к индустрии упаковки мяса, вытягивая для освещения антисанитарных условий труда и обработки больных животных. Книга привлекла внимание президента Теодора Рузвельта , и Закон о проверке мяса 1906 года был введен в действие в качестве поправки к Закону о проверке мяса 1891 года. Этот новый акт был сосредоточен на качестве мяса и окружающей среды, в которой он обрабатывается.

Электричество в сельской местности

В начале 1930 -х годов 90 процентов городского населения США имели электроэнергию , по сравнению с 10 процентами сельских домов. В то время энергетические компании не чувствовали, что расширение власти на сельские районы ( электрификация сельских районов ) принесет достаточную прибыль, чтобы оправдать свое время. Однако в разгар Великой депрессии президент Франклин Д. Рузвельт понял, что сельские районы будут продолжать отставать от городских районов как в бедности, так и в производстве, если они не будут электрически подключены. 11 мая 1935 года президент подписал исполнительный приказ под названием Администрация электрификации сельских районов , также известный как Rea. Агентство предоставило кредиты для финансирования электрической инфраструктуры в сельской местности. Всего за несколько лет 300 000 человек в сельских районах Соединенных Штатов получили власть в своих домах.

В то время как электричество значительно улучшило условия труда на фермах, оно также оказало большое влияние на безопасность производства продуктов питания. Охладительные системы были введены в процессы сельского хозяйства и распределения продуктов питания , которые помогли в сохранении продуктов питания и обеспечивали безопасность товаров для пищевых продуктов . Охлаждение также позволило отправить скоропортящиеся товары по всей территории Соединенных Штатов. В результате фермеры Соединенных Штатов быстро стали самыми продуктивными в мире, и целые новые пищевые системы возникли .

Использование фермы

Чтобы снизить уровень влажности и портить из -за роста бактерий, охлаждение используется для мяса, продуктов и молочной обработки в сельском хозяйстве сегодня. Охлаждающие системы используются самыми тяжелыми в теплые месяцы для сельскохозяйственной продукции, которые должны быть охлаждены как можно скорее, чтобы соответствовать стандартам качества и увеличить срок годности. Тем временем молочные фермы охлаждают молоком круглый год, чтобы избежать порчи.

Влияние на образ жизни и диету

В конце 19 -го века и в самом начале 20 -го века, за исключением основных продуктов (сахар, рис и бобы), которые не нуждались в охлаждении, доступные продукты сильно повлияли на сезоны и то, что можно выращивать на месте. Охлаждение удалило эти ограничения. Охлаждение сыграло большую роль в осуществимости, а затем популярности современного супермаркета. Фрукты и овощи вне сезона, или выращиваемые в отдаленных местах, теперь доступны по относительно низким ценам. Холодильники привели к огромному увеличению мяса и молочных продуктов в качестве части общих продаж супермаркетов. Помимо изменения товаров, приобретенных на рынке, способность хранить эти продукты в течение длительного периода времени привела к увеличению времени досуга. До появления домашнего холодильника людям приходилось ежедневно делать покупки для поставки, необходимых для их питания.

Влияние на питание

Введение охлаждения разрешено для гигиенической обработки и хранения скоропортящихся, и как таковой, способствует росту, потреблению и доступности питания. Изменения в нашем методе сохранения продуктов питания отодвинули нас от солей на более управляемый уровень натрия. Способность перемещать и хранить скоропортящиеся продукты, такие как мясо и молочные продукты, привела к увеличению потребления молочных продуктов на 1,7% и общего потребления белка на 1,25% в год в США после 1890 -х годов.

Люди не только потребляли эти скоропортящиеся продукты, потому что сами стали легче их хранить, но и потому, что инновации в охлажденном транспортировке и хранении привели к меньшему до преодолению и отходам, что снижает цены на эти продукты. Охлаждение составляет не менее 5,1% от увеличения роста взрослых (в США) за счет улучшения питания, И когда косвенные эффекты, связанные с улучшением качества питательных веществ и снижением заболевания, дополнительно учитываются, общее воздействие становится значительно больше. Недавние исследования также показали отрицательную связь между количеством холодильников в домохозяйстве и уровнем смертности от рака желудка.

Текущие применения охлаждения

Вероятно, наиболее широко используемые текущие применения охлаждения предназначены для кондиционера частных домов и общественных зданий, а также охлаждают продукты питания в домах, ресторанах и крупных складах. Использование холодильников и холодильников и морозильников на кухнях, фабриках и складах Для хранения и обработки фруктов и овощей позволили добавить свежие салаты в современную диету круглый год и безопасно хранение рыбы и мяса в течение длительного времени. Оптимальный диапазон температуры для скоропортящегося хранения продуктов составляет от 3 до 5 ° C (от 37 до 41 ° F).

В торговле и производстве есть много применений для охлаждения. Охлаждение используется для разжигания газов - , кислород , азот , пропан и метатан например . При очистке сжатого воздуха он используется для конденсации водяного пара из сжатого воздуха, чтобы уменьшить содержание влаги. В нефтеперерабатывающих заводах , химических растениях и нефтехимических например, при алкилировании бутинов растениях используется охлаждение для поддержания определенных процессов при их необходимых низких температурах ( и бутана для получения высококтанового бензинного компонента). Металлические работники используют охлаждение для характера стали и столовых приборов. При транспортировке чувствительных к температуре продуктов питания и других материалов грузовиками, поездами, самолетами и морскими судами охлаждение является необходимостью.

Молочные продукты постоянно нуждаются в охлаждении, И только в последние несколько десятилетий было обнаружено, что яйца должны были охлаждаться во время отправки, а не ждать охлаждения после прибытия в продуктовый магазин. Мясо, птица и рыба должны храниться в условиях, контролируемой климатом, перед продажей. Охлаждение также помогает сохранить фрукты и овощи дольше.

Одним из наиболее влиятельных применений охлаждения было развитие индустрии суши / сашими в Японии. Перед открытием охлаждения многие ценители суши подвергались риску заболевания. Опасности нереагрированных сашими не были обнаружены в течение десятилетий из -за отсутствия исследований и распределения здравоохранения по всей сельской Японии. Примерно в середине века корпорация Zojirushi , базирующаяся в Киото, совершила прорывы в дизайне холодильников, делая холодильники дешевле и более доступными для владельцев ресторанов и широкой публики.

Методы охлаждения

Методы охлаждения могут быть классифицированы как нециклические , циклические , термоэлектрические и магнитные .

Нециклическое охлаждение

Основная статья: торговля льдом

Этот метод охлаждения охлаждает содержащуюся область путем таяния льда или сублимируя сухой лед . Возможно, самым простым примером этого является портативный кулер, где в него помещаются предметы, а затем лед заливается сверху. Обычный лед может поддерживать температуру вблизи, но не ниже точки замерзания, если соль не используется для дальнейшего охлаждения льда (как у традиционного производителя мороженого ). Сухой лед надежно принесет температуру значительно ниже точки замораживания воды.

Циклическое охлаждение

Основная статья: тепловой насос и цикл охлаждения

Он состоит из цикла охлаждения, где тепло удаляется из низкотемпературного пространства или источника и отвергается в высокотемпературную раковину с помощью внешней работы и его обратного, термодинамического питания . В цикле питания тепло подается из высокотемпературного источника в двигатель, часть тепла, используемого для производства работы, а остальные отвергаются в раковину с низким уровнем температуры. Это удовлетворяет второму закону термодинамики .

Цикл охлаждения описывает изменения, которые происходят в хладагенте, поскольку он попеременно поглощает и отвергает тепло, когда он циркулирует через холодильник . Он также применяется к работе HVACR нагрева, вентиляции и кондиционирования воздуха , при описании «процесса» потока хладагента через блок HVACR, будь то упакованная или разделенная система.

Нагревать естественно течет от горячих до холода. Работа применяется для охлаждения жилой площади или объема хранения путем перекачки тепла из более низкого температурного теплового источника в радиатор с более высокой температурой. Изоляция используется для снижения работы и энергии , необходимой для достижения и поддержания более низкой температуры в охлажденном пространстве. Принцип эксплуатации цикла охлаждения был математически описан Сади Карно в 1824 году как тепловой двигатель .

Наиболее распространенные типы холодильных систем используют охлаждающий охлаждение парамонокатического сжатия , хотя тепловые насосы в меньшинстве применения используются .

Циклическое охлаждение можно классифицировать как:

1. Паровский цикл, и
2. Газовый цикл

Охлаждение Vapor Cycle может быть дополнительно классифицировано как:

1. Паровная сжатие охлаждения
2. Сорбционное охлаждение
   1. Пара-поглощение охлаждения
   2. Адсорбционное охлаждение

Цикл паров-сжатия

См. Также: холодильное охлаждение пары

Рисунок 1: холодильное охлаждение паров

Рисунок 2: Диаграмма температуры -энтропии

Цикл паров-сжатия используется в большинстве бытовых холодильников, а также во многих крупных коммерческих и промышленных охлажденных системах. На рисунке 1 представлена ​​схематическая схема компонентов типичной паровской охлажденной системы.

Термодинамика диаграмме цикла может быть проанализирована на Как показано на рисунке 2. В этом цикле циркулирующий хладагент, такой как низко кипящий углеводородный или гидрофторубновой, поступает в компрессор в виде пара. От точки 1 до точки 2 пара сжимается при постоянной энтропии и выходит из компрессора в виде пара при более высокой температуре, но все еще ниже давления пара при этой температуре. От точки 2 до точки 3 и до точки 4, пара проходит через конденсатор , который охлаждает пары до тех пор, пока не начнет конденсироваться, а затем конденсирует пара в жидкость, удаляя дополнительное тепло при постоянном давлении и температуре. Между точками 4 и 5 жидкое хладагент проходит через расширительный клапан (также называемый дроссельным клапаном), где его давление резко уменьшается, вызывая испарение вспышки и автоматическую рефригера, как правило, менее половины жидкости.

Это приводит к смесью жидкости и пара при более низкой температуре и давлении, как показано в точке 5. Смесь холодной жидкости, затем проходит через катушку или трубки с испарительными ) взорвать вентилятор через катушку или трубки испарителя. Полученный пары хладагента возвращается на вход компрессора в точке 1, чтобы завершить термодинамический цикл.

Приведенное выше обсуждение основано на идеальном цикле охлаждения с энтузиазмом, и не учитывает реальные эффекты, такие как падение давления трения в системе, небольшая термодинамическая необратимость во время сжатия паров хладагента или газа, неидеальное газо поведения неидеального газа , поведение Если таковые имеются. Пары с компрессионными холодильниками могут быть расположены на двух этапах в каскадных охлажденных системах, а второй этап охлаждает конденсатор первой ступени. Это можно использовать для достижения очень низких температур.

Более подробная информация о проектировании и производительности охлажденных систем сжатия пары доступна в классическом руководстве инженеров-химиков Perry .

Цикл сорбции

Цикл поглощения

Основная статья: поглощение холодильника

В первые годы двадцатого века цикл поглощения паров с использованием систем воды или библиотека , был популярен и широко использовался. После развития цикла сжатия пара, цикл поглощения пара утратил большую часть своего важности из -за его низкого коэффициента производительности (около одного пятого цикла сжатия пара). Сегодня цикл поглощения паров используется в основном там, где доступно топливо для нагрева, но электроэнергии нет, например, в транспортных средствах для отдыха , которые несут газ LP . Он также используется в промышленных средах, где обильное тепло отходов преодолевает неэффективность.

Цикл поглощения аналогичен циклу сжатия, за исключением метода повышения давления паров хладагента. В системе поглощения компрессор заменяется поглотителем, который растворяет хладагент в подходящей жидкости, жидкости, который поднимает давление, и генератор, который при добавлении нагрева выезжает из пара хладагента из жидкости высокого давления. Некоторая работа необходима для жидкого насоса, но для данного количества хладагента он намного меньше, чем необходимо для компрессора в цикле сжатия пара. В холодильнике поглощения используется подходящая комбинация хладагента и поглощения. Наиболее распространенными комбинациями являются аммиак (хладагент) с водой (поглотитель) и водой (хладагент) с литий -бромидом (поглотитель).

Адсорбционный цикл

Основная статья: Адсорбционное охлаждение

Основное различие с циклом поглощения заключается в том, что в цикле адсорбции хладагент (адсорбат) может быть аммиак, вода, метанол и т. Д., В то время как адсорбент является твердым, таким как силикагель , активированный углерод или цеолит , в отличие от Цикл поглощения, где абсорбент является жидкостью.

Причина, по которой технология адсорбционного охлаждения была тщательно исследована в последние 30 лет, заключается в том, что работа адсорбционной охлаждения часто бывает бесшумной, некоррозийной и экологически чистой.

Газовый цикл

Когда рабочая жидкость представляет собой газ, который сжимается и расширяется, но не изменяет фазу, цикл охлаждения называется газовым циклом . Воздух чаще всего это работающая жидкость. в газе Поскольку в газовом цикле не существует конденсации и испарения, компоненты, соответствующие конденсатору и испарителью в цикле сжатия пара, являются горячими и холодными теплообменниками в газовых циклах.

Газовый цикл менее эффективен, чем цикл сжатия пара, потому что газовый цикл работает на обратном цикле Брейтона вместо цикла обратного Ранкина . Таким образом, рабочая жидкость не получает и не отклоняет тепло при постоянной температуре. В газовом цикле эффект охлаждения равен продукту удельного тепла газа и повышением температуры газа в низкой температуре. Следовательно, для той же охлаждающей нагрузки цикл газового охлаждения нуждается в большой массовой скорости потока и является громоздким.

Из -за их более низкой эффективности и большей массы охладители воздушного цикла в настоящее время не часто используются в наземных устройствах охлаждения. Тем не менее, машина воздушного цикла очень распространена на с газовой турбиной реактивных самолетах в качестве единиц охлаждения и вентиляции, потому что сжатый воздух легко доступен в секциях компрессоров двигателей. Такие подразделения также служат цели давления на самолеты.

Термоэлектрическое охлаждение

Термоэлектрическое охлаждение использует эффект пельтье для создания теплового потока между соединением двух типов материала. Этот эффект обычно используется в кемпинге и портативных охлаждениях и для охлаждения электронных компонентов и небольшие инструменты. Кулеры Пельтье часто используются там, где традиционный холодильник с экологичкой пары-сжатия будет нецелесообразным или занимает слишком много места, а в охлажденных датчиках изображения в качестве легкого, компактного и легкого, хотя и неэффективного способа достижения очень низких температур, используя два или более Кулер Peltier, расположенные в каскадной конфигурации охлаждения , что означает, что два или более элементов Пельтье уложены друг на друга, причем каждая стадия больше, чем перед ним, Чтобы извлечь больше тепла и тепла отходов, генерируемых предыдущими этапами. Охлаждение Пельтье имеет низкий коп (эффективность) по сравнению с циклом паров-сжатия, поэтому он излучает больше отработанного тепла (тепло, генерируемое элементом пельтьер или механизмом охлаждения) и потребляет большую мощность для заданной охлаждающей способности.

Магнитное охлаждение

Основная статья: магнитное охлаждение

Магнитное охлаждение, или адиабатическая размагниция , представляет собой технологию охлаждения, основанную на магнитокалорическом эффекте, внутреннем свойстве магнитных твердых веществ. Хладагент часто является парамагнитной солью , такой как церия магния нитрат . Активные магнитные диполи в этом случае имеют раковины электронных оболочек парамагнитных атомов.

Сильное магнитное поле наносится к хладагенту, заставляя его различные магнитные диполи выравнивать и устанавливать эти степени свободы хладагента в состояние пониженной энтропии . Затем радиатор поглощает тепло, выделяющуюся хладагентом из -за потери энтропии. Тепловой контакт с радиатором затем разбивается так, чтобы система изолирована, а магнитное поле выключено. Это увеличивает теплоемкость хладагента, тем самым снижая его температуру ниже температуры радиатора.

Поскольку немногие материалы демонстрируют необходимые свойства при комнатной температуре, приложения до сих пор ограничивались криогеникой и исследованиями.

Другие методы

Другие методы охлаждения включают машину воздушного цикла, используемую в самолетах; Вихревая трубка, используемая для точечного охлаждения, когда доступен сжатый воздух; и термоакустическое охлаждение с использованием звуковых волн в газе под давлением для управления теплообменом и тепловым обменом; Паровая реактивная охлаждение популярна в начале 1930 -х годов для кондиционера больших зданий; Термоупругое охлаждение с использованием умного металлического сплава растягивается и расслабляет. Многие тепловые двигатели Стерлинга могут работать назад, чтобы выступать в качестве холодильника, и поэтому эти двигатели имеют нишевое использование в криогенике . Кроме того, существуют другие типы криокулеров , таких как кулеры Gifford-McMahon, холодильники в джоу-Томсоне, холодильники с пульсной трубкой и, для температур от 2 мк до 500 мк, проводнические холодильники .

Эластокалорическое охлаждение

Другая потенциальная техника твердотельного охлаждения и относительно новая область исследования поставляются из специального свойства супер-эластичных материалов. Эти материалы подвергаются изменению температуры при испытания приложенного механического напряжения (называемого эластокалорическим эффектом). Поскольку супер-эластичные материалы обратимо деформируются при высоких штаммах , материал испытывает уплощенную эластичную область в своей кривой напряжений , вызванной результирующей фазовой трансформацией от аустенита в мартенситную кристаллическую фазу.

Когда супер -эластичный материал испытывает стресс в аустенитной фазе, он подвергается экзотермическому фазовому преобразованию в мартенситную фазу, которая приводит к нагреванию материала. Удаление напряжения обращает вспять процесс, восстанавливает материал в его аустенитную фазу и поглощает тепло от окружающей среды, охлаждающего материал.

Наиболее привлекательной частью этого исследования является то, насколько потенциально энергоэффективна и экологически чистая эта технология охлаждения. Различные материалы, используемые, обычно сплавы с памяти в форме , обеспечивают нетоксичный источник охлаждения без эмиссии. Наиболее часто изучаемые материалы-это сплавы в форме, такие как нитинол и Cu-Zn-Al. Нитинол имеет более многообещающие сплавы с выходным теплом около 66 J/см. ³ и изменение температуры около 16–20 К. Из -за сложности в производстве некоторых сплавов памяти формы альтернативные материалы, такие как натуральный каучук были изучены . Несмотря на то, что резина может не выделять столько тепла на объем (12 J/см. ³ ) в качестве сплавов памяти формы он все еще генерирует сопоставимое изменение температуры около 12 К и работает в подходящем температурном диапазоне, низких напряжениях и низкой стоимости.

Однако основная проблема возникает в результате потенциальных потерь энергии в форме гистерезиса , часто связанного с этим процессом. Поскольку большинство из этих потерь поступают из -за несовместимости между двумя фазами, необходима надлежащая настройка сплава, чтобы уменьшить потери и увеличения обратимости и эффективности . Балансирование штамма трансформации материала с потерей энергии позволяет иметь большой эластокалорический эффект и потенциально новую альтернативу для охлаждения.

Холодильник ворота

Метод затвора холодильника - это теоретическое применение использования одного логического затвора для управления холодильником наиболее энергоэффективным способом, не нарушая законы термодинамики. Он работает на том факте, что существует два энергетических состояния, в которых может существовать частица: основное состояние и возбужденное состояние. Взволнованное состояние носит немного больше энергии, чем основное состояние, достаточно мало, чтобы переход произошел с высокой вероятностью. Существует три компонента или типы частиц, связанные с затворами холодильника. Первый находится на внутренней части холодильника, второй снаружи, а третий подключен к источнику питания, который нагревается так часто, что он может достигать состояния E и пополнять источник. В шаге охлаждения внутри холодильника частица состояния G поглощает энергию из окружающих частиц, охлаждая их и сама прыгает в состояние E. На втором этапе, на внешней стороне холодильника, где частицы также находятся в состоянии E, частица падает в состояние G, высвобождая энергию и нагревая внешние частицы. На третьем и последнем этапе источник питания перемещает частицу в состоянии E, и когда оно падает в состояние G, он вызывает нейтральный обмен энергией, где внутренняя частица E заменяется новой частицей G, перезапузывая цикл.

Пассивные системы

При комбинировании пассивной системы радиационного охлаждения дневного времени с теплоизоляцией и испарительным охлаждением одно исследование обнаружило увеличение мощности окружающего охлаждения на 300% по сравнению с автономной радиационной охлаждающей поверхностью, которая может продлить срок годности пищи на 40% у влажного климат и 200% в пустынном климате без охлаждения. Испарительный охлаждающий слой системы потребует «перезарядки водой» каждые 10 дней до месяца во влажных областях и каждые 4 дня в горячих и сухих районах.

Рейтинги емкости

Охлаждающая способность охлаждающей системы является продуктом испарителей энтальпии и испарителей скорости массового потока . Измеренная емкость охлаждения часто размерна в единице KW или BTU/H. Внутренние и коммерческие холодильники могут быть оценены в KJ/S или BTU/H охлаждения. Для коммерческих и промышленных охлажденных систем киловатт (кВт) является основной единицей охлаждения, за исключением Северной Америки, где как тонна охлаждения используются , так и BTU/H.

системы охлаждения Коэффициент производительности (COP) очень важен для определения общей эффективности системы. Он определяется как охлаждающая способность в KW, разделенную на вход энергии в KW. В то время как COP - очень простая мера производительности, он обычно не используется для промышленного охлаждения в Северной Америке. Владельцы и производители этих систем обычно используют фактор производительности (PF). PF системы определяется как энергия системы в лошадиных силах, разделенных на его охлажденную способность в TR. Как COP, так и PF могут быть применены либо ко всей системе, либо к компонентам системы. Например, отдельный компрессор может быть оценен путем сравнения энергии, необходимой для запуска компрессора по сравнению с ожидаемой пропускной способностью охлаждения на основе скорости потока впускного объема. Важно отметить, что как COP, так и PF для охлаждения определяются только в определенных условиях работы, включая температуры и тепловые нагрузки. Отказ от указанных условий эксплуатации может значительно изменить производительность системы.

Системы кондиционирования воздуха, используемые в применении жилья, обычно используют SEER (сезонное коэффициент энергоэффективности) для рейтинга энергетики. Системы кондиционирования воздуха для коммерческого применения часто используют EER ( коэффициент энергоэффективности ) и IEER (интегрированное коэффициент энергоэффективности) для рейтинга эффективности энергоэффективности.

Смотрите также

• Кондиционер
• Auto-Defrost
• Говяжий кольцо
• Карно тепловой двигатель
• Холодная цепь
• Coolgardie Safe
• Криокулер
• Формулы коэффициента трения Дарси
• Эйнштейн холодильник
• Морозильник
• Тепловой насос
• Тепловой насос и цикл охлаждения
• Нагревание, вентиляция и кондиционер (HVAC, HVACR)
• Ледяная коробка
• Icyball
• ДЖОЛО -ТОМСОН Эффект
• Лазерное охлаждение
• Горник-в-кан-холодильник
• Технология накачаемого льда
• Квантовые холодильники
• Избыточная охлаждающая система
• Reefer Ship
• Хладагент
• Охлажденный контейнер
• Холодильник
• Холодильник
• Грузовик холодильника
• Коэффициент сезонной энергоэффективности (SEER)
• Паровой струйный охлаждение
• Термоакустика
• Паровная сжатие охлаждения
• Рабочая жидкость
• Всемирный день охлаждения

Дальнейшее чтение

• Охлаждающий объем , Ashrae Handbook , Ashrae, Inc., Атланта, Джорджия
• Stoecker and Jones, охлаждение и кондиционер , издатели Tata-McGraw Hill
• Mathur, ML, Mehta, FS, Thermal Engineering Vol II
• MSN Encarta Энциклопедия
• Эндрю Д. Альтюз; Карл Х. Тервист; Альфред Ф. Браччано (2003). Современное охлаждение и кондиционер (18 -е изд.). Goodheart-Wilcox Publishing. ISBN  978-1-59070-280-2 .
• Андерсон, Оскар Эдвард (1972). Охлаждение в Америке: история новой технологии и ее влияние . Kennikat Press. п. 344. ISBN  978-0-8046-1621-8 .
• Шахтман, Том (2000). Абсолютный ноль: и завоевание холода . Моряк книги. п. 272. ISBN  978-0-618-08239-1 .
• Вулрич, Уиллис Рэймонд (1967). Мужчины, которые создали холод: история охлаждения (1 -е изд.). Пресса для экспозиции. п. 212.

Внешние ссылки

• Инициатива зеленого охлаждения на альтернативных натуральных хладагентах Технологии охлаждения
• «Цикл охлаждения», от Howstuffworks
• «Охлаждение», от Frigokey Archived 2017-03-20 в The Wayback Machine
• Американское общество отопления, охлаждения и инженеров по кондиционерам (Ашра)
• Международный институт охлаждения (IIR)
• Британский институт охлаждения
• Прокрутите вниз до «Система поглощения непрерывного цикла»
• Министерство энергетики США: основы технологий циклов поглощения
• Институт охлаждения