Введение
Среди многочисленных бытовых приборов, облегчающих труд и повышающих культуру домашнего хозяйства, особо важное значение имеют холодильники. Только при наличии в доме холодильника может быть обеспечено полноценное, сбалансированное питание свежими и быстрозамороженными высококачественными продуктами. Вместе с тем можно реже посещать магазины, закупать продукты более крупными партиями и, следовательно, экономить не только время в домашнем хозяйстве, а также время и затраты труда работников торговли. За последние годы было создано массовое производство бытовых холодильников – одного из сложнейших бытовых приборов.
Широкое развитие хранения плодов и овощей в холодильниках объясняется тем, что в них оптимальная температура (в определенной мере и влажность) поддерживается в любое время года независимо от наружных условий, а это обеспечивает надежное сохранение продукции длительные сроки при невысоких потерях.
1.
Товароведная характеристика холодильников
1.1
Факторы, формирующие качество и ассортимент приборов для хранения продуктов
Теплофизические основы процессов охлаждения и замораживания
Различают два процесса обработки пищевых продуктов холодом: охлаждение и замораживание. Границей, разделяющей эти процессы, является криоскопическая температура, при которой начинается процесс замерзания содержащейся в продукте влаги.
Охлаждение - это процесс, при котором температура пищевых продуктов понижается до температуры, близкой к криоскопической, но не ниже ее. Бытовые холодильники обеспечивают охлаждение пищевых продуктов в пределах 0 - +8ºС. Охлажденные продукты сохраняют свои качества в течение довольно длительного времени. Так, мясо сохраняется в охлажденном состоянии до 20-30 дней, рыба - до 10 дней, фрукты и яйца - несколько месяцев.
Охлаждение продуктов происходит по закону теплопроводности твердых тел. В объеме продукта температура в течение времени понижается постепенно от внешних слоев к внутренним. Через некоторое время температура всех частей продукта выравнивается и становится равной температуре внешней охлаждающей среды. Качество и срок сохранности охлажденных продуктов зависит от скорости охлаждения. Скорость охлаждения и количество тепла, которое при этом передается от продукта охлаждающей среде, во времени не постоянны.
Для лучшего сохранения продуктов скорость их охлаждения должна быть по возможности наибольшей.
В зависимости от свойств продуктов могут применяться различные охлаждающие среды.
Универсальной охлаждающей средой в бытовых условиях является воздушная среда холодильной камеры домашнего холодильника.
При охлаждении продуктов в воздухе теплообмен происходит путем конвенции, лучеиспускания, а также при испарении влаги с поверхности продуктов. Испарение влаги приводит к усушке и ухудшению качества большинства пищевых продуктов. С увеличением скорости охлаждения усушка продуктов уменьшается. Недостатком охлаждения продуктов в воздухе является не очень высокая скорость процесса охлаждения. Этот недостаток можно уменьшить, если увеличить скорость циркуляции воздуха в холодильной камере. С этой целью некоторые бытовые холодильники проектируют с принудительной системой циркуляции воздуха в холодильной и морозильной камерах. Опыты показали, что с увеличением скорости циркуляции охлаждающего воздуха скорость усушки продуктов возрастает, но еще в большей степени повышается теплоотдача, а, следовательно, сокращается продолжительность охлаждения.
Охлаждение в жидкой среде (холодной воде или рассоле) происходит с большей скоростью, чем в воздухе, но для многих продуктов из-за набухания, обесцвечивания поверхности и других процессов оно не рекомендуется. Для увеличения скорости охлаждения продуктов могут быть также использованы лед и льдосоляные смеси (криогидраты).
Замораживание - это процесс, при котором температура продукта понижается до температуры ниже криоскопической. В результате этого процесса содержащаяся в продукте влага полностью или частично превращается в лед. Продукты, подлежащие длительному хранению, замораживают обычно при температуре окружающей среды -12ºС и ниже. Замороженные продукты имеют большую стойкость вследствие обезвоживания и резкого снижения жизнедеятельности микроорганизмов. В начале процесса замораживания образуются кристаллы, состоящие преимущественно из частиц воды. Вещества, растворенные в соке продукта, остаются в виде жидкости. По мере понижения температуры продукта ниже начальной криоскопической точки количество воды, вымороженной из раствора продукта, возрастает. При криогидратной температуре, которая для большинства замораживаемых продуктов находится в пределах -55º до - 65ºС, весь раствор в продукте полностью замерзает. Количество вымороженной воды при этом зависит только от температуры, до которой замораживается продукт, и не зависит ни от способа замораживания, ни от времени процесса. Более половины воды в продуктах вымерзает при температуре -4º….-5ºC. При дальнейшем понижении температуры количество вымороженной воды резко уменьшается. Это свидетельствует о том, что с экономической точки зрения температуру замораживаемых продуктов нецелесообразно доводить до криогидратной. Поэтому в бытовых холодильниках пищевые продукты замораживают при температуре в пределах от -6º до -18ºС.
Продолжительность замораживания влияет на качество пищевых продуктов после их оттаивания (размораживания). При медленном замораживании в наружных тканях продукта вследствие перераспределения влаги образуются крупные кристаллы льда, повреждающие ткани. При оттаивании такого продукта влага полностью не впитывается внутренними тканями, и ее первоначальное распределение в массе продукта не восстанавливается. При быстром замораживании образуется большое число мелких кристаллов льда, распределенных в массе продукта равномерно. При оттаивании такого продукта первоначальные качества его хорошо восстанавливаются. Скорость замораживания увеличивают путем понижения температуры и увеличения интенсивности циркуляции охлаждающей среды.[1]
Холодильные агенты
Холодильный агент (хладагент) - рабочее вещество с низкой температурой кипения (испарения), с помощью которого осуществляется охлаждение в абсорбционных и компрессионных холодильных машинах. В абсорбционных бытовых холодильниках в качестве хладагента применяют водоаммиачный раствор. В компрессионных бытовых холодильных приборах (БХП) применяют разные марки хладагентов. В термоэлектрических холодильниках хладагента нет: электрическая энергия преобразуется непосредственно в тепловую, когда электрический ток проходит через полупроводниковые элементы: внутренние участки элементов охлаждаются, а наружные нагреваются. На хладагенты, являющиеся охлаждающими низкозамерзающими жидкостями, установлены государственные и международные стандарты. Хладагенты должны быть нейтральными к металлам, сплавам и другим материалам, используемым при изготовлении холодильного агрегата. Они не должны быть взрывоопасными и воспламеняющимися в смеси с воздухом и маслами. Они не должны быть ядовитыми, не должны вызывать удушья и раздражения слизистых носа и дыхательных путей человека, не должны отравлять или ухудшать экологическую среду. Хладагенты современных БХП не должны содержать веществ, разрушающих озон или вызывающих парниковый эффект. Они должны быть экологически безопасными, не оказывающими влияния на образование «озоновых дыр» в атмосфере или глобальное потепление климата.
При нормальном атмосферном давлении все хладагенты компрессионных БХП имеют газообразное состояние. Под давлением в герметичных емкостях они сжижаются и сохраняются в жидком состоянии. Фазовое состояние хладагентов в отдельных составных частях герметичных холодильных агрегатов БХП зависит от давления и температуры. При высоком давлении это жидкость, а при низком газ. При сжатии хладагент нагревается, а при расширении (кипении и испарении) охлаждается. В компрессор БХП должен поступать обязательно газообразный хладагент, чтобы не происходили гидравлические удары и разрушения деталей компрессора. Под давлением компрессора газообразный хладагент сжимается и при этом выделяет тепло. Поэтому трубки на выходе из компрессора при его работе всегда горячие. Из компрессора горячий газ поступает в конденсатор. По мере охлаждения в конденсаторе сжатый газ постепенно превращается в жидкость. На входном участке конденсатора это чистый газ с температурой на десятки ºС выше окружающей, на среднем газ с конденсировавшимися каплями жидкости и жидкость с пузырьками газа, а на выходе однородная жидкость с температурой, близкой к окружающей. При работающем компрессоре нагнетательный трубопровод и входной участок конденсатора должны быть горячими, а участок конденсатора на выходе хладагента немножко теплее окружающего воздуха. Под действием разрежения, создаваемого во всасывающем трубопроводе компрессора жидкий хладагент из конденсатора поступает в испаритель. При разрежении в испарителе происходит кипение (испарение) жидкого хладагента. При испарении хладагент отбирает тепло от стенок испарителя и охлаждает камеру БХП.
Первые компрессионные холодильники работали на сернистом ангидриде. Этот газ опасен для здоровья человека и имеет неприятный запах. Практически с 50-х и до конца 80-х годов прошлого века во всех компрессионных БХП отечественного и зарубежного производства в качестве хладагента применяли фреон-12, получивший условное международное обозначение R12 (по первой букве английского слова Refrigerant). Для смазки деталей компрессора использовали минеральное масло, растворимое во фреоне («фреоновое масло»). При обычных условиях R12 представляет собой нейтральный газ без цвета и запаха, не представляющий серьезной угрозы для здоровья человека. В холодильнике средних размеров его менее 100 г. и при аварийном нарушении герметичности системы он быстро улетучивается. В 80-е годы было открыто разрушающее воздействие атомарного хлора на озон в атмосфере. Монреальский протокол 1987 г. предусматривал постепенный перевод производства БХП во всех странах на озононеразрушающие хладагенты. Поскольку фреон 12 в своем составе содержит хлор, который разрушает озон, он попал в перечень запрещенных хладагентов.
Во исполнение Монреальского протокола взамен единого хладагента R12 в разных странах стали разрабатывать озонобезопасные и экологически чистыехладагенты. По энергетическим характеристикам некоторые из них даже превосходят традиционный R12. В США разработали озонобезопасныйхладагент R 134а, который нельзя использовать в холодильных машинах, спроектированных под R12. Новый хладагент должен работать вместе со специальным синтетическим маслом, которое разрушает электроизоляционные материалы электродвигателей компрессоров, спроектированных для работы на R12 с минеральным маслом. Для перевода производства БХП с R12 на R134a необходимы существенные конструктивные изменения компрессоров, электродвигателей и всей системы охлаждения. Большие затраты на переоснащение производства, необходимые для перехода с R12 на R134а, явились главным препятствием внедрению этого хладагента в производство отечественных БХП. В 90-е годы международные организации по защите климата Земли пришли к выводу о глобальной опасности потепления. В 1997 г. был принят Киотский протокол, направленный на ограничение выбросов в атмосферу «парниковых газов». Этот протокол обязывает страны докладывать в международный комитет по защите климата Земли о выбросах в атмосферу парниковых газов. Вместо R12 и R134a в Германии в 90-х годах стали применять природный газ изобутан, совместимый с минеральными маслами. Этот хладагент получил условное сокращенное международное обозначение R600a. Он не разрушает озон и не вызывает парниковый эффект, и поэтому получает все большее признание. Около 10 % БХП в мире и более 35 % в Европе (в том числе холодильники «Атлант») в 2005 г. работают на R600a. По теплофизическим и эксплуатационным характеристикам R600a превосходит R134a. Самые экономичные холодильники с классами энергопотребления А+ и А++ работают на R600a. Природные углеводороды, как хладагенты, не находили широкого применения в БХП из-за повышенной пожарной опасности. В современных конструкциях эту проблему решили благодаря уменьшению дозы заправки до таких объемов, которые практически не могут привести к пожару. Доза заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала, что даже при полной утечке хладагента из агрегата его концентрация в кухне объемом 20 куб.м будет ниже порога горючести в десятки раз. В 130-литровом холодильнике всего 20 г R600a, а в начале прошлого века в холодильник такого же объема заправляли 250 г изобутана.
В России взамен R12 используют импортные хладагенты R134a и начинают применять экологически чистыехладагенты отечественной разработки: диметиловый эфир, пропан, бутан, изобутан и их смеси. На российских предприятиях освоено производство R600a. Российские хладагенты на основе смесей газов известны под марками: С-1, С-2, СМ-1, Экохол-3. Хладагент С-1 представляет собой смесь углеводородов и фторуглеродов (азеотропная смесь R152/R600a). Хладагент СМ-1 представляет собой смесь R134a/R218/R600, по термодинамическим характеристикам близкую к R12. Совместимость С-1 и СМ-1 с минеральным маслом ХФ 12-16 и конструкционными материалами отечественных компрессоров позволяет максимально упростить процесс перехода с R12 на отечественные хладагенты. Все хладагенты, применяемые в массовых БХП, обладают очень высокой текучестью и не имеют ни цвета, ни запаха. Они способны проникать даже через микротрещины и микропоры обыкновенного чугуна (воздух, вода и керосин не проникают через такой чугун). Марка хладагента для российских покупателей не имеет большого значения при нормальной работе БХП. О ней можно забыть до печального момента, когда возникнет необходимость ремонта. При нарушении герметичности системы охлаждения специалисту нужно знать, какой хладагент заправлен, оптимальную дозу заправки и марку масла. Эти данные указывают на табличке с характеристикой БХП или холодильного агрегата. Марку хладагента и масла должны указывать и на мотор-компрессоре. Технологические инструкции определяют возможности взаимозаменяемости разных марок хладагентов и масел, с которыми они могут работать.[2]
1.2
Ассортимент холодильников
Классификация:
В зависимости от конструкции и принципа действия бытовые холодильники делятся на:
-компрессионные,
-адсорбционные,
-термоэлектрические,
-холодильники на вихревых охладителях.
По назначению на:
-холодильники,
-морозильники,
-холодильники-морозильники.
По способу установки на:
-напольные типа шкафа,
-напольные типа стола.
По числу камер на:
-однокамерные,
-двухкамерные,
-трехкамерные.
По способности работать при максимальных температурах окружающей среды холодильные приборы подразделяют на классы:
-SN, N - не выше 32 °С;
-SТ - не выше 38 °С;
-Т - не выше 43 °С.
Камеры холодильных приборов по назначению подразделяют на:
-камеру для хранения свежих овощей и фруктов;
-холодильную камеру для охлаждения и хранения охлажденных продуктов; низкотемпературную камеру для хранения замороженных продуктов (НТК);
-морозильную камеру для замораживания и хранения замороженных продуктов (МК);
-универсальную камеру для хранения продуктов в свежем, охлажденном или замороженном состоянии.
Однокамерные холодильники подразделяют по наличию низкотемпературного отделения (НТО) на:
-однокамерные с НТО;
-однокамерные без НТО. [10]
Компрессионные холодильники
Компрессионные холодильники занимают 90% рынка холодильников. Бывают одно-, двух- и многокамерные.[3]
Компрессионная холодильная машина (рис. 1.2) состоит из компрессора К, испарителя И, конденсатора КД и регулирующего вентиля РВ. Все указанные узлы соединены между собой трубопроводами и образуют замкнутую систему, в которой находится холодильный агент.
Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента в системе холодильной машины. Он отсасывает из испарителя пары хладагента в цилиндр, сжимает их и нагнетает в конденсатор. Компрессор приводится в действие электродвигателем.
В конденсаторе обеспечивается охлаждение паров хладагента до их насыщения и конденсации, т.е. до перехода паров в жидкое состояние. Конденсатор охлаждается воздухом или водой.
Эффект охлаждения объекта достигается в испарителе. В нем жидкий хладагент кипит (испаряется), отбирая тепло от окружающей среды, подлежащей охлаждению. Испаритель и конденсатор являются основными теплообменными аппаратами холодильной машины.
Регулирующее устройство пропускает жидкий хладагент из конденсатора в испаритель через проходное отверстие
малого диаметра. При прохождении хладагента через такое отверстие происходит дросселирование жидкости, т.е. жидкий хладагент поступает в испаритель под низким давлением, что необходимо для его кипения (испарения) при низкой температуре.
Рис. 1.2. Принципиальная схема компрессионной холодильной машины: K
- компрессор; И
- испаритель; КД
- конденсатор; РВ
- регулирующий вентиль[1]
В качестве регулирующего устройства используют вентили или капиллярные трубки. В холодильных агрегатах бытовых холодильников применяют исключительно капиллярные трубки.
Трубопровод, соединяющий компрессор с конденсатором, называется нагнетательным, а с испарителем - всасывающим.
Принцип работы компрессионной холодильной машины заключается в следующем. При работе компрессора (см. рис. 1.2.) в испарителе, находящемся на стороне всасывания, понижается давление имеющегося в нем хладагента. При низком давлении хладагент интенсивно испаряется (кипит), отнимая необходимое для этого тепло из окружающей среды через металлические стенки испарителя. Пары хладагента отсасываются компрессором и, пройдя по всасывающему трубопроводу, поступают в цилиндр компрессора. В цилиндре пары хладагента сжимаются и под давлением (примерно от 6 до 15 атмосфер) нагнетаются по нагнетательному трубопроводу в конденсатор. В конденсаторе, охлаждаемом водой или воздухом, хладагент при высоком давлении и температуре, соответствующей температуре конденсации, переходит в жидкое состояние и через регулирующий вентиль поступает в испаритель. В момент прохождения хладагента через малое отверстие вентиля давление его понижается от давления, при котором происходит конденсация хладагента до давления, при котором происходит его испарение.
Низкое давление в испарителе, создаваемое компрессором, обеспечивает кипение хладагента при низкой температуре.
Таким образом, при работе холодильной машины в ее системе циркулирует холодильный агент, который, отнимая тепло от охлаждаемого объекта через испаритель, отдает его в окружающую среду через конденсатор.
Система холодильной машины разделена регулирующим устройством на две части, отличающиеся разным давлением циркулирующего хладагента. Так, от нагнетательного клапана компрессора до регулирующего устройства холодильный агент находится под высоким давлением конденсации, а от противоположной стороны регулирующего устройства до всасывающего клапана компрессора - под низким давлением испарения.
Эффективность работы компрессионной холодильной машины можно повысить, применив допол
Рис. 1.3. Принципиальная схема компрессионной холодильной машины с теплообменником: К
- компрессор; КД
- конденсатор; РВ
-регулирующий вентиль; И
- испаритель; ТО
- теплообменник[1]
Теплообменник представляет собой две трубки, имеющие между собой тепловой контакт. По одной трубке проходят холодные пары из испарителя, поступающие в компрессор, по другой - противотоком жидкий, относительно теплый хладагент из конденсатора, поступающий через регулирующее устройство в испаритель. При прохождении через теплообменник холодные пары хладагента подогреваются за счет охлаждения жидкого хладагента.
Дополнительное (после конденсатора) охлаждение жидкого хладагента (переохлаждение жидкости) перед его поступлением в испаритель увеличивает количество тепла, отнимаемое хладагентом от окружающей среды. Одновременно подогрев холодных паров хладагента (перегрев паров), выходящих из испарителя, предотвращает попадание в цилиндр компрессора жидкого хладагента, что исключает возможность гидравлического удара.[8]
Ассортимент холодильников поступающих в торговлю насчитывает большое количество моделей разного конструктивного исполнения, различных производителей: «Атланта» (Белоруссия), «Стинол», «Норд», «Бирюса» (Россия), «Arston» (Италия), General Electric, Maytag, Amana, Viking (США), Indesit ,
Ariston, Candy (Италия) и др.
Абсорбционный холодильник
Абсорбционная холодильная машина по своему устройству значительно отличается от компрессионной. В ней отсутствует компрессор, а кроме хладагента в ее системе циркулирует также жидкость, называемая абсорбентом. Абсорбентом являются жидкости, обладающие хорошей поглотительной способностью хладагента.
В качестве хладагента в абсорбционных машинах обычно используют аммиак, а абсорбентом для него служит вода. Так, в одном объеме воды при 0ºС растворяется более 1000 объемов аммиака. Вследствие хорошей растворимости аммиака в воде, хладагент и абсорбент находятся в системе абсорбционной машины в виде водоаммиачного раствора с различной концентрацией в нем аммиака в отдельных частях машины.
Основные узлы абсорбционной машины: генератор (кипятильник), конденсатор, испаритель, абсорбер, два регулирующих вентиля, а также насос соединены между собой соответствующими трубопроводами и образуют замкнутую систему (рис. 1).
Абсорбционная холодильная машина работает следующим образом. В испарителе, находящемся в охлаждаемой среде, из имеющегося в нем водоаммиачного раствора выделяются пары кипящего аммиака. Происходит это потому, что температура кипения аммиака при одинаковом давлении значительно ниже, чем воды (температура кипения аммиака при атмосферном давлении минус 33,40
С).
Рис. 1. Упрощенная схема абсорбционной холодильной машины
Г - генератор (кипятильник); АБ - абсорбер; КД - коденсатор; И -испаритель; Н - насос; РВ1 и РВ2 - регулирующие вентили [1]
Выделяющиеся пары аммиака из испарителя непрерывно как бы отсасываются в абсорбер (давление в абсорбере несколько ниже, чем в испарителе) и поглощаются находящимся в абсорбере водоаммиачным раствором. Насыщение водоаммиачного раствора аммиаком сопровождается повышением температуры, что ухудшает растворимость аммиака. Во избежание этого абсорбер охлаждают водой или окружающим воздухом, поддерживая тем самым активное насыщение аммиаком водоаммиачного раствора в абсорбере.
Насыщенный аммиаком крепкий (концетрированный) водоаммиачный раствор абсорбционной холодильной машины перекачивается насосом в генератор (кипятильник), который обогревается каким-либо источником тепла (электронагревателем, паром и др.).
Ассортимент представлен отечественными моделями «Иней», «Морозко», «Садко», а так же более дорогими импортными «Electrolux» (Швеция) и др.
Термоэлектрический холодильник
Термоэлектрический холодильник строится на элементах Пельтье. Сущность термоэлектрического охлаждения заключается в том, что при прохождении постоянного тока через термобатарею, составленную из последовательно соединенных двух различных материалов (термоэлементов), одни спаи этой батареи охлаждаются, а другие — нагреваются. Таким образом, роль рабочего вещества — переносчика тепла — здесь выполняет постоянный электрический ток. Это в значительной степени упрощает схему термоэлектрического холодильника. Поместив холодные спаи термобатареи в охлаждаемую среду, представляется возможным легко обеспечить передачу тепла из холодильной камеры в более теплую среду, окружающую горячие спаи.[4]
Преимущества термоэлектрического охлаждения — отсутствие движущихся и трущихся частей, бесшумность работы, возможность точного регулирования температуры и надежность, но большого распространения не получил из-за дороговизны охлаждающих термоэлектрических элементов. Тем не менее, сумки-холодильники, небольшие автомобильные холодильники и кулеры питевой воды часто делаются с охлаждением от элементов Пельтье.[5]
Ассортимент холодильников представлен такими фирмами, как «Чайка», «Воронеж», «Кроха» (Россия), «COOLFORT» (Канада), SMEG (Италия) и др.
Холодильник на вихревых охладителях
Охлаждение осуществляется за счёт расширения предварительно сжатого компрессором воздуха в блоках специальных вихревых охладителей. Распространения не получил из-за большой шумности, необходимости подвода сжатого (до 10-20 Атм) воздуха и очень большого его расхода, низкого КПД. Достоинства — большая безопасность использования, так как не используется электричество и нет ни движущихся механических частей, ни опасных химических соединений в конструкции; долговечность, надёжность.[5]
Дополнительные системы и функции холодильников
Система замораживания. Эта характеристика часто указана на дверце морозильной камеры или, если холодильник однокамерный, рядом с индикаторами работы. Морозильные камеры с одной «снежинкой» поддерживают минимальную температуру до -6ºС (предназначенные для краткосрочного хранения), с двумя «снежинками» поддерживают минимальную температуру до – 12 °С (недлительное хранение продуктов), с тремя «снежинками» поддерживают минимальную температуру до -18 °С (длительное хранение и замораживание продуктов), а с четырьмя «снежинками» поддерживают температуру не ниже -24 °С (длительное хранение и замораживание продуктов).[6]
Управление. Управление холодильником может осуществляться как электромеханическим, так и электронным способами. Первый наиболее привычный и простой: включение и отключение происходит путём нажатия на кнопки, а нужный режим выставляется поворотом ручек термостата. При втором способе используется электронная панель с цифровым дисплеем и пульт управления. С их помощью вы сможете установить нужную температуру с точностью до градуса, чего нельзя сделать при ручном регулировании, но при наличии дисплея придется озаботиться покупкой хорошего стабилизатора напряжения.
Учитывая, что основные функции холодильников с разными способами управления практически одинаковы, выбор модели по этому параметру остается полностью на ваше усмотрение.
Размораживание. По данному критерию холодильники делятся на модели с ручным размораживанием и автоматическим. Упоминание первого варианта лишь подчеркивает преимущества второго, не требующего вмешательства человека. Оттаивание конденсата происходит автоматически на задней внутренней стенке холодильной камеры, где расположен испаритель. Вода стекает в специальный желобок внизу холодильной камеры и уходит через специальное отверстие в ванночку над компрессором, а там, под воздействием вырабатываемого им тепла, испаряется.
Дополнительные функции холодильника:
Помимо системы No Frost, предотвращающей образование льда в холодильной камере, многие модели современных холодильников имеют ряд дополнительных функций.
Air Shower обеспечивает создание и поддержание низкотемпературного режима и циркуляции воздуха, благодаря чему происходит своеобразное проветривание холодильной камеры.
BioFresh – функция, позволяющая регулировать в камере температуру и уровень влажности, обеспечивая тем самым создание всех необходимых условий для хранения различных видов продуктов. Повышенная влажность способствует длительному сохранению свежести овощей, фруктов, зелени.
Многофункциональный дисплей MagicEye, расположенный на дверце, отображает информацию о работе холодильника.
Coolmatic обеспечивает быстрое принудительное охлаждение с помощью направляемых вентилятором потоков воздуха. По истечении 6 часов после включения этой функции восстанавливается обычный температурный режим.
Антибактериальную защиту обеспечивает покрытие стенок и внутренней поверхности двери холодильного отделения полимером на основе ионов серебра. Эта возможность имеется в ряде моделей компаний Bosch, Siemens и некоторых других производителей.
Crisp Fresh – фильтр, вмонтированный в полочку для хранения овощей и позволяющий им долгое время оставаться свежими.
Система GlassLight – это встроенная в полки светодиодная подсветка, позволяющая быстро сориентироваться в системе полок и расположении продуктов.
Cooler – встроенное в дверцу холодильника приспособление для охлаждения и нагрева питьевой воды, состоящее из бака, одного или двух кранов и прикрепленной сверху перевёрнутой бутыли с водой. В баке вода, в зависимости от поставленной задачи, нагревается или охлаждается, после чего подаётся через кран.
Звуковой сигнал – возможность сигнализации о незакрытой дверце холодильника.
Антибактериальная система SilverClean, созданная производителями холодильников марки Neff, предотвращает оседание и рост вредных для здоровья бактерий. В её основе лежит действие ионов серебра, входящих в состав материала для стенок и внутренней поверхности двери холодильной камеры. В холодильниках, оборудованных системой SilverClean, никогда не появится неприятный запах, а продукты будут храниться дольше.
Наличие съемной перегородки между боксами, позволяющей хранить крупногабаритные продукты, в холодильниках разных марок называется по-разному. У Miele это VarioRoom, у Liebherr – VarioSpace, у ) AEG – VarioBox. Производители оснастили морозильные камеры стеклянными полками и выдвижными контейнерами для более удобного размещения продуктов. Все эти элементы при необходимости просто убираются, при этом образуется достаточно места для размещения продуктов больших размеров.
Функция SuperCool обеспечивает быстрое и качественное охлаждение воздуха с помощью специального вентилятора. Разнонаправленные потоки воздуха охлаждают содержимое камеры со всех сторон, что особенно актуально для только что помещённых в холодильник продуктов. У LG эта же функция называется Multi Air Flow.
Режим SuperFrost позволяет быстро заморозить большое количество продуктов при температуре -32…-38°С, что сохраняет их вкусовые качества и обеспечивает более долгое хранение. Отключение режима происходит автоматически, по мере замораживания всего объема продуктов.
Функция FrostControl, разработанная специалистами компании Liebherr, контролирует температуру в морозильной камере и в случае её повышения включает звуковой и световой сигналы. Индикатор FrostControl позволит вовремя принять меры и воспользоваться режимом SuperFrost, если в результате отключения электроэнергии продукты начали размораживаться.[7]
1.3
Экспертиза качества холодильников
К основным параметрам и показателям бытовых холодильных приборов относятся:
1) общий объем камеры, дм3 – объем, заключенный между внутренними стенками камеры и ее дверью. В однокамерных холодильниках сюда же входит и объем низкотемпературного отделения (НТО);
2) полезный объем камеры, дм3 – объем, пригодный для размещения продуктов;
3) общая площадь полок, м2 - суммарная площадь полок в камере, включая полки НТО (в однокамерных), полки на двери, а также площадь сосудов и дна камеры, если его можно использовать для размещения продуктов.
4) коэффициенты, характеризующие габаритные показатели холодильников:
- коэффициент использования объема шкафа
Кш=V/Vш , где V -общий объем камер холодильника, Vш -объем шкафа по наружным габаритам;
- коэффициент использования емкости холодильника Кх = Vп/V,
где Vп - полезный объем камер холодильника;
5) температура в камерах - устанавливается ГОСТ 16317-87 в зависимости от класса прибора (SN, N, ST или Т) и назначения камеры. Стандарт устанавливает и внешние условия, при которых должна обеспечиваться указанная температура. Например, для холодильника класса SN при температуре окружающей среды от +10°С до +32°С температура в ХК должна быть не менее -1°С и не более +10°С при средней температуре +5°С. Температура в камере или отсеке для овощей - не более +12°С. Температура в НТО должна быть не выше одного из трех значений: -6°С, -12°С или -18°С. Температура в НТК или МК в режиме хранения - не выше -18°С;
6) суточный расход электроэнергии, кВт-ч;
7) удельный суточный расход электроэнергии, кВт-ч/дм3. Стандарт регламентирует условия, при которых измеряется суточный расход электроэнергии и устанавливает нормы по удельному расходу в зависимости от типа холодильника;
8) удельная масса, кг/(дм3× лет) - отношение массы холодильника к его общему объему, умноженному на установленный срок службы. Рекомендуемые значения устанавливаются ГОСТом в зависимости от типа холодильника.
9) мощность замораживания (для морозильников или морозильных камер), кг/сут.
10) время повышения температуры в МК от температуры хранения до -9 °С при отключении электроэнергии, ч. Для холодильников должно составлять не менее 5 (8) часов, для морозильников - не менее 7 (12) . В скобках указаны рекомендуемые значения.
Помимо требований, регламентирующих пределы изменения параметров, стандарты предъявляют к бытовым холодильным установкам и другие требования.
1. На дверь низкотемпературная камера для хранения замороженных продуктов наносят маркировку :
(*) при температуре -6°С,
(**) - при температуре -12°С, и
(***) - при температуре -18°С.
Низкотемпературная камера для хранения замороженных продуктов, где должна поддерживаться температура -18°С, маркируются знаком (***), а МК с температурой -18°С в режиме хранения и -24°С в режиме замораживания - знаком *(***).
2. При объеме холодильной камеры более чем 100 дм3
обязательно ее освещение, которое должно включаться при открывании и выключаться при закрывании двери.
3. Усилие открывания двери - от 15 до 70 Н. Дверь должна открываться и изнутри с тем же усилием.
4. Среднеквадратичное значение виброскорости компрессора должно составлять не более 9 мм/с.
5. Предельное значение уровня звуковой мощности - от 40 до 53 дБа (в зависимости от типа и объема холодильника).[9]
6. Требования к надежности:
установленная безотказная наработка - не менее 40000 ч;
средняя наработка на отказ - не менее 50000 ч;
установленный срок службы - не менее 10 лет;
средний срок службы - не менее 15 лет.
7. Материалы и покрытия поверхностей, контактирующих с пищевыми продуктами, а также теплоизоляционные материалы должны выбираться из числа разрешенных Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава.[10]
8. Холодильники с повышенной комфортностью должны иметь устройство для полуавтоматического или автоматического оттаивания испарителя ХК с удалением талой воды плюс хотя бы еще одно из следующих устройств:
поддержания определенной влажности в ХК;
охлаждения напитков с выдачей их без открывания двери;
сигнализации режимов работы;
ограничения угла открывания двери;
принудительного закрывания двери при открывании на угол менее 10°;
перестановок полок по высоте с интервалом менее 5 см;
выдвигания загруженной полки на расстояние не менее 50 % от ее глубины.
В современных холодильниках используются и другие устройства, улучшающие потребительские качества прибора: звуковая сигнализация о слишком долго открытой двери; вынос регулятора температуры на наружную панель управления; установка на этой панели механического или цифрового индикатора температуры в камере и др. Холодильные камеры некоторых зарубежных холодильников снабжены размораживателем – небольшим отсеком с вентилятором, который обеспечивает интенсивную циркуляцию воздуха через этот отсек. Вентилятор включается через реле времени, что позволяет устанавливать определенную продолжительность его работы, в зависимости от массы размораживаемого продукта. Данное устройство позволяет ускорить процесс размораживания при невысокой температуре в ХК.
Также предлагается применять встроенные СВЧ - размораживатели и сублиматоры, а также камеры для длительного хранения продуктов в газовой среде. Некоторые зарубежные фирмы (Samsung, LG Electronics) устанавливают внутри холодильника воздухоочистители и покрытые специальной керамикой лампы для замедления процесса порчи продуктов, излучающие в инфракрасном диапазоне.
В современных зарубежных моделях рассматриваются перспективы микропроцессорных систем управления в бытовых приборах.
Заключение
Холодильник – это неотъемлемый атрибут любой современной кухни. Он позволяет сохранять первоначальные качества и полезные свойства продуктов в течение долгого времени. Купить холодильник сегодня не составляет труда. Широкий ассортимент таких товаров представлен в любом магазине бытовой техники.
Большинство выпускаемых бытовых холодильников — компрессионные. Они являются наиболее конкурентоспособными и распространенными, имеют большой объём холодильной камеры, потребляют небольшое количество энергии и в них достигаются более низкие температуры. Доля абсорбционных аппаратов в выпуске составляет 5—10%. Абсорбционные холодильники по сравнению с компрессионными имеют большие габариты, массу, расход электроэнергии (в 1,5—2 раза) и меньший объём низкотемпературного отделения. Холодильники на вихревых охладителях распространения не получили из-за большой шумности, необходимости подвода сжатого воздуха и очень большого его расхода, низкого КПД. Термоэлектрические бытовые холодильники имеют очень ограниченное распространение, поскольку они дороги и уступают компрессионным по энергетическим показателям. В основном это холодильники малой ёмкости (до 60 л). Но они являются бесшумными и наиболее экологически чистыми, что расширяет сферу их использования в будущем.
Производство бытовых холодильников организовано более чем в 60 странах. США и Италия занимают ведущее место по объёму производства холодильников.
Список литературы
1. www.rossklad.ru
2. www.holodilnik.info
3. www.znaytovar.ru
4. www.xolod-moscow.ru
5. ru.wikipedia.org
6. enc.lib.rus.ec
7. www.tn220.ru
8. Кочегаров Б.Е., Лоцманенко В.В., Опарин Г.В. Бытовые машины и приборы: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003
9. ГОСТ 16317-87 «Приборы холодильные электрические бытовые»
10. ГОСТ 27570.0-87«Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Общие требования и методы испытаний»