Охлаждение — это любой из различных типов охлаждения помещения, вещества или системы с целью понижения и/или поддержания его температуры ниже температуры окружающей среды (при этом отведенное тепло отводится в место с более высокой температурой). [1] [2] Охлаждение — это искусственный или искусственный метод охлаждения . [1] [2]
Охлаждение — это процесс, при котором энергия в виде тепла удаляется из низкотемпературной среды и передается высокотемпературной среде. Эта работа по передаче энергии традиционно осуществляется механическими средствами (будь то лед или электромеханические машины), но она также может осуществляться с помощью тепла, магнетизма , электричества , лазера или других средств. Охлаждение имеет множество применений, включая бытовые холодильники , промышленные морозильники , криогенику и кондиционирование воздуха . Тепловые насосы могут использовать тепловую мощность процесса охлаждения, а также могут быть реверсивными, но в остальном они аналогичны установкам кондиционирования воздуха.
Охлаждение оказало большое влияние на промышленность, образ жизни, сельское хозяйство и структуру расселения. Идея сохранения продуктов питания восходит к доисторическим временам человечества , но на протяжении тысячелетий люди были ограничены в средствах для этого. Они использовали лечение посредством соления и сушки , а также естественную прохладу в пещерах , подвалах и зимнюю погоду, но другие способы охлаждения были недоступны. В 19 веке торговлю льдом начали использовать для создания холодовых цепей . В конце 19 - середине 20 веков механическое охлаждение было разработано, усовершенствовано и значительно расширило сферу своего применения. Таким образом, холодильное оборудование в прошлом столетии быстро развивалось: от сбора льда до железнодорожных вагонов с регулируемой температурой , рефрижераторов и повсеместного распространения холодильников и морозильников как в магазинах, так и дома во многих странах. Внедрение железнодорожных вагонов-рефрижераторов способствовало заселению территорий, которые ранее не были на основных транспортных путях, таких как реки, гавани или тропы в долинах.
Эти новые модели расселения привели к строительству крупных городов, способных процветать в районах, которые иначе считались негостеприимными, таких как Хьюстон , штат Техас, и Лас-Вегас , штат Невада. В большинстве развитых стран города в значительной степени зависят от охлаждения в супермаркетах , чтобы получать продукты для ежедневного потребления. Увеличение источников продовольствия привело к большей концентрации продаж сельскохозяйственной продукции со стороны меньшего процента ферм. Фермы сегодня имеют гораздо большую производительность на человека по сравнению с концом 1800-х годов. Это привело к появлению новых источников продовольствия, доступных для всего населения, что оказало большое влияние на питание общества.
Сезонный сбор снега и льда — это древняя практика, которая, по оценкам, началась ранее 1000 г. до н.э. [3] Китайский сборник текстов этого периода, известный как « Спящие» , описывает религиозные церемонии наполнения и опорожнения ледяных погребов. Однако мало что известно о строительстве этих ледяных погребов и назначении льда. Следующим древним обществом, записавшим о сборе льда, возможно, были евреи в книге Притчей, которая гласит: «Что холод снега во время жатвы, то верный посланник для пославших его». Историки интерпретировали это так, что евреи использовали лед для охлаждения напитков, а не для сохранения продуктов. Другие древние культуры, такие как греки и римляне, выкапывали большие снежные ямы, изолированные травой, мякиной или ветвями деревьев, в качестве холодильных хранилищ. Как и евреи, греки и римляне использовали лед и снег не для сохранения продуктов питания, а в первую очередь для охлаждения напитков. Египтяне охлаждали воду путем испарения в неглубоких глиняных кувшинах на крышах своих домов по ночам. Древние жители Индии использовали эту же концепцию для производства льда. Персы хранили лед в яме под названием Яхчал и, возможно, были первой группой людей, которая использовала холодильное хранилище для хранения продуктов. В австралийской глубинке до того, как появилось надежное электроснабжение, многие фермеры использовали сейф Coolgardie , состоящий из комнаты с занавесками из мешковины , свисающими с потолка, пропитанными водой. Вода испаряется и тем самым охлаждает комнату, позволяя хранить многие скоропортящиеся продукты, такие как фрукты, масло и колбасные изделия. [4] [5]
До 1830 года лишь немногие американцы использовали лед для охлаждения продуктов из-за отсутствия хранилищ для льда и холодильников. Когда эти две вещи стали более доступными, люди стали использовать топоры и пилы для заготовки льда для своих хранилищ. Этот метод оказался трудным, опасным и уж точно не напоминал ничего, что можно было бы воспроизвести в коммерческом масштабе. [6]
Несмотря на трудности с добычей льда, Фредерик Тюдор думал, что сможет извлечь выгоду из этого нового товара, собирая лед в Новой Англии и отправляя его на Карибские острова, а также в южные штаты. Вначале Тюдор потерял тысячи долларов, но в конечном итоге получил прибыль, построив ледники в Чарльстоне, штат Вирджиния, и в кубинском портовом городе Гавана. Эти ледники, а также суда с лучшей изоляцией помогли сократить потери льда с 66% до 8%. Этот рост эффективности побудил Тюдора расширить свой рынок льда на другие города с ледниками, такие как Новый Орлеан и Саванна. Этот рынок льда еще больше расширился, поскольку сбор льда стал быстрее и дешевле после того, как один из поставщиков Тюдора, Натаниэль Уайет, изобрел в 1825 году конный ледорез. Это изобретение, а также успех Тюдора вдохновили других заняться торговлей льдом и льдом. промышленность росла.
К началу 1830-х годов лед стал товаром массового рынка, когда цена на лед упала 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. За тот же период потребление льда в Бостоне подскочило с 6 000 тонн до 85 000 тонн. Сбор льда создал «культуру охлаждения», поскольку большинство людей использовали лед и холодильники для хранения молочных продуктов, рыбы, мяса и даже фруктов и овощей. Эти первые методы хранения в холодильнике проложили путь многим американцам к принятию холодильной технологии, которая вскоре захватила страну. [7] [8]
История искусственного охлаждения началась, когда шотландский профессор Уильям Каллен сконструировал небольшую холодильную машину в 1755 году. Каллен использовал насос для создания частичного вакуума над контейнером с диэтиловым эфиром , который затем закипел , поглощая тепло из окружающего воздуха. [9] В результате эксперимента даже было создано небольшое количество льда, но на тот момент оно не имело практического применения.
В 1758 году Бенджамин Франклин и Джон Хэдли , профессор химии, совместно работали над проектом по исследованию принципа испарения как средства быстрого охлаждения объекта в Кембриджском университете , Англия . Они подтвердили, что испарение легколетучих жидкостей, таких как спирт и эфир, можно использовать для снижения температуры объекта выше точки замерзания воды. Они провели свой эксперимент, используя в качестве объекта колбу ртутного термометра и сильфон, используемый для ускорения испарения; они снизили температуру колбы 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 они прошли точку замерзания воды 0 ° C (32 ° F), на поверхности колбы термометра образовалась тонкая пленка льда, а масса льда составляла около 6,4 миллиметра ( 1 ⁄ 4 дюйма). толщиной, когда они остановили эксперимент при достижении температуры -14 ° C (7 ° F). Франклин писал: «Из этого эксперимента можно увидеть возможность заморозить человека до смерти в теплый летний день». [10] В 1805 году американский изобретатель Оливер Эванс описал замкнутый парокомпрессионный холодильный цикл для производства льда эфиром в вакууме.
В 1820 году английский учёный Майкл Фарадей сжижал аммиак и другие газы, используя высокие давления и низкие температуры, а в 1834 году американский эмигрант в Великобритании Джейкоб Перкинс построил первую в мире работающую парокомпрессионную холодильную систему. Это был замкнутый цикл, который мог работать непрерывно, как он описал в своем патенте:
Его прототип системы работал, хотя и не имел коммерческого успеха. [11]
В 1842 году аналогичную попытку предпринял американский врач Джон Горри [12] , который построил рабочий прототип, но она потерпела неудачу с коммерческой точки зрения. Как и многие медицинские эксперты того времени, Горри считал, что чрезмерное воздействие тропической жары приводит к умственному и физическому вырождению, а также к распространению таких заболеваний, как малярия. [13] Ему пришла в голову идея использовать свою холодильную систему для охлаждения воздуха для обеспечения комфорта в домах и больницах и предотвращения болезней. В 1850 году американский инженер Александр Твининг получил британский патент на систему сжатия пара, в которой использовался эфир.
Первая практическая холодильная система с компрессией пара была построена Джеймсом Харрисоном , британским журналистом, эмигрировавшим в Австралию . Его патент 1856 года касался системы сжатия пара с использованием эфира, спирта или аммиака. Он построил механическую машину для производства льда в 1851 году на берегу реки Барвон в Роки-Пойнт в Джилонге , штат Виктория , а его первая коммерческая машина для производства льда появилась в 1854 году. Харрисон также представил коммерческое охлаждение с компрессией пара на пивоварнях и мясоперерабатывающих заводах. упаковочные предприятия, и к 1861 году уже действовало дюжина его систем. Позже он вступил в дискуссию о том, как конкурировать с американским преимуществом продажи неохлажденной говядины в Соединенное Королевство . В 1873 году он подготовил парусник «Норфолк» к экспериментальной отправке говядины в Соединенное Королевство, при этом вместо системы охлаждения использовалась система холодильной камеры. Затея провалилась, поскольку лед израсходовался быстрее, чем ожидалось.
Первая газоабсорбционная холодильная система, использующая газообразный аммиак, растворенный в воде (называемый «аква-аммиак»), была разработана Фердинандом Карре из Франции в 1859 году и запатентована в 1860 году. Карл фон Линде , инженер, специализирующийся на паровозах, и профессор техники в Мюнхенский технологический университет в Германии начал исследования в области охлаждения в 1860-х и 1870-х годах в ответ на спрос пивоваров на технологию, которая позволила бы круглогодично крупномасштабное производство лагера ; он запатентовал улучшенный метод сжижения газов в 1876 году. [14] Его новый процесс сделал возможным использование таких газов, как аммиак , диоксид серы (SO 2 ) и метилхлорид (CH 3 Cl), в качестве хладагентов, и они широко использовались для этой цели до тех пор, пока конец 1920-х годов.
Таддеус Лоу , американский воздухоплаватель, владел несколькими патентами на машины для производства льда. Его «Компрессионный льдогенератор» произвел революцию в индустрии холодильного хранения. В 1869 году он и другие инвесторы приобрели старый пароход, на который погрузили одну из холодильных установок Лоу и начали доставлять свежие фрукты из Нью-Йорка на побережье Мексиканского залива, а свежее мясо из Галвестона, штат Техас, обратно в Нью-Йорк, но из-за из-за отсутствия знаний о судоходстве бизнес потерпел неудачу.
В 1842 году Джон Горри создал систему, способную охлаждать воду для производства льда. Хотя это был коммерческий провал, он вдохновил ученых и изобретателей по всему миру. Фердинанд Карре из Франции был одним из вдохновителей, и он создал систему производства льда, которая была проще и меньше, чем система Горри. Во время Гражданской войны такие города, как Новый Орлеан, больше не могли получать лед из Новой Англии через прибрежную торговлю льдом. Холодильная система Карре стала решением проблем со льдом в Новом Орлеане, и к 1865 году в городе было три машины Карре. [15] В 1867 году в Сан-Антонио, штат Техас, французский иммигрант по имени Эндрю Мюль построил машину для изготовления льда, чтобы помочь обслуживать расширяющуюся мясную промышленность, а затем перевез ее в Уэйко в 1871 году. В 1873 году патент на эту машину был заключен контрактом с Columbus Iron Works, компания, приобретенная WC Bradley Co., которая впоследствии стала производить первые коммерческие льдогенераторы в США.
К 1870-м годам пивоварни стали крупнейшими потребителями заготовленного льда. Хотя к началу 20-го века индустрия сбора льда значительно выросла, загрязнение и сточные воды начали проникать в природный лед, что сделало его проблемой в пригородах мегаполиса. Со временем пивоварни начали жаловаться на испорченный лед. Общественная озабоченность чистотой воды, из которой образовался лед, начала возрастать в начале 1900-х годов с появлением микробной теории. Многочисленные средства массовой информации опубликовали статьи, связывающие такие заболевания, как брюшной тиф, с употреблением природного льда. Это привело к тому, что сбор льда стал незаконным в некоторых районах страны. Все эти сценарии увеличили спрос на современное охлаждение и производство льда. Машины для производства льда, подобные машинам Карре и Муля, рассматривались как средства производства льда для удовлетворения потребностей бакалейщиков, фермеров и грузоотправителей продуктов питания. [16] [17]
Железнодорожные вагоны-рефрижераторы были введены в США в 1840-х годах для перевозки молочных продуктов на короткие расстояния, но для поддержания прохладной температуры в них использовался собранный лед. [18]
Новая технология охлаждения впервые нашла широкое промышленное применение в качестве средства замораживания запасов мяса для транспортировки по морю на рефрижераторных судах из Британских доминионов и других стран на Британские острова . Хотя на самом деле он не был первым, кто добился успешной перевозки замороженных товаров за границу (судно « Стратлевен» прибыло в лондонские доки 2 февраля 1880 года с грузом замороженной говядины, баранины и масла из Сиднея и Мельбурна [19] ), этот прорыв часто приписывают Уильяму Солтау Дэвидсону , предпринимателю, эмигрировавшему в Новую Зеландию . Дэвидсон считал, что рост населения Великобритании и спрос на мясо могут смягчить спад на мировых рынках шерсти , который сильно повлиял на Новую Зеландию. После обширных исследований в 1881 году он поручил переоборудовать « Данедин» компрессионной холодильной установкой для перевозки мяса. 15 февраля 1882 года « Данедин» отплыл в Лондон, совершив первое коммерчески успешное рефрижераторное морское путешествие и положив начало холодильная мясная промышленность . [20]
The Times прокомментировала: «Сегодня мы должны зафиксировать такой триумф над физическими трудностями, который был бы невероятным и даже невообразимым всего несколько дней назад…». Судно «Мальборо» — родственный корабль «Дунедину » — было немедленно переоборудовано и в следующем году присоединилось к торговле вместе с конкурирующимсудном Новозеландской судоходной компании « Матауруа» , а немецкий пароход «Марсала» начал перевозить замороженную новозеландскую баранину в декабре 1882 года. В течение пяти лет Из Новой Зеландии в Великобританию было отправлено 172 партии замороженного мяса, из которых только в 9 было забраковано значительное количество мяса. Рефрижераторные перевозки также привели к более широкому мясному и молочному буму в Австралазии и Южной Америке. Компания J&E Hall из Дартфорда , Англия, оснастила пароход «Селембрия» системой сжатия пара, чтобыв 1886 году доставить 30 000 туш баранины с Фолклендских островов . [21] В последующие годы отрасль быстро распространилась на Австралию, Аргентину и Соединенные Штаты. .
К 1890-м годам охлаждение играло жизненно важную роль в распределении продуктов питания. В 1880-х годах мясоперерабатывающая промышленность в значительной степени полагалась на природный лед и продолжала полагаться на искусственный лед, когда эти технологии стали доступны. [22] К 1900 году мясокомбинаты Чикаго внедрили коммерческое охлаждение с аммиачным циклом. К 1914 году почти в каждом месте использовалось искусственное охлаждение. Крупнейшие упаковщики мяса , Armour, Swift и Wilson, приобрели самые дорогие агрегаты и установили их на вагонах поездов, в филиалах и складских помещениях в более отдаленных районах распределения.
К середине 20 века холодильные установки были предназначены для установки на грузовые автомобили. Транспортные средства-рефрижераторы используются для перевозки скоропортящихся товаров, таких как замороженные продукты, фрукты и овощи, а также чувствительные к температуре химикаты. Большинство современных холодильников поддерживают температуру от –40 до –20 °C и имеют максимальную полезную нагрузку около 24 000 кг брутто (в Европе).
Хотя коммерческое охлаждение быстро развивалось, у него были ограничения, которые не позволяли ему проникнуть в домашнее хозяйство. Во-первых, большинство холодильников были слишком большими. Некоторые из коммерческих единиц, использовавшихся в 1910 году, весили от пяти до двухсот тонн. Во-вторых, производство, покупка и обслуживание коммерческих холодильников были дорогими. Наконец, эти холодильники были небезопасны. Коммерческие холодильники нередко загорались, взрывались или вытекали токсичные газы. Холодильное оборудование не стало бытовой технологией до тех пор, пока не были преодолены эти три проблемы. [23]
В начале 1800-х годов потребители сохраняли свои продукты, храня продукты и лед, купленные у комбайнов для сбора льда, в холодильниках. В 1803 году Томас Мур запатентовал ванну для хранения масла с металлической облицовкой, которая стала прототипом большинства холодильников. Эти холодильники использовались почти до 1910 года, и технология не развивалась. Фактически, потребители, которые использовали холодильник в 1910 году, столкнулись с той же проблемой плесневелого и вонючего холодильника, что и потребители в начале 1800-х годов. [24]
General Electric (GE) была одной из первых компаний, преодолевших эти проблемы. В 1911 году компания GE выпустила бытовой холодильный агрегат, работавший на газе. Использование газа устранило необходимость в электродвигателе компрессора и уменьшило размер холодильника. Однако электрические компании, которые были клиентами GE, не получили выгоды от установки, работающей на газе. Таким образом, GE вложила средства в разработку электрической модели. В 1927 году GE выпустила Monitor Top, первый холодильник, работающий от электричества. [25]
В 1930 году компания Frigidaire, один из главных конкурентов GE, синтезировала фреон . [26] С изобретением синтетических хладагентов, основанных главным образом на хлорфторуглероде (ХФУ), появились более безопасные холодильники для домашнего и потребительского использования. Фреон привел к разработке более мелких, легких и дешевых холодильников. Благодаря синтезу фреона средняя цена холодильника упала с 275 до 154 долларов. Эта более низкая цена позволила к 1940 году увеличить долю владельцев холодильников в американских домохозяйствах до 50% . в конце 1920-х годов. В то время эти хладагенты считались менее вредными, чем широко используемые хладагенты того времени, включая метилформиат, аммиак, метилхлорид и диоксид серы. Цель заключалась в том, чтобы обеспечить безопасное холодильное оборудование для домашнего использования. Хладагенты CFC ответили на эту потребность. Однако в 1970-х годах было обнаружено, что эти соединения реагируют с атмосферным озоном, который является важной защитой от солнечного ультрафиолетового излучения, и их использование в качестве хладагента во всем мире было ограничено Монреальским протоколом 1987 года.
В прошлом веке охлаждение позволило возникнуть новым моделям расселения. Эта новая технология позволила заселить новые территории, которые не находятся на естественном транспортном канале, таком как река, тропа в долине или гавань, которые иначе не были бы заселены. Охлаждение дало возможность первым поселенцам распространиться на запад и в незаселенные сельские районы. Эти новые поселенцы с богатой и нетронутой почвой увидели возможность получить прибыль, отправляя сырье в восточные города и штаты. В 20 веке охлаждение сделало возможным создание таких галактических городов, как Даллас, Феникс и Лос-Анджелес.
Вагон-рефрижератор ( фургон-рефрижератор или вагон -рефрижератор ), наряду с густой железнодорожной сетью, стал чрезвычайно важным связующим звеном между рынком и фермой, открывая возможности на национальном уровне, а не только на региональном. До изобретения вагонов-рефрижераторов транспортировать скоропортящиеся продукты на большие расстояния было невозможно. Индустрия упаковки говядины впервые дала толчок спросу на рефрижераторы. Железнодорожные компании не спешили внедрять это новое изобретение из-за больших инвестиций в вагоны для перевозки скота, скотные дворы и откормочные площадки. [28] Вагоны-рефрижераторы также были сложными и дорогостоящими по сравнению с другими железнодорожными вагонами, что также замедлило внедрение вагонов-рефрижераторов. После медленного внедрения вагонов-рефрижераторов индустрия упаковки говядины доминировала в бизнесе железнодорожных вагонов-рефрижераторов благодаря своей способности контролировать заводы по производству льда и устанавливать плату за обледенение. По оценкам Министерства сельского хозяйства США, в 1916 году более шестидесяти девяти процентов скота, забитого в стране, было убито на заводах, участвовавших в межгосударственной торговле. Те же компании, которые также занимались торговлей мясом, позже начали осуществлять рефрижераторные перевозки овощей и фруктов. Компании по упаковке мяса имели большую часть дорогостоящего оборудования, такого как автомобили-рефрижераторы, и холодильные склады, которые позволяли им эффективно распределять все виды скоропортящихся продуктов. Во время Первой мировой войны администрация Соединенных Штатов создала национальный парк рефрижераторов для решения проблемы простаивающих автомобилей, который позже продолжил работу и после войны. [29] Проблема с простаивающими автомобилями заключалась в том, что рефрижераторы бессмысленно простаивали в перерывах между сезонными сборами урожая. Это означало, что очень дорогие автомобили большую часть года простояли на железнодорожных станциях, не принося при этом дохода владельцу автомобиля. Автопарк представлял собой систему, в которой автомобили распределялись по участкам по мере созревания урожая, обеспечивая максимальное использование автомобилей. Вагоны-рефрижераторы двигались на восток от виноградников, садов, полей и садов западных штатов, чтобы удовлетворить потребности американского рынка на востоке. [30] Автомобиль-рефрижератор позволял перевозить скоропортящиеся культуры на сотни и даже тысячи километров или миль. Самый заметный эффект, который дал автомобиль, — это региональная специализация овощей и фруктов. Вагон-рефрижератор широко использовался для перевозки скоропортящихся продуктов вплоть до 1950-х годов. К 1960-м годам национальная система автомагистралей между штатами была достаточно завершена, позволяя грузовикам перевозить большую часть грузов скоропортящихся продуктов питания и вытеснить старую систему железнодорожных рефрижераторов. [31]
Широкое использование холодильного оборудования открыло в Соединенных Штатах огромное количество новых сельскохозяйственных возможностей. Новые рынки возникли по всей территории Соединенных Штатов в районах, которые ранее были необитаемы и далеко удалены от густонаселенных районов. Новые сельскохозяйственные возможности открылись в районах, которые считались сельскими, например, в штатах на юге и западе. Крупномасштабные поставки с юга и из Калифорнии осуществлялись примерно в одно и то же время, хотя использовался природный лед из Сьерр в Калифорнии, а не искусственный лед на юге. [32] Охлаждение позволило многим областям специализироваться на выращивании определенных фруктов. Калифорния специализировалась на выращивании некоторых фруктов, винограда, персиков, груш, слив и яблок, а Джорджия прославилась именно своими персиками. В Калифорнии принятие рефрижераторных вагонов привело к увеличению загрузки вагонов с 4500 вагонов в 1895 году до 8000–10 000 вагонов в 1905 году . в масштабе, в то время как Миссисипи стала центром томатной промышленности . В Нью-Мексико, Колорадо, Аризоне и Неваде дыни выращивались. Без охлаждения это было бы невозможно. К 1917 году устоявшиеся плодоовощные районы, расположенные недалеко от восточных рынков, почувствовали давление конкуренции со стороны этих отдаленных специализированных центров. [34] Холодильное оборудование не ограничивалось мясом, фруктами и овощами, оно также охватывало молочные продукты и молочные фермы. В начале двадцатого века крупные города получали молочную продукцию с ферм на расстоянии 640 километров (400 миль). Молочные продукты не так легко транспортировать на большие расстояния, как фрукты и овощи, из-за большей скоропортимости. Охлаждение сделало возможным производство на западе, вдали от восточных рынков, настолько, что молочные фермеры могли оплачивать транспортные расходы и при этом продавать продукцию по ценам ниже своих восточных конкурентов. [35] Охлаждение и рефрижераторный железнодорожный транспорт дали возможность районам с богатой почвой вдали от естественных каналов транспорта, таких как реки, долины или гавани. [36]
«Эдж-сити» — термин, придуманный Джоэлом Гарро , тогда как термин «галактический город» был придуман Льюисом Мамфордом . Эти термины относятся к концентрации бизнеса, магазинов и развлечений за пределами традиционного центра города или центрального делового района, в том месте, которое ранее было жилым или сельским районом. Росту этих городов способствовало несколько факторов, таких как Лос-Анджелес, Лас-Вегас, Хьюстон и Феникс. Факторы, которые способствовали появлению этих крупных городов, включают надежные автомобили, системы автомагистралей, холодильное оборудование и рост сельскохозяйственного производства. Большие города, подобные упомянутым выше, не были редкостью в истории, но что отличает эти города от остальных, так это то, что эти города не расположены вдоль какого-либо естественного транспортного канала или на каком-то перекрестке двух или более каналов, например тропе или тропе. гавань, гора, река или долина. Эти большие города были построены в районах, которые всего несколько сотен лет назад были непригодны для проживания. Без экономически эффективного способа охлаждения воздуха и транспортировки воды и продуктов питания на большие расстояния эти крупные города никогда бы не развивались. На быстрый рост этих городов повлияли охлаждение и повышение производительности сельского хозяйства, что позволило более отдаленным фермам эффективно кормить население. [36]
Роль сельского хозяйства в развитых странах радикально изменилась за последнее столетие из-за многих факторов, включая охлаждение. Статистика переписи 2007 года дает информацию о большой концентрации продаж сельскохозяйственной продукции, поступающей сегодня от небольшой части существующих ферм в Соединенных Штатах. Это является частичным результатом создания рынка для торговли замороженным мясом в результате первой успешной поставки замороженных туш овец, прибывших из Новой Зеландии в 1880-х годах. Поскольку рынок продолжал расти, правила обработки и качества пищевых продуктов начали соблюдаться. В конце концов, в сельские дома в Соединенных Штатах было проведено электричество, что позволило продолжить распространение холодильных технологий на фермах, увеличивая производительность на человека. Сегодня использование охлаждения на фермах снижает уровень влажности, предотвращает порчу продуктов из-за роста бактерий и способствует их сохранению.
Внедрение холодильного оборудования и развитие дополнительных технологий радикально изменили сельское хозяйство в Соединенных Штатах. В начале 20-го века сельское хозяйство было обычным занятием и образом жизни для граждан Соединенных Штатов, поскольку большинство фермеров фактически жили на своих фермах. В 1935 году в Соединенных Штатах было 6,8 миллиона ферм и население 127 миллионов человек. Тем не менее, хотя население Соединенных Штатов продолжает расти, число граждан, занимающихся сельским хозяйством, продолжает сокращаться. По данным переписи населения США 2007 года, менее одного процента населения в 310 миллионов человек сегодня считают сельское хозяйство своим занятием. Однако рост населения привел к увеличению спроса на сельскохозяйственную продукцию, который удовлетворяется за счет большего разнообразия сельскохозяйственных культур, удобрений, пестицидов и усовершенствованных технологий. Усовершенствованная технология снизила риски и время, затрачиваемое на управление сельским хозяйством, и позволяет более крупным фермам увеличить выпуск продукции на душу населения, чтобы удовлетворить спрос общества. [37]
До 1882 года Южный остров Новой Зеландии экспериментировал с посевом травы и скрещиванием овец, что сразу же дало их фермерам экономический потенциал в экспорте мяса. В 1882 году первая успешная партия туш овец была отправлена из Порт-Чалмерса в Данидине , Новая Зеландия, в Лондон . К 1890-м годам торговля замороженным мясом становилась все более прибыльной в Новой Зеландии, особенно в Кентербери , откуда в 1900 году приходилось 50% экспортируемых туш овец. Вскоре мясо Кентербери стало известно своим высочайшим качеством, что создало спрос на него. Новозеландское мясо по всему миру. Чтобы удовлетворить этот новый спрос, фермеры улучшили свои корма, чтобы овцы были готовы к убою всего за семь месяцев. Этот новый метод судоходства привел к экономическому буму в Новой Зеландии к середине 1890-х годов. [38]
В Соединенных Штатах Закон об инспекции мяса 1891 года был принят в Соединенных Штатах, потому что местные мясники считали, что система рефрижераторных вагонов вредна для здоровья. [39] Когда упаковка мяса начала набирать обороты, потребители начали беспокоиться о качестве мяса для потребления. Роман Эптона Синклера «Джунгли» 1906 года привлек негативное внимание к мясной промышленности, высветив антисанитарные условия труда и обработку больных животных. Книга привлекла внимание президента Теодора Рузвельта , и Закон об инспекции мяса 1906 года был принят как поправка к Закону об инспекции мяса 1891 года. Этот новый закон сосредоточился на качестве мяса и окружающей среды, в которой оно обрабатывается . ]
В начале 1930-х годов 90 процентов городского населения Соединенных Штатов имели электроэнергию по сравнению с лишь 10 процентами сельских домов. В то время энергетические компании не считали, что распространение электроэнергии в сельских районах ( сельская электрификация ) принесет достаточную прибыль, чтобы окупить затраченное время. Однако в разгар Великой депрессии президент Франклин Д. Рузвельт осознал, что сельские районы будут продолжать отставать от городских районов как по бедности, так и по производству, если они не будут подключены к электричеству. 11 мая 1935 года президент подписал указ под названием « Управление сельской электрификации» , также известное как REA. Агентство предоставило кредиты для финансирования электроэнергетической инфраструктуры в сельской местности. Всего за несколько лет 300 000 человек в сельских районах США получили электроэнергию в своих домах.
Хотя электричество значительно улучшило условия труда на фермах, оно также оказало большое влияние на безопасность производства продуктов питания. Системы охлаждения были внедрены в процессы ведения сельского хозяйства и распределения продуктов питания , что помогло сохранить продукты и обеспечить их безопасность . Холодильное оборудование также позволило перевозить скоропортящиеся товары по всей территории Соединенных Штатов. В результате фермеры Соединенных Штатов быстро стали самыми производительными в мире [41] , и возникли целые новые продовольственные системы .
Чтобы снизить уровень влажности и порчу продуктов из-за роста бактерий, сегодня в сельском хозяйстве при переработке мяса, продуктов и молочных продуктов используется охлаждение. Холодильные системы наиболее интенсивно используются в теплое время года для сельскохозяйственной продукции, которую необходимо как можно скорее охладить, чтобы соответствовать стандартам качества и увеличить срок хранения. Между тем, молочные фермы хранят молоко в холодильнике круглый год, чтобы избежать его порчи. [42]
В конце 19-го и в самом начале 20-го века, за исключением основных продуктов питания (сахар, рис и бобы), которые не нуждались в охлаждении, на доступные продукты сильно влияли времена года и то, что можно было выращивать на месте. [43] Охлаждение устранило эти ограничения. Холодильное оборудование сыграло большую роль в осуществимости, а затем и в популярности современных супермаркетов. Фрукты и овощи вне сезона или выращенные в отдаленных местах теперь доступны по относительно низким ценам. Холодильники привели к огромному увеличению доли мясных и молочных продуктов в общих продажах супермаркетов. [44] Помимо изменения товаров, купленных на рынке, возможность хранить эти продукты в течение длительных периодов времени привела к увеличению свободного времени. [ нужна цитата ] До появления домашнего холодильника людям приходилось ежедневно покупать продукты, необходимые для еды.
Внедрение холодильного оборудования позволило обеспечить гигиеническую обработку и хранение скоропортящихся продуктов и, как таковое, способствовало росту производства, потребления и доступности продуктов питания. Изменение нашего метода консервирования продуктов питания привело нас к переходу от солей к более контролируемому уровню натрия. Возможность 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% ежегодно в США после 1890-х годов. [45]
Люди потребляли эти скоропортящиеся продукты не только потому, что им самим стало легче их хранить, но и потому, что инновации в рефрижераторной транспортировке и хранении привели к уменьшению порчи и отходов, тем самым снижая цены на эти продукты. На охлаждение приходится по меньшей мере 5,1% увеличения роста взрослого человека (в США) за счет улучшения питания, а если дополнительно принять во внимание косвенные эффекты, связанные с улучшением качества питательных веществ и снижением заболеваемости, общее воздействие становится значительным. больше. [45] Недавние исследования также показали отрицательную связь между количеством холодильников в семье и уровнем смертности от рака желудка. [46]
Вероятно, наиболее широко используемые в настоящее время применения охлаждения – это кондиционирование воздуха в частных домах и общественных зданиях, а также охлаждение пищевых продуктов в домах, ресторанах и на больших складах. Использование холодильников , холодильных и морозильных камер на кухнях, фабриках и складах [47] [48] [49] [50] [51] для хранения и переработки фруктов и овощей позволило добавить свежие салаты в современный рацион питания круглый год. и безопасное хранение рыбы и мяса в течение длительного времени. Оптимальный температурный диапазон для хранения скоропортящихся продуктов составляет от 3 до 5 °C (от 37 до 41 °F). [52]
В торговле и производстве охлаждение имеет множество применений. Охлаждение используется для сжижения газов – кислорода , азота , пропана и метана , например. При очистке сжатого воздуха он используется для конденсации водяных паров из сжатого воздуха для снижения содержания в нем влаги. На нефтеперерабатывающих , химических и нефтехимических заводах охлаждение применяется для поддержания некоторых процессов при необходимых для них низких температурах (например, при алкилировании бутенов и бутана с получением высокооктанового компонента бензина). Металлисты используют охлаждение для закалки стали и столовых приборов. При транспортировке чувствительных к температуре пищевых продуктов и других материалов грузовыми автомобилями, поездами, самолетами и морскими судами охлаждение является необходимостью.
Молочные продукты постоянно нуждаются в охлаждении, и только за последние несколько десятилетий было обнаружено, что яйца необходимо хранить в холодильнике во время транспортировки, а не ждать охлаждения после прибытия в продуктовый магазин. Мясо, птица и рыба перед продажей должны храниться в условиях с контролируемым климатом. Охлаждение также помогает дольше сохранять фрукты и овощи съедобными.
Одним из наиболее влиятельных применений охлаждения стало развитие индустрии суши / сашими в Японии. До открытия холодильного оборудования многие ценители суши подвергались риску заражения болезнями. Опасности сашими, не хранящихся в холодильнике, не были выявлены в течение десятилетий из-за отсутствия исследований и отсутствия медицинских услуг в сельских районах Японии. Примерно в середине века корпорация Zojirushi , базирующаяся в Киото, совершила прорыв в конструкции холодильников, сделав холодильники более дешевыми и доступными для владельцев ресторанов и широкой публики.
Методы охлаждения можно разделить на нециклические , циклические , термоэлектрические и магнитные .
Этот метод охлаждения охлаждает замкнутое пространство за счет плавления льда или сублимации сухого льда . [53] Пожалуй, самым простым примером этого является портативный холодильник, в который кладут предметы, а затем сверху наливают лед. Обычный лед может поддерживать температуру около точки замерзания, но не ниже ее, если только для дальнейшего охлаждения льда не используется соль (как в традиционной мороженице ). Сухой лед может надежно снизить температуру значительно ниже точки замерзания воды.
Он состоит из цикла охлаждения, в котором тепло отводится из низкотемпературного пространства или источника и отбрасывается в высокотемпературный поглотитель с помощью внешней работы, и обратного ему термодинамического энергетического цикла . В энергетическом цикле тепло подается от высокотемпературного источника к двигателю, часть тепла используется для производства работы, а остальная часть отводится в низкотемпературный сток. Это удовлетворяет второму закону термодинамики .
Цикл охлаждения описывает изменения, которые происходят в хладагенте, когда он попеременно поглощает и отдает тепло при циркуляции через холодильник . Он также применяется к работе систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха , систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха при описании «процесса» потока хладагента через установку HVACR, независимо от того, является ли это модульной или сплит-системой.
Тепло естественно перетекает от горячего к холодному. Работа применяется для охлаждения жилого помещения или складского помещения путем перекачки тепла от источника тепла с более низкой температурой к радиатору с более высокой температурой. Изоляция используется для уменьшения работы и энергии , необходимых для достижения и поддержания более низкой температуры в охлаждаемом помещении. Принцип работы холодильного цикла был математически описан Сади Карно в 1824 году как тепловой двигатель .
В наиболее распространенных типах холодильных систем используется холодильный цикл обратного сжатия пара Ренкина , хотя абсорбционные тепловые насосы используются в меньшинстве случаев.
Циклическое охлаждение можно классифицировать как:
Холодильное оборудование с паровым циклом можно дополнительно классифицировать как:
Цикл сжатия пара используется в большинстве бытовых холодильников, а также во многих крупных коммерческих и промышленных холодильных системах. На рисунке 1 представлена принципиальная схема компонентов типичной парокомпрессионной холодильной системы.
Термодинамику цикла можно проанализировать на диаграмме [54] , как показано на рисунке 2. В этом цикле циркулирующий хладагент, такой как низкокипящие углеводороды или гидрофторуглероды , поступает в компрессор в виде пара. От точки 1 до точки 2 пар сжимается с постоянной энтропией и выходит из компрессора в виде пара с более высокой температурой, но все еще ниже давления пара при этой температуре. Из точки 2 в точку 3 и далее в точку 4 пар проходит через конденсатор , который охлаждает пар до тех пор, пока он не начинает конденсироваться, а затем конденсирует пар в жидкость, отводя дополнительное тепло при постоянном давлении и температуре. Между точками 4 и 5 жидкий хладагент проходит через расширительный клапан (также называемый дроссельным клапаном), где его давление резко снижается, вызывая мгновенное испарение и самоохлаждение, как правило, менее половины жидкости.
В результате образуется смесь жидкости и пара при более низкой температуре и давлении, как показано в пункте 5. Холодная смесь жидкости и пара затем проходит через змеевик или трубки испарителя и полностью испаряется за счет охлаждения теплого воздуха (из охлаждаемого помещения). ) обдувается вентилятором через змеевик или трубки испарителя. Образующийся пар хладагента возвращается на вход компрессора в точке 1 для завершения термодинамического цикла.
Приведенное выше обсуждение основано на идеальном цикле охлаждения со сжатием пара и не учитывает реальные эффекты, такие как падение давления из-за трения в системе, небольшая термодинамическая необратимость во время сжатия паров хладагента или неидеальное поведение газа. если таковые имеются. В каскадных холодильных системах парокомпрессионные холодильники могут быть расположены в две ступени , при этом вторая ступень охлаждает конденсатор первой ступени. Это можно использовать для достижения очень низких температур.
Более подробную информацию о конструкции и характеристиках парокомпрессионных холодильных систем можно найти в классическом « Справочнике инженера-химика» Перри . [55]
В первые годы двадцатого века был популярен и широко использовался цикл абсорбции паров с использованием систем вода-аммиак или LiBr -вода. После разработки парокомпрессионного цикла паропоглощающий цикл потерял большую часть своего значения из-за его низкого коэффициента полезного действия (около одной пятой от парокомпрессионного цикла). Сегодня цикл поглощения паров используется в основном там, где есть топливо для отопления, но нет электричества, например, в транспортных средствах для отдыха , перевозящих сжиженный сжиженный газ . Он также используется в промышленных условиях, где большое количество отходящего тепла преодолевает его неэффективность.
Цикл абсорбции аналогичен циклу сжатия, за исключением способа повышения давления паров хладагента. В абсорбционной системе компрессор заменен абсорбером, который растворяет хладагент в подходящей жидкости, жидкостным насосом, повышающим давление, и генератором, который при добавлении тепла отгоняет пары хладагента из жидкости под высоким давлением. Жидкостному насосу требуется некоторая работа, но для данного количества хладагента она намного меньше, чем требуется компрессору в цикле сжатия пара. В абсорбционном холодильнике используется подходящая комбинация хладагента и абсорбента. Наиболее распространенными комбинациями являются аммиак (хладагент) с водой (абсорбент) и вода (хладагент) с бромидом лития (абсорбент).
Основное отличие от цикла абсорбции заключается в том, что в цикле адсорбции хладагентом (адсорбатом) может быть аммиак, вода, метанол и т. д., тогда как адсорбент представляет собой твердое вещество, такое как силикагель , активированный уголь или цеолит , в отличие от цикла абсорбции. цикл абсорбции, в котором абсорбент является жидкостью.
Причина, по которой технология адсорбционного охлаждения в последние 30 лет широко исследовалась, заключается в том, что работа адсорбционной холодильной системы часто бесшумна, не вызывает коррозии и безопасна для окружающей среды. [56]
Когда рабочим телом является газ, который сжимается и расширяется, но не меняет фазу, цикл охлаждения называется газовым циклом . Этим рабочим телом чаще всего является воздух . Поскольку в газовом цикле не предусмотрена конденсация и испарение, компонентами, соответствующими конденсатору и испарителю в цикле сжатия пара, являются горячие и холодные теплообменники газ-газ в газовых циклах.
Газовый цикл менее эффективен, чем цикл сжатия пара, поскольку газовый цикл работает по обратному циклу Брайтона вместо обратного цикла Ренкина . Таким образом, рабочее тело не получает и не отдает тепло при постоянной температуре. В газовом цикле эффект охлаждения равен произведению удельной теплоемкости газа и повышения температуры газа на низкотемпературной стороне. Следовательно, для одной и той же холодильной нагрузки газовый холодильный цикл требует большого массового расхода и является громоздким.
Из-за более низкой эффективности и большего размера охладители с воздушным циклом в настоящее время не часто используются в наземных охлаждающих устройствах. Однако машины с воздушным циклом очень распространены на реактивных самолетах с газотурбинными двигателями в качестве охлаждающих и вентиляционных установок, поскольку сжатый воздух легко доступен из компрессорных секций двигателей. Такие агрегаты также служат для наддува самолета.
Термоэлектрическое охлаждение использует эффект Пельтье для создания теплового потока между стыками двух типов материалов. [57] Этот эффект обычно используется в кемпинговых и портативных холодильниках, а также для охлаждения электронных компонентов [58] и небольших инструментов. Охладители Пельтье часто используются там, где традиционный холодильник с парокомпрессионным циклом непрактичен или занимает слишком много места, а также в охлаждаемых датчиках изображения в качестве простого, компактного и легкого, хотя и неэффективного, способа достижения очень низких температур с использованием двух или более ступенчатые охладители Пельтье, расположенные в каскадной холодильной конфигурации, что означает, что два или более элемента Пельтье уложены друг на друга, причем каждая ступень больше предыдущей, [59] [60] [61] для того, чтобы извлечь больше тепло и отходящее тепло, образующееся на предыдущих этапах. Охлаждение Пельтье имеет низкий COP (эффективность) по сравнению с циклом сжатия пара, поэтому оно выделяет больше отходящего тепла (тепла, выделяемого элементом Пельтье или механизмом охлаждения) и потребляет больше энергии для заданной охлаждающей способности. [62]
Магнитное охлаждение, или адиабатическое размагничивание , представляет собой технологию охлаждения, основанную на магнитокалорическом эффекте, внутреннем свойстве магнитных твердых тел. Хладагентом часто является парамагнитная соль , такая как нитрат церия -магния . Активными магнитными диполями в этом случае являются электронные оболочки парамагнитных атомов.
К хладагенту прикладывается сильное магнитное поле, заставляющее его различные магнитные диполи выравниваться и переводя эти степени свободы хладагента в состояние пониженной энтропии . Затем радиатор поглощает тепло, выделяемое хладагентом из-за потери энтропии. Затем тепловой контакт с радиатором разрывается, система изолируется, а магнитное поле отключается. Это увеличивает теплоемкость хладагента, тем самым снижая его температуру ниже температуры радиатора.
Поскольку немногие материалы проявляют необходимые свойства при комнатной температуре, их применение до сих пор ограничивалось криогеникой и исследованиями.
Другие методы охлаждения включают машины с воздушным циклом , используемые в самолетах; вихревая труба , используемая для точечного охлаждения при наличии сжатого воздуха; и термоакустическое охлаждение , использующее звуковые волны в газе под давлением для управления теплопередачей и теплообменом; пароструйное охлаждение , популярное в начале 1930-х годов для кондиционирования воздуха в больших зданиях; термоэластичное охлаждение с использованием умного металлического сплава, растягивающего и расслабляющего. Многие тепловые двигатели с циклом Стирлинга могут работать в обратном направлении и действовать как холодильник, и поэтому эти двигатели имеют нишу применения в криогенике . Кроме того, существуют другие типы криорефрижераторов , такие как охладители Гиффорда-МакМагона, охладители Джоуля-Томсона, холодильники с импульсной трубкой и, для температур от 2 мК до 500 мК, холодильники разбавления .
Другой потенциальный метод твердотельного охлаждения и относительно новая область исследований связаны с особым свойством сверхэластичных материалов. Эти материалы подвергаются изменению температуры при приложении механического напряжения (так называемого эластокалорического эффекта). Поскольку сверхэластичные материалы деформируются обратимо при высоких деформациях , на кривой растяжения-деформации материала возникает сплющенная упругая область , вызванная фазовым превращением из аустенитной в мартенситную кристаллическую фазу.
Когда сверхэластичный материал испытывает напряжение в аустенитной фазе, он претерпевает экзотермическое фазовое превращение в мартенситную фазу, что приводит к нагреву материала. Снятие напряжения обращает процесс вспять, восстанавливает материал до его аустенитной фазы и поглощает тепло из окружающей среды, охлаждая материал.
Самая привлекательная часть этого исследования заключается в том, насколько потенциально энергоэффективна и экологически безопасна эта технология охлаждения. Различные используемые материалы, обычно сплавы с памятью формы , обеспечивают нетоксичный источник охлаждения без выбросов. Наиболее часто изучаемыми материалами являются сплавы с памятью формы, такие как нитинол и Cu-Zn-Al. Нитинол является одним из наиболее перспективных сплавов с теплоотдачей около 66 Дж/см 3 и изменением температуры около 16–20 К. [63] Из-за сложности производства некоторых сплавов с памятью формы альтернативные материалы, такие как натуральный каучук , было изучено. Несмотря на то, что резина может не выделять столько тепла на объем (12 Дж/см 3 ), как сплавы с памятью формы, она все же генерирует сопоставимое изменение температуры около 12 К и работает в подходящем температурном диапазоне, при низких напряжениях и низкой стоимости. . [64]
Однако основная проблема связана с потенциальными потерями энергии в форме гистерезиса , часто связанными с этим процессом. Поскольку большая часть этих потерь возникает из-за несовместимости между двумя фазами, необходима правильная настройка сплава, чтобы уменьшить потери и повысить обратимость и эффективность . Уравновешивание деформации трансформации материала с потерями энергии позволяет добиться значительного эластокалорического эффекта и потенциально является новой альтернативой охлаждению. [65]
Метод Fridge Gate представляет собой теоретическое применение использования одного логического элемента для управления холодильником наиболее энергоэффективным способом без нарушения законов термодинамики. Он основан на том факте, что существует два энергетических состояния, в которых может существовать частица: основное состояние и возбужденное состояние. Возбужденное состояние несет немного больше энергии, чем основное состояние, достаточно малое, чтобы переход произошел с высокой вероятностью. С дверцей холодильника связаны три компонента или типа частиц. Первый находится внутри холодильника, второй снаружи, а третий подключен к источнику питания, который время от времени нагревается так, что может достичь состояния E и пополнить источник. На этапе охлаждения внутри холодильника частица в состоянии g поглощает энергию от частиц окружающей среды, охлаждая их, и сама переходит в состояние e. На втором этапе снаружи холодильника, где частицы также находятся в состоянии e, частица переходит в состояние g, высвобождая энергию и нагревая внешние частицы. На третьем и последнем этапе источник питания перемещает частицу в состояние e, и когда она падает в состояние g, он вызывает энергетически нейтральный обмен, при котором внутренняя частица e заменяется новой частицей g, возобновляя цикл. [66]
Одно исследование показало, что при сочетании пассивной системы радиационного охлаждения в дневное время с теплоизоляцией и испарительным охлаждением мощность охлаждения окружающей среды увеличивается на 300 % по сравнению с автономной поверхностью радиационного охлаждения, что может продлить срок хранения продуктов питания на 40 % во влажных условиях . климате и 200% в пустынном климате без охлаждения. Слой испарительного охлаждения системы потребует «подзарядки» воды каждые 10 дней-месяц во влажных регионах и каждые 4 дня в жарких и сухих регионах. [67]
Холодопроизводительность холодильной системы является произведением повышения энтальпии испарителей и массового расхода испарителей . Измеренная мощность охлаждения часто измеряется в кВт или БТЕ/ч. Бытовые и коммерческие холодильники могут иметь номинал охлаждения в кДж/с или БТЕ/ч. Для коммерческих и промышленных холодильных систем киловатт (кВт) является основной единицей охлаждения, за исключением Северной Америки, где используются как тонна охлаждения , так и БТЕ/ч.
Коэффициент производительности холодильной системы (CoP) очень важен для определения общей эффективности системы. Она определяется как холодопроизводительность в кВт, деленная на потребляемую энергию в кВт. Хотя CoP является очень простым показателем производительности, он обычно не используется для промышленного охлаждения в Северной Америке. Владельцы и производители этих систем обычно используют коэффициент производительности (PF). Коэффициент мощности системы определяется как потребляемая системой мощность в лошадиных силах, деленная на ее холодопроизводительность в TR. И CoP, и PF могут применяться как ко всей системе, так и к ее компонентам. Например, индивидуальный компрессор можно оценить путем сравнения энергии, необходимой для работы компрессора, с ожидаемой холодопроизводительностью, основанной на объемном расходе на входе. Важно отметить, что как CoP, так и PF для холодильной системы определяются только при определенных условиях эксплуатации, включая температуры и тепловые нагрузки. Отход от заданных условий эксплуатации может кардинально изменить производительность системы.
Системы кондиционирования воздуха, используемые в жилых помещениях, обычно используют SEER (сезонный коэффициент энергоэффективности) для оценки энергоэффективности. [68] Системы кондиционирования воздуха для коммерческого применения часто используют EER ( коэффициент энергоэффективности ) и IEER (интегрированный коэффициент энергоэффективности) для оценки энергоэффективности. [69]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )