Для отвода теплоты и влаги из охлаждаемых помещений и технологических аппаратов в них устанавливают теплообменные аппараты, носящие название охлаждающих приборов. В этих приборах теплота (включая и теплоту конденсации влаги) передается охлаждающей среде. Способы охлаждения в зависимости от вида охлаждающей среды делятся на непосредственное охлаждение и на охлаждение жидким хладоносителем. (косвенное охлаждение).
Рис. 5.1. Способы охлаждения помещений: а — непосредственное; б —косвенное При непосредственном охлаждении (рис. 5.1, а) теплота, воспринимаемая охлаждающими приборами, передается непосредственно кипящему в них хладагенту; в этом случае охлаждающие приборы, расположенные в охлаждаемом помещении (аппарате), являются испарителями холодильной установки (температура охлаждающей среды ta = tQ).
При охлаждении хладоносителем (рис. 5.1, б) теплота в охлаждающих приборах передается промежуточной среде — хладоносителю, с помощью которого она переносится к хладагенту, находящемуся в испарителе холодильной установки, обычно расположенном на некотором удалении от охлаждаемого объекта. При этом способе охлаждения отвод теплоты от охлаждаемого объекта вызывает повышение температуры хладоносителя в охлаждающих приборах без изменения его агрегатного состояния (охлаждающей средой является хладоноситель со средней температурой ts, t&=ts).
Холодильная установка при непосредственном охлаждении проще (рис. 5.1, а), так как в ней отсутствуют испаритель для охлаждения хладоносителя и насос для его циркуляции, вследствие чего эта установка требует меньших первоначальных затрат по сравнению с установкой косвенного охлаждения. Установка при непосредственном охлаждении требует и меньших затрат энергии. В то же время способу непосредственного охлаждения присущи и серьезные недостатки. Прежде всего, имеется опасность попадания хладагента в помещения (аппараты) при нарушениях плотности системы. Опасность для людей значительно увеличивается при применении токсичных хладагентов, например аммиака. Даже при использовании более безопасных хладагентов, таких как хладоны, применять непосредственное охлаждение помещений, в которых может находиться большое количество людей, нежелательно. Преимущественное применение получают холодильные установки с непосредственным охлаждением как более экономичные по капитальным и эксплуатационным затратам и более долговечные. В зависимости от того, каким путем теплота охлаждаемых (замораживаемых) тел передается хладагенту или хладоносителю, различают способы контактного и бесконтактного охлаждения. Так пищевые продукты замораживают погружением в кипящий жидкий азот, а также орошением продуктов кипящим азотом. Чаще используют способы бесконтактного охлаждения, в которых теплота передается через среду или среды, разделяющие охлаждающее и охлаждаемое тела. Интенсивность теплообмена в этих случаях зависит от термического сопротивления разделяющих сред. Для другой разновидности бесконтактного охлаждения характерна передача теплоты от охлаждаемых тел к охлаждающим приборам через подвижную промежуточную среду, чаще всего через воздух. При батарейной системе охлаждения возникает свободная конвекция воздуха, вызываемая разностью плотностей воздуха у охлаждающих приборов и у поверхности охлаждаемых тел. При расположении охлаждающих приборов у потолка (потолочная батарея) или у стен (пристенная батарея) охлаждаемого помещения возникает циркуляция воздушной среды.
