STUDIA DZIENNE	GRUPA IV (c)	17.05.2006	Urządzenia chłodnicze
Arkadiusz Tuwalski

MASZYNOZNASTWO ZAKŁADÓW GASTRONOMICZNYCH

SPRAWOZDANIE DO ĆWICZENIA pt.

„Urządzenia chłodnicze”

Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji

WSTĘP:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i zasadą działania gastronomicznych urządzeń chłodniczych oraz przeprowadzenie laboratoryjnej oceny i analizy pracy.

Chłodzenie to proces obniżania temperatury danego układu poniżej temperatury otoczenia i utrzymanie jej na stałym poziomie. Obniżenie temperatury ośrodka zachodzi przez kontakt z ośrodkiem chłodniejszym, umożliwiającym odprowadzanie ciepła chłodzenia.

Zastosowanie chłodzenia sztucznego (mechanicznego) polega na przeprowadzeniu zabiegów termodynamicznych w celu uzyskania odpowiedniej temperatury czynników chemicznych w poszczególnych etapach obiegu chłodniczego. Chłodzenie tego typu możliwe jest przez zastosowanie urządzeń chłodniczych.

Mniej efektywnym, ale stosowanym sposobem chłodzenia są metody naturalne np.: zastosowanie lodu wodnego lub lodu suchego (zestalonego dwutlenku węgla)

OBIEG CHŁODNICZY

Zasada działania obiegu chłodniczego polega na odbieraniu ciepła przez czynnik chłodniczy przy niskiej temperaturze komory chłodniczej i oddawaniu przy wyższej temperaturze (np. kuchnia). Odbieranie ciepła przez czynnik chłodniczy związane jest z wykonywaniem pracy przy użyciu napędzanej elektrycznie sprężarki. Innymi metodami doprowadzania energii jest ciepło lub zastosowanie energii strumieni.

W obiegu chłodniczym wyróżniamy cztery etapy:

• w pierwszym czynnik chłodniczy zostaje sprężony w sprężarce, wzrasta jego ciśnienie i temperatura

• dalej w skraplaczu następuje częściowe schłodzenie i skroplenie czynnika chłodniczego z jednoczesną emisją ciepła do otoczenia

• kolejny etap to przejście czynnika chłodniczego przez zawór rozprężny, gdzie spada jego ciśnienie i temperatura

• 
  końcowy etap to przejście przez parownik, tam czynnik chłodniczy się ogrzewa, pobiera ciepło z komory i paruje

I termopara: koniec parownika

II termopara: dół komory chłodniczej

III termopara: początek parownika

IV termopara: przewód od zaworu rozprężnego

V termopara: skraplacz

BILANS CIEPLNY W URZĄDZENIACH CHŁODNICZYCH

Wszystkie urządzenia do przechowywania żywności w stanie schłodzonym lub zamrożonym pracują na zasadzie przedstawionego obiegu chłodniczego:

Bilans ciepła w sprężarkowym urządzeniu chłodniczym:

• Qz - ciepło przenikające przez ścianki komory

• Qp - ciepło od wychładzanego produktu

• Qo - ciepło przejmowane przez czynnik chłodniczy

• Qk - ciepło odprowadzane w skraplacza

Temperatura wewnątrz tych urządzeń (w komorze roboczej) jest niższa od temperatury otoczenia i z tego względu następuje przenikanie ciepła z otoczenia do komory roboczej. Ciepło pobierane przez czynnik chłodniczy składa się z ciepła pochodzącego z wychładzanego produktu (Qp) oraz z ciepła przenikającego przez ścianki komory (Qz) urządzenia.

1. sprężarka

2. skraplacz

3. zawór rozprężny

4. parownik

Podział urządzeń chłodniczych w gastronomii:

1. URZĄDZENIA CHŁODNICZE MAGAZYNOWE DO PRZECHOWYWANIA PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH:

• szafy chłodnicze i mroźne

2. CHŁODNICZE URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE, MAJĄCE ZASTOSOWANIE W PRODUKCJI LUB OBRÓBCE WYROBÓW SPOŻYWCZYCH:

• stoły chłodnicze

• chłodnicze stoły sałatkowe

• chłodnicze stoły do produkcji pizzy

• szybkoschładzacze i szybkozmrażacze

• kostkarki i łuskarki lodu

• maszyny do wyrobu lodów

3. CHŁODNICZE URZĄDZENIA EKSPOZYCYJNE:

• przeszklone szafy chłodnicze

• witrynowe lady chłodnicze

• regały otwarte

• witryny do lodów

Przebieg ćwiczenia

1. Włączyliśmy agregat i notowaliśmy kolejno wszystkie wskazania rejestratora dla poszczególnych punktów pomiarowych aż do uzyskania temp. 0°C na dole komory roboczej (termopara nr, 2) po czym zakończyliśmy badanie.

2. Przy włączonym agregacie otworzyliśmy drzwi komory chłodniczej na 10 minut. W tym czasie nie mierzyliśmy temperatury.

3. Kontynuowaliśmy pomiary temperatury aż do uzyskania temp. 0°C na dole komory chłodniczej.

4. Włączyliśmy odszranianie i notowaliśmy zmiany temperatury do chwili uzyskania na końcu parownika (termopara nr 3) temp. 0°C.

5. Wyłączyliśmy odszranianie i kontynuowaliśmy pomiary aż do ponownego uzyskania temp. 0°C na dole komory chłodniczej.

Czynności pomiarowe:

Dla chłodziarki bez wymuszonego obiegu powietrza

	Termopara 1	Termopara 2	Termopara 3	Termopara 4	Termopara 5
Czynność 1	17,9	20,2	21,2	21,5	20,9
	11,2	20,1	18,8	10	10,5
	-1	17,8	14,4	-1,5	-2,9
	-8,6	14,6	11	-8,6	-10,9
	-15,5	11	8	-13	-15,3
	-18	7,1	5,1	-16,6	-18,2
	-23	3,8	2,8	-18,6	-21
	-22,8	0,5	0,9	-20,5	-22,5
	-25,6	-1,5	-0,2	-21,2	-23,6
Czynność 2
Czynność 3	-14	12	6,3	-15,2	-16,6
	-14,6	9,6	4,5	-16,8	-18,5
	-18,5	6,6	2,3	-17,7	-20,5
	-21,6	3,4	0,5	-20,6	-23
	-20	0,3	-1,1	-21	-23
Czynność 4	-18	-3	-1,1	-17,1	-6,1
	-3,5	-2,1	1,4	0,5	3
	0	-1,5	3,3	5,4	6,6
Czynność 5	1	2	3	4	5
	2,1	-0,3	5,7	10	11,2
	-4	0	6,1	11,1	11,8

I etap: Włączony agregat osiąga temperaturę 0^oC na dole komory chłodniczej

II etap: Otworzenie drzwi komory na 10 min

III etap: Kontynuowanie pomiarów aż do 0^oC na dole komory chłodniczej

IV etap Włączenie odszraniania aż do temp 0^oC na końcu parownika

V etap: Włączenie odszraniana i kontynuowanie aż do 0^oC na dole komory chłodniczej

Wnioski:

• Włączając agregat chłodniczy na wszystkich termoparach zanotowaliśmy spadek temperatury. Największy spadek temperatury zanotowaliśmy na termoparze umiejscowionej na końcu parownika, przewodzie do zaworu rozprężnego i skraplaczu

• Po 10 minutowej przerwie z otworzonymi drzwiami i włączonym agregatem wszystkie termopary zanotowały podwyższenie temperatury

• Kontynuowałem pomiary do uzyskania dla dołu komory chłodniczej 0^o C, zauważyłem, że temperatura dla wszystkich termopar proporcjonalnie maleje

• Po włączeniu odszraniania temperatura na końcu parownika, przewódzie od zaworu rozprężnego, skraplaczu rosła gwałtownie, temperatura na początku parownika rosła po woli, a temperatura dołu komory wzrosła nieznacznie, czym zaczęła spadać

• Po wyłączeniu odszraniania temperatura początku parownika przewód od zaworu rozprężnego skraplacza rosła a temperatura koniec parownika dół komory chłodniczej malała

CZESC II

	Termopara 1	Termopara 2	Termopara 3	Termopara 4	Termopara 5
Czynność 1	11,9	17,9	16,6	13	13
	8	17,3	12,7	6,2	5,6
	-2	15,7	5,2	-2,1	-3,6
	-8,5	13,4	-1,5	-8	-9,8
	-12,8	10,5	-6,7	-12,6	-14,6
	-18,5	7,6	-10,1	-15,1	-16,9
	-20,8	4,1	-13,6	-17,6	-19,4
	-22,1	0,4	-16,5	-19,8	-21,9
	-25,4	-1,6	-17,7	-20,7	-23,4
Czynność 2
Czynność 3	-11	11,3	-3,5	-12,6	-14,6
	-10,6	10,3	-5,6	-13,6	-15,8
	-16	7	-9,8	-16,5	-18,8
	-20,1	4	-12,6	-18	-20,6
	-19,5	-0,3	-16,9	-20,2	-22,5
Czynność 4	-20,9	-4	-14,4	-13	-3,1
	-5,6	-4,8	-4,8	0	5,4
	-1,8	-5,3	-0,7	5,5	9
	-0,2	-5,6	0	8,1	10,8
	0	-5,8	0,4	9,3	11,8
Czynność 5	2,6	5,3	3,2	11	30
	-0,2	4,8	1,5	6,2	22,5
	-8,5	2,8	-4,5	2,4	11,7
	-11,2	-1,3	-5,1	-3,8	3,7

I etap: Włączony agregat osiąga temperaturę 0^oC na dole komory chłodniczej

II etap: Otworzenie drzwi komory na 10 min

III etap: Kontynuowanie pomiarów aż do 0^oC na dole komory chłodniczej

IV etap Włączenie odszraniania aż do temp 0^oC na końcu parownika

V etap : Włączenie odszraniana i kontynuowanie aż do 0^oC na dole komory chłodniczej

Wnioski:

• Podczas włączenia agregatu chłodniczego temperatura końca parownika, początku parownika, przewodu od zaworu rozprężnego, skraplacza malała gwałtownie, a temperatura dołu komory chłodniczej malała wolniej

• Po 10 minutowej przerwie z otworzonymi drzwiami i włączonym agregatem wszystkie termopary zanotowały podwyższenie temperatury

• Kontynuowałem pomiary do uzyskania dla dołu komory chłodniczej 0^o C, zauważyłem, że temperatura dla wszystkich termopar proporcjonalnie maleje

• Po włączeniu odszraniania koniec parownika, początek parownika, przewód od zaworu rozprężnego, skraplacz ogrzewały się,a temperatura dołu komory chłodniczej malała

• Po wyłączeniu odszraniania koniec parownika początek parownika przewód od zaworu rozprężnego ochładzają się, a dół komory chłodniczej i skraplacz gwałtownie się ogrzewają, po czym temperatura maleje

• W chłodziarce z wymuszonym obiegiem czas osiągnięcia temperatury 0^o C na dole komory chłodniczej jest krótszy

• Skraplacz w chłodziarce z wymuszonym obiegiem osiągnął temperaturę o ok. 18^oC wyższą niż bez obiegu

1

2

3

4

5

1. Sprężarka

2. Skraplacz

3. Zbiornik płynu chłodniczego

4. Zawór rozprężny

5. Parownik

1

2

3

4

I etap

II etap

III etap

IV etap

V etap

I etap

II etap

III etap

IV erap

V

V termopara

I termopara

III termopara

I etap

IV termopara

II termopara

II etap

III

IV etap

V etap

---