RU2585480C2 - Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source - Google Patents

Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source Download PDF

Info

Publication number
RU2585480C2
RU2585480C2 RU2014124402/13A RU2014124402A RU2585480C2 RU 2585480 C2 RU2585480 C2 RU 2585480C2 RU 2014124402/13 A RU2014124402/13 A RU 2014124402/13A RU 2014124402 A RU2014124402 A RU 2014124402A RU 2585480 C2 RU2585480 C2 RU 2585480C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refrigerator
cold
cold storage
tanks
coolers
Prior art date
Application number
RU2014124402/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014124402A (en
Inventor
Анатолий Васильевич Ковшик
Original Assignee
Анатолий Васильевич Ковшик
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Васильевич Ковшик filed Critical Анатолий Васильевич Ковшик
Publication of RU2014124402A publication Critical patent/RU2014124402A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585480C2 publication Critical patent/RU2585480C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D1/00Devices using naturally cold air or cold water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/006Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cold storage accumulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: fixed refrigerator operating on renewable natural cold source includes casing and cold accumulating tanks with the cold accumulating agent, located inside the work space of the refrigerator, tight pipe coolers installed inside the tanks vertically or at angle, their heads are beyond the refrigerator casing, and are filled with cold transporting agent, that ensures cold transfer at negative ambient temperatures from head of the pipe coolers in contact with ambient air, to their bottom parts inserted in the cold accumulating tanks. The cold accumulating tanks are provided with heat insulation for their protection from work space of the refrigerator, that is applied either directly on the tanks or is made in form of heat insulating partitions with their provision in both cases with heat mode controls in the refrigeration chamber in form of windows with doors installed with possibility of the position regulation.
EFFECT: invention use excludes power use to ensure operation of the refrigerators, thus ensuring possibility of its use in difficult to access places, first of all at distant pastures, in remote fishing teams, hunts, in areas with unstable power supply, and for power saving in case of its large consumption.
2 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к аккумуляторам холода для использования в первую очередь в сооружениях для хранения пищевых продуктов.The invention relates to refrigeration, and in particular to cold storage batteries for use primarily in food storage facilities.

Важнейшей задачей в холодильной промышленности является сокращение затрат электрической энергии на функционирование холодильников. Эта задача решается путем обеспечения холодильных камер эффективной теплоизоляцией, применением современных хладоагентов и использованием сложных дорогостоящих холодильных агрегатов, гарантирующих при этом их надежную эксплуатацию.The most important task in the refrigeration industry is to reduce the cost of electric energy for the operation of refrigerators. This problem is solved by providing refrigeration chambers with effective thermal insulation, the use of modern refrigerants and the use of complex, expensive refrigeration units, which guarantee their reliable operation.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В холодильной технике широко известны способы и устройства для накопления холода в помещениях для хранения продуктов, которые делятся на следующие направления:Methods and devices for accumulating cold in food storage rooms are widely known in refrigeration technology, which are divided into the following areas:

1. Создание холода в стационарных холодильниках и передвижных рефрижераторах с использованием специальных хладоносителей и холодильных компрессоров, приводимых в действие с помощью электрической энергии или двигателей внутреннего сгорания.1. The creation of cold in stationary refrigerators and mobile refrigerators using special refrigerants and refrigeration compressors, driven by electric energy or internal combustion engines.

2. Создание холода в стационарных холодильниках путем их предварительного заполнения в зимний период специально заготовленным льдом. При этом передвижные холодильники заполняются в промежутках между периодами их эксплуатации из этих же заранее заготовленных запасов льда.2. Creating cold in stationary refrigerators by pre-filling them with specially prepared ice in the winter. In this case, mobile refrigerators are filled in between the periods of their operation from the same pre-prepared ice reserves.

3. Создание холода в холодильниках путем создания искусственного снега и льда.3. Creating cold in refrigerators by creating artificial snow and ice.

4. Создание холода в ограниченных объемах путем использования сжиженных газов (азот, аргон и т.д.).4. The creation of cold in limited volumes by using liquefied gases (nitrogen, argon, etc.).

Все эти способы требуют больших затрат энергии (электричество и жидкие или газообразные энергоносители). Кроме того, заготовка льда требует значительных затрат ручного труда и транспортных расходов.All these methods require large amounts of energy (electricity and liquid or gaseous energy carriers). In addition, ice making requires significant manual labor and transportation costs.

Известны простейшие холодильные сооружения с охлаждением их камер естественным льдом, ежегодно заготавливаемым путем распиловки речного льда (см. Н.С. Комаров. Справочник холодильщика. Изд. 2-е. Государственное научно-техническое издат. машиностр. лит-ры. М., 1962. С. 283).The simplest refrigeration facilities are known with their chambers cooled with natural ice, which is prepared annually by sawing up river ice (see N. Komarov. Refrigerator Handbook. 2nd Edition. State Scientific and Technical Publishing House. Machine-Building Literature. M., 1962.S. 283).

Недостатком этого холодильника является необходимость ежегодной его заправки запасами добытого льда.The disadvantage of this refrigerator is the need for annual refueling with reserves of mined ice.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является холодильник в виде вагона-ледника, включающего теплоизолированный корпус, оборудованный холодоаккумулирующими емкостями в виде баков, заполняемых периодически естественным или искусственным дробленым льдом (см. В.А. Бобров. Производство и применение льда. М.: Пищевая промышленность, 1977. С. 87).The closest in technical essence to the claimed one is a refrigerator in the form of a glacier car, including a thermally insulated body, equipped with cold storage tanks in the form of tanks filled periodically with natural or artificial crushed ice (see V. A. Bobrov. Production and use of ice. M .: Food Industry, 1977.S. 87).

Недостатком холодильника-прототипа является также необходимость его многократной заправки запасом добытого льда в промежутках между рейсами.The disadvantage of the prototype refrigerator is also the need for its multiple refueling with a stock of ice mined between flights.

Технической задачей настоящего изобретения является зарядка стационарного холодильника путем использования природных ресурсов холода для прямого его накопления непосредственно в стационарном холодильнике.An object of the present invention is to charge a stationary refrigerator by using the natural resources of the cold to directly accumulate it directly in the stationary refrigerator.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Поставленная задача достигается тем, что в известном холодильнике, включающем корпус и холодоаккумулирующие емкости (-ть), согласно изобретению холодоаккумулирующие емкости заполняют холодоаккумулирущей жидкостью, а внутри емкостей устанавливают, в свою очередь, вертикально ориентированные герметичные трубчатые охладители, выведенные своими головками за пределы корпуса холодильника и заполненные транспортирующим холод агентом, обеспечивающим передачу холода от головок трубчатых охладителей к их нижним частям, погруженным в емкости с холодоаккумулирующей жидкостью.The problem is achieved in that in the known refrigerator, comprising a housing and cold storage tanks (s), according to the invention, the cold storage tanks are filled with cold storage liquid, and inside the tanks are installed, in turn, vertically oriented sealed tubular coolers, brought out by their heads outside the refrigerator case and filled with a cold transporting agent, providing the transfer of cold from the heads of the tubular coolers to their lower parts, immersed in a tank and with a cold storage liquid.

Емкости с холодоаккумулирующей жидкостью размещают внутри рабочего пространства холодильника по периметру стен и (или) в донной и (или) потолочной частях и (или) устанавливают внутри холодильника.Tanks with cold storage liquid are placed inside the working space of the refrigerator along the perimeter of the walls and (or) in the bottom and (or) ceiling parts and (or) are installed inside the refrigerator.

При этом холодоаккумулирующие емкости выполняют из конструкционного металла.In this case, cold storage tanks are made of structural metal.

В то же время холодоаккумулирующие емкости могут быть выполнены в виде опорных конструкций для поддержания потолка и потолочных холодонакопительных емкостей.At the same time, cold storage tanks can be made in the form of supporting structures to support the ceiling and ceiling cold storage tanks.

Также холодоаккумулирующие емкости могут быть выполнены из пластика.Also cold storage tanks can be made of plastic.

Рекомендуется в холодоаккумулирующих емкостях устанавливать компенсаторы расширения жидкости при изменении ее агрегатного состояния.It is recommended to install expansion joints for liquid expansion in cold storage tanks when its state of aggregation changes.

Корпус холодильника может быть заглублен ниже нулевой отметки почвы.The refrigerator case may be buried below the zero mark of the soil.

В другом варианте корпус холодильника может быть расположен выше уровня нулевой отметки почвы и выполнен теплоизолированным.In another embodiment, the refrigerator body may be located above the zero level of the soil and made thermally insulated.

При этом трубчатые охладители могут быть выполнены наклонными.In this case, the tube coolers can be made inclined.

Холодоаккумулирующие емкости можно снабжать теплоизоляцией от рабочего пространства корпуса, причем теплоизоляция может быть нанесена непосредственно на холодоаккумулирующие емкости либо выполнена в виде отстраненных от них перегородок, а теплоизоляция может быть снабжена средствами для управления тепловым режимом, выполненными, например, в виде окон, снабженных регулируемыми дверцами.Cold storage tanks can be insulated from the working space of the housing, moreover, the insulation can be applied directly to the cold storage tanks or made in the form of partitions removed from them, and the insulation can be equipped with means for controlling the thermal regime, made, for example, in the form of windows equipped with adjustable doors .

Как вариант, потолочное перекрытие корпуса холодильника с проходящими через него вверх транспортирующими холод трубчатыми охладителями может быть перекрыто дополнительной крышей с образованием «аэродинамической трубы» между дополнительной крышей и наружной поверхностью потолочного перекрытия корпуса в направлении розы ветров.Alternatively, the ceiling of the refrigerator casing with the pipe coolers transporting the cold passing up through it can be covered by an additional roof with the formation of a “wind tunnel” between the additional roof and the outer surface of the ceiling of the casing in the direction of the wind rose.

Эти нововведения позволят обеспечить работу холодильника в автономном режиме, используя ежегодное наступление зимних холодов, а также обеспечить без использования автоматики и вмешательства человека начальную температуру в аккумуляторе холода, соответствующую минимальной температуре воздуха в зимнее время.These innovations will allow the refrigerator to operate autonomously, using the annual onset of winter colds, as well as provide without the use of automation and human intervention the initial temperature in the cold accumulator, which corresponds to the minimum air temperature in winter.

При этом выполнение аккумуляторов холода в виде герметичных емкостей (секций), заполненных постоянно холодоаккумулирующей жидкостью, способной менять агрегатное состояние под воздействием холода, передаваемого по вертикали жидким или газообразным агентом, помещенным в герметичный трубчатый охладитель, позволяет осуществлять зарядку холодом в зимнее время до нижнего температурного предела и самозапираться при достижении наружной температуры воздуха величины более высокой, чем набранная температура в аккумуляторе холода.At the same time, the implementation of cold accumulators in the form of sealed containers (sections) filled constantly with a cold-accumulating liquid, capable of changing the state of aggregation under the influence of cold transmitted vertically by a liquid or gaseous agent, placed in a sealed tube cooler, allows cold charging in winter to a lower temperature limit and self-locking when the external air temperature reaches a value higher than the accumulated temperature in the cold accumulator.

Выполнение холодоаккумулирующих емкостей из конструкционного металла позволяет обеспечить их конструкционную прочность и герметичность при замораживании жидкости, а также хорошую теплоотдачу внутрь рабочего пространства холодильника. Причем благодаря высокой вертикальной жесткости и устойчивости, например, трубчатых конструкций эти емкости могут играть роль опорных конструкций для поддержания потолка и потолочных емкостей, что существенно уменьшает металлоемкость холодильника.The implementation of cold storage tanks made of structural metal allows them to provide structural strength and tightness during freezing of the liquid, as well as good heat transfer into the working space of the refrigerator. Moreover, due to the high vertical stiffness and stability, for example, tubular structures, these containers can play the role of supporting structures to maintain the ceiling and ceiling containers, which significantly reduces the metal consumption of the refrigerator.

В то же время изготовление холодонакопительных емкостей из пластмасс с формованными компенсационными изгибами плоскостей повышает их надежность в условиях расширения объемов, помещенных в них водосодержащих жидкостей при замерзании, а также упрощает монтаж этих конструктивных элементов.At the same time, the manufacture of cold-storage containers made of plastics with molded compensation bends of the planes increases their reliability under the conditions of expansion of the volumes of water-containing liquids placed in them during freezing, and also simplifies the installation of these structural elements.

Применение компенсаторов позволяет избежать разрыва емкостей при замерзании холодоаккумулирующей жидкости.The use of compensators allows avoiding rupture of containers during freezing of a cold storage liquid.

Заглубление корпуса холодильника ниже нулевой отметки почвы позволяет обеспечить более высокую наружную теплоизоляцию корпуса и, тем самым, более длительный период его эффективной работы при наступлении сезона положительных температур окружающего воздуха.Deepening the refrigerator case below the zero level of the soil allows for a higher external thermal insulation of the case and, therefore, a longer period of its effective operation when the season of positive ambient temperatures sets in.

Размещение корпуса холодильника выше уровня нулевой отметки почвы облегчит процесс его эксплуатации, а при наличии открытых окон в начальной стадии замораживания ускорит процесс создания ледяного массива внутри холодоаккумулирующих емкостей.Placing the refrigerator case above the zero level of the soil will facilitate its operation, and if there are open windows in the initial stage of freezing, it will accelerate the process of creating an ice mass inside cold storage tanks.

Установка трубчатых охладителей с транспортирующим холод агентом-керосином под наклоном позволяет увеличить скорость процесса конвективного переноса холода за счет более четкого расслоения «холодного» и «теплого» слоев.The installation of tubular coolers with a cold-transporting agent kerosene at an angle allows you to increase the speed of the convective transfer of cold due to a clearer separation of the “cold” and “warm” layers.

Наружная теплоизоляция холодоаккумулирующих емкостей от рабочего пространства корпуса холодильника, а также наличие окон с дверцами в ней позволяют управлять процессом подачи холода в рабочее пространство корпуса холодильника. При этом теплоизоляция может быть нанесена непосредственно на холодоаккумулирующие емкости либо выполнена в виде перегородок различной конфигурации.External thermal insulation of cold storage tanks from the working space of the refrigerator, as well as the presence of windows with doors in it, allow you to control the process of supplying cold to the working space of the refrigerator. In this case, thermal insulation can be applied directly to cold storage tanks or made in the form of partitions of various configurations.

В свою очередь, оформление зоны между дополнительной крышей и потолочным перекрытием холодильных камер в виде «аэродинамической трубы» увеличивает скорость ветра в этой зоне, что препятствует накоплению в ней снега и ускоряет процесс охлаждения головок труб за счет скоростного напора ветра.In turn, the design of the zone between the additional roof and the ceiling of the refrigeration chambers in the form of a "wind tunnel" increases the wind speed in this zone, which prevents the accumulation of snow in it and accelerates the cooling of the pipe heads due to the high-pressure wind pressure.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами.The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен пример холодильника с установленными внутри накопителями холода с полезным объемом 60 м3 (вид сверху).In FIG. 1 shows an example of a refrigerator with cold storage units installed inside with a useful volume of 60 m 3 (top view).

На фиг. 2 показан разрез холодильника АА на фиг. 1.In FIG. 2 shows a section through the refrigerator AA in FIG. one.

На фиг.3 показан холодильник с холодоаккумулирующими емкостями из пластмассы, расположенными по периметру стен.Figure 3 shows a refrigerator with cold storage containers made of plastic, located around the perimeter of the walls.

На фиг. 4 показан общий вид холодильника в разрезе.In FIG. 4 shows a general sectional view of the refrigerator.

Устройство на фиг. 1 и 2 содержит теплоизолированный корпус 1, холодильное помещение в виде камер 2 и вспомогательное помещение 3, расположенные ниже нулевой отметки почвы, холодоаккумулирующие емкости 4, заполненные холодоаккумулирующей средой с установленными вертикально в аккумуляторах трубчатыми охладителями 5 и компенсаторами 6. Верхняя часть трубчатого охладителя 5 выведена из рабочего пространства корпуса холодильника в пространство, сообщающееся с атмосферой, и снабжена ребрами 7 в виде радиаторов для улучшения процесса теплопередачи. При этом пространство между перекрытием 8 и дополнительной крышей 9 выполнено с образованием «аэродинамической трубы» и ориентировано по направлению розы ветров в зимнее время. Для удобства обслуживания холодильника в его вспомогательной зоне установлен лифт.The device of FIG. 1 and 2 contains a thermally insulated housing 1, a refrigeration room in the form of chambers 2 and an auxiliary room 3 located below the zero level of the soil, cold storage tanks 4, filled with a cold storage medium with pipe coolers 5 and compensators installed vertically in the batteries 6. The upper part of the pipe cooler 5 is led from the working space of the refrigerator to the space in communication with the atmosphere, and is equipped with ribs 7 in the form of radiators to improve the heat transfer process. Moreover, the space between the ceiling 8 and the additional roof 9 is made with the formation of a “wind tunnel” and is oriented in the direction of the wind rose in winter. For convenience of servicing the refrigerator, an elevator is installed in its auxiliary zone.

Другой вариант размещения в заглубленном помещении холодоаккумулирующих емкостей показан на фиг. 3, где применены пластмассовые формованные емкости 10, в основном расставленные по периметру холодильника в его заглубленной части. Трубчатые охладители 11 нижним концом заглублены в холодоаккумулирующие емкости 10, а верхние оребренные части выведены за пределы холодильной камеры в зону, сообщающуюся с окружающим пространством. Внутрь трубчатых охладителей заливается хладоагент, например хладон или керосин, причем керосином заполняют практически все пространство трубчатого охладителя, оставляя только свободное пространство для его расширения при нагревании. Хладоном же заполняют только нижнюю часть трубы, оставляя при этом свободное пространство для его испарения и конденсации его паров в зоне, контактирующей с холодной атмосферой.Another embodiment for placing in a recessed room cold storage tanks is shown in FIG. 3, where plastic molded containers 10 are used, mainly arranged around the perimeter of the refrigerator in its recessed part. Tubular coolers 11 with their lower end are buried in cold storage tanks 10, and the upper finned parts are brought outside the refrigeration chamber into an area that communicates with the surrounding space. A refrigerant, such as chladone or kerosene, is poured inside the tube coolers, with kerosene filling almost the entire space of the tube cooler, leaving only free space for expansion when heated. However, only the lower part of the pipe is filled with freon, while leaving free space for its evaporation and condensation of its vapor in the zone in contact with the cold atmosphere.

В качестве холодоаккумулирующих сред используются вода, морская вода, растворы солей, таких как NaCl и КСl.As cold storage media, water, seawater, and solutions of salts such as NaCl and KCl are used.

При использовании в качестве теплоносителя в трубчатых охладителях керосина или любой другой жидкости, не меняющей агрегатного состояния при охлаждении и нагревании в диапазоне имеющихся зимой температур, трубчатые охладители могут быть установлены под углом к вертикали для ускорения процесса циркуляции теплоносителя вдоль трубчатого охладителя и, как следствие, ускорения охлаждения холодоаккумулирующей жидкости.When using kerosene or any other liquid that does not change the state of aggregation during cooling and heating in the temperature range available in winter as a coolant in a tube cooler, the tube coolers can be installed at an angle to the vertical to accelerate the process of circulation of the coolant along the tube cooler and, as a result, accelerate the cooling of cold storage fluid.

Наряду с описанным, холодоаккумулирующие емкости могут быть расположены на дне холодильной камеры, на потолке, а также могут быть установлены внутри холодильной камеры в линейном или в шахматном порядке и иметь в поперечном сечении прямоугольную или круглую форму.Along with the described, cold storage tanks can be located on the bottom of the refrigerator, on the ceiling, and can also be installed inside the refrigerator in a linear or staggered manner and have a rectangular or round cross-section.

При этом эти емкости могут быть выполнены из конструкционного металла и играть роль опорных элементов для потолочных холодоаккумулирующих емкостей и потолочной несущей конструкции.Moreover, these containers can be made of structural metal and play the role of supporting elements for ceiling cold storage tanks and ceiling supporting structures.

Для минимизации потерь холода корпус холодильника может быть заглублен ниже нулевой отметки почвы.To minimize the loss of cold, the refrigerator body can be buried below the zero level of the soil.

В то же время при интенсивной эксплуатации холодильника корпус холодильника может быть размещен выше нулевой отметки с обеспечением надежной изоляции поверхностей, контактирующих с открытым воздухом, и дна холодильной камеры. Необходимым является применение теплоизолированного тамбура.At the same time, during intensive operation of the refrigerator, the refrigerator body can be placed above the zero mark to ensure reliable insulation of surfaces in contact with open air and the bottom of the refrigerator. It is necessary to use a thermally insulated vestibule.

Наружные стены корпуса заглубленного холодильника могут либо обеспечиваться надежной теплоизоляцией от окружающего грунта, либо, наоборот, им могут создать максимальный контакт с окружающим грунтом для его замораживания с созданием теплового барьера и тем самым для максимального сокращения расхода холода в почву из самого холодильника. При этом для большего эффекта грунт вокруг корпуса перед замораживанем увлажняют.The outer walls of the body of the buried refrigerator can either be provided with reliable thermal insulation from the surrounding soil, or, conversely, they can create maximum contact with the surrounding soil to freeze it with the creation of a thermal barrier and thereby to minimize the flow of cold into the soil from the refrigerator itself. At the same time, for greater effect, the soil around the body is moistened before freezing.

Холодоаккумулирующие емкости теплоизолируют от рабочего пространства холодильника, при этом теплоизоляция может наноситься (крепиться) непосредственно на наружную поверхность емкостей либо сооружаться дистанционно от емкостей в виде теплоизолирующих перегородок.Cold storage tanks are thermally insulated from the working space of the refrigerator, while thermal insulation can be applied (attached) directly to the outer surface of the containers or built remotely from the containers in the form of heat-insulating partitions.

В обоих случаях для управления тепловым режимом рабочего пространства в теплоизоляции делают окна, оборудованные регулировочными дверками.In both cases, windows equipped with adjustment doors are made to control the thermal regime of the working space in thermal insulation.

Для ускорения процесса охлаждения головок трубчатых охладителей, выходящих в пространство между наружной поверхностью потолочного перекрытия корпуса холодильника 12 и дополнительной крышей 13 (фиг. 4), зазор между последними выполняют в виде «аэродинамической трубы».To speed up the process of cooling the heads of the tubular coolers that go into the space between the outer surface of the ceiling of the refrigerator 12 and the additional roof 13 (Fig. 4), the gap between the latter is made in the form of a “wind tunnel”.

Холодильник работает следующим образом.The refrigerator operates as follows.

Холодоаккумулирующие емкости 4 заполняют холодоаккумулирующей жидкостью, способной менять агрегатное состояние в нужном диапазоне минусовых температур, а холодопроводящие герметичные трубчатые охладители 5 заполняют агентом, транспортирующим холод сверху вниз за счет конвекции или конденсации паров.Cold storage tanks 4 are filled with a cold storage liquid capable of changing the state of aggregation in the desired range of subzero temperatures, and cold-conducting sealed tube coolers 5 are filled with an agent transporting cold from top to bottom due to convection or condensation of vapors.

В качестве холодопередающего агента используют незамерзающую жидкость, например керосин, или низкокипящую жидкость (например, сжиженные хладон или пропан).Non-freezing liquids, such as kerosene, or low-boiling liquids (such as liquefied chladone or propane) are used as the cold transfer agent.

При использовании керосина в сезон с низкими температурами окружающего воздуха, более низкими, чем температура внутри холодильника, верхние слои керосина охлаждаются окружающим воздухом и за счет большей плотности опускаются вниз по трубчатому охладителю, вытесняя из нижней части более теплый керосин и одновременно отбирая тепло через стенку трубчатого охладителя от холодоаккумулирующей жидкости, находящейся в холодоаккумулирующей емкости.When using kerosene in the season with low ambient temperatures lower than the temperature inside the refrigerator, the upper layers of kerosene are cooled by ambient air and, due to their higher density, are lowered down the pipe cooler, forcing warmer kerosene out of the lower part and at the same time removing heat through the pipe wall cooler from the cold storage liquid located in the cold storage tank.

В свою очередь, «теплые» слои керосина поднимаются вверх, в зону низких температур, отдают тепло окружающему головку трубчатого охладителя воздуху и, охладившись, опускаются вниз по трубчатому охладителю.In turn, the “warm” layers of kerosene rise up to the zone of low temperatures, give off heat to the air surrounding the head of the tubular cooler and, having cooled, go down along the tubular cooler.

Происходит так называемый конвективный перенос тепла. Этот перенос продолжается до тех пор, пока температура воздуха наверху не станет выше установившейся температуры внизу. В этом случае конвекция прекращается и транспортирующие холод трубчатые охладители прекращают работу, то есть самозапираются до наступления более низких температур либо до следующего зимнего сезона.The so-called convective heat transfer occurs. This transfer continues until the air temperature above becomes higher than the steady-state temperature below. In this case, convection stops and the cold-transporting tube coolers stop working, that is, they self-lock until lower temperatures or until the next winter season.

В процессе захолаживания холодонакапливающая жидкость замерзает при минусовых температурах, что позволяет накопить большее количество холода при изменении ее агрегатного состояния, чем при простом ее охлаждении. При этом для создания упорядоченного движения по вертикали слоев «холодного» и «теплого» керосина трубчатый охладитель необходимо наклонить от вертикали, что увеличивает конвекцию и, как следствие, скорость накопления холода.In the process of cooling, the cold-accumulating liquid freezes at sub-zero temperatures, which allows to accumulate a greater amount of cold when its aggregate state changes than when it is simply cooled. Moreover, to create an ordered vertical movement of the layers of “cold” and “warm” kerosene, the pipe cooler must be tilted from the vertical, which increases convection and, as a result, the rate of accumulation of cold.

Внутри холодоаккумулирующих емкостей необходимо устанавливать компенсаторы 6 для предотвращения их размораживания в процессе температурного расширения холодоаккумулирующей жидкости при замерзании. В качестве них могут использоваться деревянные бруски и пустотелые эластичные изделия в подвешенном состоянии.Compensators 6 must be installed inside the cold storage tanks to prevent them from thawing during the thermal expansion of the cold storage liquid during freezing. As them can be used wooden bars and hollow elastic products in limbo.

При использовании низкокипящих жидкостей в качестве переносчиков холода температуру их конденсации выбирают в нижнем диапазоне среднестатистических минусовых температур зимы. При этом находящаяся в нижней части трубчатого охладителя жидкость испаряется, пары ее поднимаются вверх, под действием холода, окружающего пространство головок, конденсируются, отдавая тепло, и стекают по стенкам трубчатого охладителя вниз, где отдают холод холодоаккумулирующей жидкости, а затем вновь испаряются.When using low-boiling liquids as carriers of cold, the temperature of their condensation is chosen in the lower range of average negative winter temperatures. At the same time, the liquid located in the lower part of the tubular cooler evaporates, its vapor rises up, under the action of the cold surrounding the head space, condenses, giving off heat, and flows down the walls of the tubular cooler, where the cold-accumulating liquid is released, and then evaporate again.

При потеплении наружного воздуха конденсация паров прекращается и трубчатый охладитель прекращает работу.When warming the outside air, the vapor condensation stops and the tube cooler stops working.

Во избежание передачи тепла по металлу трубчатого охладителя в весенний, летний и осенний сезоны рекомендуется на верхние головки трубчатых охладителей надевать теплоизолирующие чехлы.In order to avoid heat transfer through the metal of the pipe cooler in the spring, summer and autumn seasons, it is recommended to put on insulating covers on the upper heads of the pipe coolers.

Как показывают расчеты, холодильник, заряженный холодом в зимний период, в районах с температурами до минус 30°С накапливает достаточное количество холода и при хорошей наружной теплоизоляции обеспечивает минусовую температуру в рабочих камерах в течение всех восьми весенних, летних и осенних месяцев.As calculations show, a refrigerator charged with cold in winter, in areas with temperatures up to minus 30 ° C, accumulates a sufficient amount of cold and, with good external thermal insulation, provides minus temperature in working chambers for all eight spring, summer and autumn months.

Применение предлагаемого холодильника позволяет организовать обеспечение холодильниками нового типа удаленные от источников энергии объекты, такие как отгонные пастбища, рыболовецкие базы, полевые станы, заготовительные пункты, а также отказаться от применения электрической энергии для функционирования стационарных холодильников большого объема.The use of the proposed refrigerator allows you to organize the provision of a new type of refrigerator with objects remote from energy sources, such as distant pastures, fishing bases, field mills, harvesting points, as well as refuse to use electric energy for the operation of large-scale stationary refrigerators.

Claims (2)

1. Стационарный холодильник, работающий на возобновляемом природном источнике холода, включающий корпус и холодоаккумулирующие емкости с находящимся в них холодоаккумулирующим агентом, размещенные внутри рабочего пространства холодильника, установленные внутри емкостей вертикально ориентированные и (или) под углом к вертикали герметичные трубчатые охладители, головки которых выведены за пределы корпуса холодильника и заполнены транспортирующим холод агентом, обеспечивающим передачу холода при минусовых температурах окружающего воздуха от головок трубчатых охладителей, контактирующих с наружным воздухом, к их нижним частям, погруженным в холодоаккумулирующие емкости, отличающийся тем, что холодоаккумулирующие емкости снабжены теплоизоляцией для защиты их от рабочего пространства холодильника, нанесенной либо непосредственно на холодоаккумулирующие емкости, либо выполненной в виде теплоизолирующих перегородок с обеспечением их в обоих случаях средствами управления тепловым режимом в холодильной камере в виде окон с дверцами, установленными с возможностью регулировки их положения.1. A stationary refrigerator operating on a renewable natural source of cold, including a housing and cold storage containers with a cold storage agent located inside the refrigerator working space, vertically oriented inside the containers and (or) sealed tube coolers, the heads of which are removed at an angle to the vertical outside the refrigerator case and filled with a cold transporting agent, which provides cold transfer at sub-zero ambient temperatures air from the heads of the tubular coolers in contact with the outside air to their lower parts immersed in cold storage tanks, characterized in that the cold storage tanks are insulated to protect them from the working space of the refrigerator, applied either directly to the cold storage tanks, or made in the form of heat-insulating partitions providing them in both cases with means of controlling the thermal regime in the refrigerator in the form of windows with doors installed with the possibility of adjusting their position. 2. Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что потолочное перекрытие корпуса холодильника с проходящими через него вверх трубчатыми охладителями снабжено дополнительной крышей с образованием аэродинамической трубы между дополнительной крышей и наружной поверхностью потолочного перекрытия корпуса холодильника в направлении розы ветров. 2. The refrigerator according to claim 1, characterized in that the ceiling of the refrigerator body with the pipe coolers passing through it is provided with an additional roof to form an aerodynamic pipe between the additional roof and the outer surface of the ceiling of the refrigerator body in the direction of the wind rose.
RU2014124402/13A 2013-06-26 2014-06-16 Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source RU2585480C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ2013/0841.1 2013-06-26
KZ20130841 2013-06-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014124402A RU2014124402A (en) 2015-12-27
RU2585480C2 true RU2585480C2 (en) 2016-05-27

Family

ID=52142326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124402/13A RU2585480C2 (en) 2013-06-26 2014-06-16 Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2585480C2 (en)
WO (1) WO2014209090A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2155998A1 (en) * 1971-10-04 1973-05-25 Transelektro Magyar Villamossa
SU700634A1 (en) * 1978-05-29 1979-11-30 Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию Холодильников, Фабрик Мороженого Заводов Сухого И Водяного Льда И Жидкой Углекислоты Refrigeration structure
SU806327A1 (en) * 1978-11-14 1981-02-23 Предприятие П/Я А-3605 Material for production of soldered constructions
RU2023384C1 (en) * 1991-07-22 1994-11-30 Дагестанский Политехнический Институт Farm produce store
RU2123648C1 (en) * 1997-10-03 1998-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Рютар" Method of accumulating cold and device for realization of this method
RU121351U1 (en) * 2012-06-07 2012-10-20 Александр Анатольевич Васильев FOOD STORAGE

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU72903A1 (en) * 1940-04-30 1947-11-30 М.М. Крылов Warehouse for the storage of vegetables, foodstuffs and other goods in barrels
SU1615497A1 (en) * 1988-05-18 1990-12-23 Институт Мерзлотоведения Со Ан Ссср Accumulator-cooler
RU2271504C2 (en) * 2003-10-23 2006-03-10 Вячеслав Васильевич Подосинников Cold accumulator
RU45511U1 (en) * 2005-01-11 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Завод имени Серго" FREEZER-LAR
RU66149U1 (en) * 2007-05-10 2007-09-10 Эрих Гербертович Лиске STORAGE FOR AGRICULTURAL PRODUCTS
RU113821U1 (en) * 2011-10-31 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "ТехноИнжПромСтрой" COLD BATTERY

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2155998A1 (en) * 1971-10-04 1973-05-25 Transelektro Magyar Villamossa
SU700634A1 (en) * 1978-05-29 1979-11-30 Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию Холодильников, Фабрик Мороженого Заводов Сухого И Водяного Льда И Жидкой Углекислоты Refrigeration structure
SU806327A1 (en) * 1978-11-14 1981-02-23 Предприятие П/Я А-3605 Material for production of soldered constructions
RU2023384C1 (en) * 1991-07-22 1994-11-30 Дагестанский Политехнический Институт Farm produce store
RU2123648C1 (en) * 1997-10-03 1998-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Рютар" Method of accumulating cold and device for realization of this method
RU121351U1 (en) * 2012-06-07 2012-10-20 Александр Анатольевич Васильев FOOD STORAGE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014124402A (en) 2015-12-27
WO2014209090A1 (en) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105444488A (en) Cold-storage heat-storage combined type constant temperature equipment and control method
KR101371362B1 (en) Multi-cooled method heat exchanger integrated phase change material cold storage tank.
CA3110361C (en) Hybrid thermosiphon system
CN204513877U (en) Ice storage cooling device
KR101429165B1 (en) Cold-storage module using brine-cooled heat exchanger system.
RU2585480C2 (en) Fixed refrigerator operating on renewable natural cold source
RU109498U1 (en) PRESSURE HEAD FREEZING PREVENTION SYSTEM
CN102493690B (en) Low-temperature refrigerator device structure
RU2566988C1 (en) Method of use of natural cold resources for functioning of modular refrigerators and device for its implementation
RU2486750C2 (en) Energy saving holdover device for cooling milk
CN204279205U (en) Novel cold chain transport trolley
RU2470114C2 (en) Thermopile for bridge supports
CN105987557A (en) Ice storage-type refrigeration device and refrigeration method
CN204513878U (en) Ice cold-storage type refrigeration plant
RU2494320C1 (en) Cellar with cold accumulator
KR100945184B1 (en) Ice storage heat exchange system
CN216920800U (en) Building structure for food refrigeration
CN220707582U (en) Anti-icing stress device applied to ice cold accumulation air conditioning system
RU2508627C2 (en) Energy-saving cooling system with natural cold battery for livestock farms
WO2016006986A1 (en) Refrigerator operating on a renewable natural source of cold
RU2271504C2 (en) Cold accumulator
JP2001317845A (en) Method and apparatus for utilizing cold heat of natural ice
RU2390124C1 (en) Combined installation for milk cooling with use of natural cold
RU2073819C1 (en) Cooling plant
RU2617579C1 (en) Device for maintaining near-zero temperature in enclosed space

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170617