Из курса термодинамики известно, что согласно 2-му закону термодинамики самопроизвольная передача теплоты возможна от тела более нагретого к менее нагретому.
Если в качестве охлаждающего тела используется природная окружающая среда (забортная вода, воздух) то охлаждение называют – естественным.
Искусственное охлаждение– процесс отвода теплоты от охлаждаемого тела до температуры значительно ниже температуры окружающей среды, требующей затрат энергии.
Существуют различные способы получения холода. Для его получения используют:
1) Фазовые превращения– плавление, сублимация (сухой лед), парообразование, растворение солей (поглощение теплоты растворения некоторых солей в воде или кислотах ).
2) Расширение сжатого газа (воздуха) с получением внешней работы.
3) Дросселирование– расширение без внешней работы, что сопровождается понижением температуры (эффект Джоуля Томсона).
4) Вихревой эффект– разделение воздуха на холодный и горячий (труба Ранка).
5) Термоэлектрический эффект– эффект Пельтье. При прохождении электрического тока через цепь, составленную из разнородных полупроводников, в местах контактов (спаев) выделяется или поглощается теплота.
Основным источником искусственного холода в промышленности и на транспорте являются холодильные машины. Холодильные установки применяются почти на всех судах. Использование искусственного холода на судах связано с перевозками скоропортящихся пищевых продуктов, хранением продовольственных запасов для экипажей и пассажиров в провизионных кладовых.
Основная причина порчи, пищевых продуктов – распад их органических соединений, под воздействием микроорганизмов (бактерии, плесень, грибки), находящихся в окружающей среде и в самих продуктах. Распад пищевых продуктов наиболее интенсивно протекает в интервале температур 20 – 40 оС . При разложении пищевых продуктов образуются ядовитые вещества и выделяются соединения с неприятным запахом.
Чтобы предотвратить порчу пищевых продуктов, необходимо замедлить развитие микроорганизмов. Этого можно достигнуть, понижая температуру, а практически прекратить деятельность микроорганизмов и приостановить процессы гниения и брожения возможно при достижении –10оС.
Обработка холодом и хранение пищевых продуктов при низких температурах не изменяют практически их вкусовых качеств и питательных свойств и являются лучшим средством консервирования при транспортировке.
Некоторые микроорганизмы устойчивые к холоду и поэтому для длительного хранения рыбу и мясо замораживают. В этом случае для сохранения качества продуктов применяют быстрое замораживание, при котором образуются мелкие кристаллы льда, не нарушающие целостности оболочки клетки.
Суда, предназначенные для перевозки скоропортящихся продуктов, называются – рефрижераторными.
Холодильные установки так же входят в состав судовых систем комфортного и технического кондиционирования воздуха.