Ледяное и льдосоляное охлаждение является наиболее доступным и простым, особенно в местах, где имеются условия для заготовки естественного льда.
Лед обладает следующими физическими свойствами: температура плавления при атмосферном давлении 0° С; теплота плавления 335 кдж/кг (80 ккал/кг), теплоемкость 2,1 кдж/кг°С (0,5 ккал/кг0С), удельный вес 917 кг/л. Лед плавится при температуре 0°С и при этом отнимает от окружающей среды тепло, равное теплоте плавления.
Лед как средство охлаждения применяют при заготовках и хранении рыбы, кратковременном хранении овощей и других продуктов, при перевозках продуктов в охлажденном состоянии.
Лед используют в ледниках, шкафах - ледниках, прилавках, холодильных ваннах, погребах, камерах с решетчатыми карманами. Это оборудование или устройства должны иметь теплоизоляцию между стенами (внутренним и наружным ограждением оборудования). Ледники стационарного типа должны иметь стены, пол и перекрытия, защищенные теплоизоляцией для снижения теплопритоков извне. Для хранения льда в этих емкостях применяют карманы или металлические ящики.
Лед намораживают в буртах высотой 3 -4 м в местах, где температура наружного воздуха держится не выше -10° С в течение 40 -60 дней, вырезают крупные льдины из естественных водоемов, намораживают на решетчатых градирнях (этажерках, состоящих из нескольких ярусов, на которые уложены жерди). В верхней части градирни проложены трубы с форсунками для подачи воды, при разбрызгивании вода замерзает в виде сосулек.
Искусственный водный лед вырабатывают на промышленных льдогенераторах с использованием холодильных машин, главным образом в южных районах страны. Пищевой лед, применяемый для охлаждения напитков, вырабатывают на торговых льдогенераторах или другим способом из питьевой воды с соблюдением всех санитарных требований, предъявляемых к пищевым продуктам.
При растворении некоторых солей в воде происходит понижение температуры этого раствора за счет расхода тепла для процесса растворения. Замена воды дробленым льдом позволяет еще больше снизить температуру смесей, так как от смеси будет отниматься теплота растворения соли и теплота плавления льда.
Для приготовления льдосоляной смеси в торговле обычно применяют техническую поваренную соль -хлористый натрий. Температура такой смеси может быть от -1,8 до -21,2° С в зависимости от количества соли к весу льда (допустимые пределы от 3 до 30%).
Оборудование, охлаждаемое льдосоляной смесью, изготавливают, как правило, на местах с учетом объема продаваемых товаров (для продажи мороженого, перевозки продуктов в изотермических кузовах автомашин, при кратковременном хранении при продаже ряда скоропортящихся продуктов).
К недостаткам льдосоляного и ледяного охлаждения относятся трудоемкость, неизбежная сырость и загрязнение помещений, где производится дробление льда и приготовление льдосоляной смеси, а также усиленная коррозия металлических поверхностей охлаждаемого оборудования и устройств.
Эвтектический лед
Эвтектическим льдом называют раствор некоторых солей, обладающих наиболее низкой и постоянной температурой плавления и замерзания. Температура, при которой этот раствор переходит из жидкого состояния в твердое, превращаясь в однородную смесь льда и соли, называется эвтектической точкой. Способ охлаждения с помощью эвтектического льда основан на использовании скрытой теплоты плавления.
При выборе эвтектика для охлаждения учитывают его физические свойства: температуру затвердевания (плавления), скрытую теплоту плавления, теплоемкость, изменение объема при затвердевании, коррозийные свойства. Эвтектик замораживают в герметических сосудах (зероторах), которые затем используют для охлаждения.
При ледяном охлаждении в прилавке, шкафу, камере, авторефрижераторе можно поддерживать температуру воздуха до + 6 С, при льдосоляном и зероторном до -6° С.
Сухим льдом называют твердую углекислоту, которая при подводе тепла превращается из твердого состояния в газообразное (сублимирует), минуя жидкую фазу. Температура сублимации сухого льда при атмосферном давлении равна -- 78,9° С. Холодопроизводительность сухого льда с учетом использования образующихся при сублимации холодных паров и отеплении их до 0°С составляет 166 вт (152 ккал/час). Теплота сублимации равна 574 кдж/'кг (137 ккал/кг) при температуре -78,9° С.
Сухой лед имеет белый цвет, удельный вес его 1,5 кг/л. Холодопроизводительность сухого льда почти в два раза больше по сравнению с водным льдом при одном и том же весе и почти в три раза больше при одном и том же объеме. Сырьем для производства сухого льда служит углекислый газ. Для кратковременного хранения и перевозки сухого льда применяют контейнеры с изоляцией.
Сухой лед как охлаждающее средство широко применяют при перевозках и продаже мороженого, замороженных плодов и ягод.
Широкое применение сухого льда сдерживается высокой его стоимостью по сравнению с водным льдом. Кроме того, быстрая сублимация сухого льда вызывает необходимость в частом пополнении его запасов.