В российской компании ОАО «ИНФОТЭК ГРУП» был разработан новый способ охлаждения, который может быть использован в бытовой и промышленной холодильной технике.

Способ основан на элементах Пельтье, но с принципиальным отличием от классических элементов в том, что вместо дорогих полупроводниковых материалов используются модифицированные проводящие полимеры, что позволяет сделать охлаждающий элемент на порядки более эффективным по сравнению с полупроводниковыми аналогами, а также - более дешёвым. На данное изобретение получен патент РФ(Патент РФ №2521146 «Способ изготовления термоэлектрического охлаждающего элемента», международная заявка WO 2015/178793), Европейский патент (Сертификат EP) и патент Республики Корея (Сертификат KR).

На основе данного изобретения был изготовлен ряд опытных образцов мини-холодильников, которые успешно прошли как внутренние испытания, так и испытания на крупном российском промышленном холодильнике государственного значения. Системы, основанные на таком способе охлаждения, мы назвали «Снегурочка».

Описываемый способ получения промышленного холода имеет следующие преимущества: при массовом производстве стоимость оборудования может быть на 20-30 % ниже существующих аналогов. На сегодняшний день средняя стоимость холодильного оборудования для обеспечения отвода 1 кВт тепловой энергии на российском рынке промышленного холода составляет 500 евро. С использованием системы «Снегурочка» за 1 кВт отводимой тепловой энергии данная стоимость будет составлять 300-350 евро.

Технологические преимущества и выгоды для хладокомбинатов, как поставщиков промышленного холода и сопутствующих услуг:

1. В данной системе не используются хладагенты, что позволяет уйти от основы современной холодильной техники – компрессорных агрегатов, которые к тому же в России уже не выпускаются.
2. Не используются трубопроводы, сосуды под давлением и другие вспомогательные устройства, необходимые для производства промышленного холода.
3. Значительно упрощается монтаж оборудования. Вместо трубопроводов под давлением используются электрические провода.
4. Эксплуатация оборудования становится более безопасной и дешёвой, так как не используются дорогостоящие, ядовитые и взрывоопасные аммиак, фреоны или их низкокипящие заменители. Это избавляет экксплуатантов от расходов на поддержание систем химической безопасности и взрывозащиты. Сокращаются расходы на обслуживание данной системы, так как вместо компрессорного цеха с обязательной постоянной дежурной сменой может быть использован постоянный контроль и управление электрических параметров современными устройствами.
5. Бесшумность работы оборудования.
6. Уходит само понятие морозильная или холодильная камера, т.к. температуру в холодильной камере можно задавать как положительную, так и отрицательную. Этот осуществляется простым переключением полярности питающего постоянного тока, что дает возможность в одной и той же камере попеременно хранить как замороженные продукты, так и продукты, которые хранятся при положительных температурах. Появляется возможность стабилизировать температуру в камере хранения вне зависимости от температуры окружающей среды. Например, трудно поддерживать температуру в камере на уровне +5 °С, если продолжительное время зимой стоят морозы. По имеющейся на сегодняшний день практике, в камеры приходится устанавливать обогреватели, что приводит к локальному нагреву части продуктов и их порче.
7. Поскольку данный метод не зависит от температуры кипения хладагента, то имеется возможность понижать температуру в камере до очень низких значений, вплоть до -70 °С, что позволяет проводить шоковую заморозку.
8. Появляются новые технологические возможности, становится удобным использовать данный процесс охлаждения в технологических циклах производства пищевой продукции, например, в производстве мороженого, шоколада, безалкогольных и алкогольных напитков, молочных продуктов и пр. Данная технология может найти свое применение на рыбных комбинатах и на рыбных плавбазах.

Для бытового потребителя (бытовые холодильники и кондиционеры) остаются такие же преимущества, как и для промышленного холода, но появляются и новые специфические возможности. Так как исчезает различие между холодильной и морозильной камерой, то потребитель сам определяет, как ему организовывать место для хранения продуктов. Расширяются температурные диапазоны хранения. Данная система позволяет создавать отдельные небольшие термостатированные ячейки для хранения конкретных продуктов. Например, охлаждение напитков в бутылках/банках. На основе данной системы возможно создание портативных индивидуальных кондиционеров.

In Russia JSC “INFOTECH GROUP” was developed a new way of cooling for domestic and industrial cooling technique.

The way is based on the Peltier elements but it has principal difference from standard Peltier elements that is in using of modified conductive polymers instead of expensive semiconductive materials that makes it possible to create cheaper cooling element with much higher efficiency as compared with semiconductive analogs. This invention was covered by RF patent, International PCT was applied and positive decision was acquired proving industrial applicability and novelty of the suggested way (RF patent № 2521146, International application WO 2015/178793).

On the base of this invention were made a number of prototypes of mini-refrigerators which have passed either internal testing or testing in the big RF cold storage factory of the state importance. Systems based on this way of cooling we named as “Snegurochka” (“Snow maiden”).

This way of industrial cooling has following advantages: if batch of equipment is big then cost of equipment can be lower than contemporary analogs at 20…30 %. At present days average cost of cooling equipment for dissipating of 1 kW of heat energy is about 500 Euro at RF market. With using of system “Snegurochka” the cost will be 300…350 Euro per 1 kW of the energy to be dissipated.

Technological advantages and benefits for industrial cold storage factories as suppliers of industrial cold and associated services:

1. There are no coolants in this system. It makes to be possible to avoid using of compressors that are the base of contemporary cooling technique and have not been produced now in RF.
2. There are no pipelines, vessels under pressure and other auxiliary devices needed for producing of industrial cold.
3. Installation of equipment is simplified greatly. Electric wires are used instead of pipes under pressure.
4. Equipment exploiting becomes greatly safe and cheap because of avoiding of using of expensive, toxic and explosive ammonia, CFCs or their low-boiling substitutes. It gets rid of maintenance expenses of systems of chemical safety and explosion protection. Maintenance costs are cuts so as instead of constant duty shift of compressor shop can be used constant automatic control of electric parameters with contemporary devices.
5. Noiseless of equipment operation.
6. The meanings “refrigerator” and “freezer” are vanished so as temperature in the chamber can be set either negative or positive. It is performed with simple changing of polarity of DC power. It makes possible to store either frozen goods or goods to be stored under positive temperatures. It becomes real to maintain chamber temperature regardless of the ambient temperature. For example, it is difficult to maintain temperature +5 °С in the chamber if long time ambient temperature is frosty. At present days it is needed to set heaters in such chambers that can be followed by local overheating of parts of goods and their spoilage.
7. Because of this way does not depend on coolant boiling point it is possible to decrease temperature down to very lower values, even down to – 70 °C that is a temperature of shock freezing.
8. New technological capabilities are revealed. It becomes convenient to use this way of cooling in production technological cycles of food producing, for example in producing of ice-cream, chocolate, different kinds of beverages, dairy products and so on. This technology can be implemented at fish factories and fish factory ships.

Domestic consumers (fridges and air-conditioners) have the same advantages as for industrial coolers but some specific ones arise. So as difference between cooler and freezer is vanished, customer can himself organize the place for food storage. Temperature range is expanded. This system allows creating separate small chambers with constant temperature for storing specific goods, for example canned or bottled beverages. This system also allows developing of individual air-conditioners.