Системы воздухораспределения предназначены для равномерного омывания продуктов охлажденным воздухом при оптимальной его подвижности и создания таким путем одинаковых температурно-влажностных условий во всем объеме камеры.
Подача и распределение воздуха по охлаждаемому помещению осуществляются по двухканальной, одноканальной и бесканальной системам воздухораспределения.
Двухканальное распределение воздуха осуществляется с помощью вентиляторов воздухоохладителей по системе нагнетательных и всасывающих воздуховодов круглого или прямоугольного сечечия. Воздуховоды размещают в верхней части камер, возможно ближе к потолку. В сравнительно малых камерах нагнетательный канал располагают вдоль одной из стен (предпочтительно у наружной), всасывающий — вдоль противоположной стены. В более крупных камерах монтируют по два нагнетательных и всасывающих канала.
Охлажденный воздух, опускаясь из нагнетательного канала, доходит до пола, затем стелится по нему в противоположную сторону и, подымаясь, омывает штабеля фруктов. Отепленный воздух возвращается во всасывающий канал для повторного охлаждения. Двухканальная система применима не только для охлаждения воздуха летом, но и для его подогрева зимой. Схема циркуляции воздуха для летнего и зимнего периодов одинакова и обеспечивает равномерное по всему объему камеры охлаждение или подогревание циркулирующего воздуха. Расстояние между нагнетательным и всасывающим каналами должно быть не менее 4—5 м и не более 8—10 м. Воздушные каналы изготавливают из оцинкованной стали толщиной 0,6—0,8 мм или из специальных полимерных материалов. Площадь сечения их принимается равномерно уменьшающейся по длине, что обеспечивает одинаковую раздачу и отсос воздуха каждым окном.
Расчетная скорость в каналах 6—8 м/сек. Скорость выхода воздуха из окон 2—3 м/сек, исходя из этой скорости определяется число окон в каналах. Для регулирования выходной скорости воздуха окна имеют специальные задвижки.
Двухканальное распределение воздуха в холодильных камерах фруктового холодильника. Размеры камер 18×12 м (в осях). По продольной оси камер расположены балки, опирающиеся на колонны. Воздухоохладители установлены в специальном смежном помещении, в верхней его части.
Циркуляция воздуха в каждой половине камеры — самостоятельная и осуществляется с помощью вентиляторов, установленных в проемах разделяющих стен. Каналы — два нагнетательных и два всасывающих — подсоединены к соответствующим двум вентиляторам и смонтированы в верхней части камер, выше штабелей грузов.
Одноканальные системы воздухораспределения подразделяются на системы с эжекторным распределением воздуха с помощью сопел и системы с раздачей воздуха через окна при малом его подохлаждении.
Одноканальная система с эжекторным распределением воздуха. В этом случае нагнетательный канал размещается над грузовым проходом, и воздух распределяется по камере через круглые или чаще щелевые сопла. Всасывание воздуха осуществляется свободно, без каналов, так как место засасывания его в воздухоохладитель не играет большой роли. Всасывающее отверстие воздухоохладителя располагают вблизи грузового прохода, пространство которого используется как естественный всасывающий канал.
Охлажденный воздух при выходе из сопла эжектирует окружающий воздух камеры, благодаря этому разность температур образующейся смеси и воздуха в грузовом объеме камеры уменьшается. Поэтому в одноканальной системе с эжекторным воздухораспределением по сравнению с двухканальной разность температур воздуха на входе и выходе из воздухоохладителя принимается увеличенной в 2 раза (4—6°С). Соответственно уменьшается подача воздуха, расход энергии и потери холода от работы вентиляторов.
Конструкция щелевого сопла, наиболее часто применяемого при устройстве одноканальной системы эжекторного воздухораспределения. Размеры сопла 600х10 мм (площадь сечения 0,006 м2), производительность 250 м2/ч при скорости выхода струи 12—16 м/сек, требуемое давление воздуха перед соплом — около 25 мм вод. ст.
Для равномерного распределения воздуха в отверстия сопел вставлены поперечные перегородки, расчленяющие его на параллельные отверстия размером 30х10 мм. Методика расчета эжекторных сопел приводится в специальной литературе.
Одноканальная система с эжекторным распределением воздуха обычно применяется при наличии в камере гладких потолков (безбалочные перекрытия) или когда между потолком и штабелем грузов имеется достаточное расстояние для развития струи, при котором груз непосредственно не обдувается холодным воздухом.
На холодильниках многих зарубежных стран распространена одноканальная система воздухораспределения с малым подохлаждением воздуха 2—2,5° С и скоростью его при выходе из канала не более 3 м/сек. Отличительная особенность этой системы — раздача воздуха через окна вместо щелевых сопел и более разветвленная система воздуховодов для обеспечения равномерной циркуляции воздуха во всем объеме камеры. Эта система обеспечивает поддержание в грузовом объеме камеры равномерной температуры, повышенной относительной влажности и создает наиболее оптимальную для фруктов подвижность воздуха.
Нагнетательные каналы, в зависимости от размеров камер, могут быть одиночными или двойными, постоянного или переменного сечения. Двойные каналы выполняются в виде неполного прямоугольника или кольца, подача воздуха в них от воздухоохладителя производится одним или двумя вентиляторами.
Окна в каналах — прямоугольной формы, часто со специальными заслонками, обеспечивающими равномерную раздачу воздуха по камере. Заслонки крепят к каналу верхней стороной на петлях. При выпуске воздуха в камеру заслонки под действием давления в канале поднимаются. После прекращения работы вентиляторов они опускаются и закрывают окна. Наличие таких заслонок одновременно предотвращает поступление отепленных потоков воздуха в камеру и сохраняет установленный в ней температурный режим при оттаивании воздухоохладителей.
На ряде зарубежных холодильников применена система распределения воздуха через ложные потолки с щелевыми отверстиями или через дополнительные ложные стенки с такими же отверстиями в торцах камеры.
В последнее время в некоторых странах получила распространение система бесканального распределения воздуха с помощью подвесных воздухоохладителей, оборудованных вентиляторами преимущественно осевого типа.
Такие воздухоохладители, подвешенные чаще всего у стен камеры, в верхней ее части на определенном расстоянии друг от друга (обычно через каждые 3—6 м), поддерживают необходимые режимы в отдельных зонах. В сравнительно небольших камерах поток охлажденного воздуха от подвесного воздухоохладителя направляется под углом около 30° вверх, вдоль потолка до противоположной стены. В крупных камерах при больших зонах обслуживания используют специальные воздухонаправляющие приставки к воздухоохладителям.
В настоящее время система бесканального воздухораспределения с подвесными воздухоохладителями считается наиболее прогрессивной и, очевидно, в ближайшее время найдет широкое распространение во многих странах.