Холодильная техника и технологии

А. А. Носиков
В. В. Носикова

ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА  
И ТЕХНОЛОГИИ

Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для учащихся учреждений  
образования, реализующих образовательные программы  
среднего специального образования по специальности  
«Технология пищевых производств» 

Минск
РИПО
2021

УДК 621.56(075.32)
ББК 31.392я723
Н84

А в т о р ы:
старшие преподаватели кафедры теплохладотехники УО «Белорусский 
государственный университет пищевых и химических технологий»  
А. А. Носиков, В. В. Носикова

Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия общественного питания УО «Барановичский  
технологический колледж» Белкоопсоюза (Е. К. Хамитова); 
старший преподаватель кафедры технологий и технического обеспечения  
процессов переработки сельскохозяйственной продукции УО «Белорусский  
государственный аграрный технический университет» И. Е. Дацук

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части 

не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.

Н84
Носиков, А. А.

Холодильная техника и технологии : учеб. пособие / А. А. Носиков, 

В. В. Носикова. – Минск : РИПО, 2021. – 203 с. : ил.

ISBN 978-985-7253-05-0.

В учебном пособии изложены основные термины, понятия и величины холо-
дильной техники и технологий, теоретические основы получения низких темпе-
ратур, сведения, касающиеся устройства и принципа работы основного и вспо-
могательного холодильного оборудования, способов охлаждения потребителей 
искусственного холода, вопросы использования технических средств, применяе-
мых на современных пищевых предприятиях для холодильной обработки и холо-
дильного хранения пищевых продуктов.
Предназначено для учащихся учреждений среднего специального образования 
по специальности «Технология пищевых производств».

УДК 621.56(075.32)
ББК 31.392я723

ISBN 978-985-7253-05-0 
 © Носиков А. А., Носикова В. В., 2021
© Оформление. Республиканский институт
профессионального образования, 2021

ПРЕДИСЛОВИЕ

Большое количество технологических процессов различных 
производств осуществляется при температурах ниже температу-
ры окружающей среды с применением искусственного холода. 
Влияние искусственного холода на жизнь современного челове-
ка трудно переоценить. Холод широко применяется в пищевой 
промышленности, торговле, общественном питании, транспор-
те, металлургии, строительстве, машиностроении, энергетике, 
медицине, в технологических процессах нефтяной, газовой, хи-
мической промышленности и пр. Применение низкотемпера-
турных технологий на предприятиях позволяет создавать новые 
технологические процессы и интенсифицировать действующие 
производства, увеличивать ассортимент и выход продукции, 
улучшать ее качество, уменьшать количество токсичных ве-
ществ в промышленных выбросах, улучшать условия труда ра-
бочих и др. 
Безусловно, главным потребителем холода является пищевая 
промышленность. Воздействие холода на пищевые продукты, по 
сравнению с другими методами консервирования, вызывает ми-
нимальные изменения их основных свойств: питательной ценно-
сти, вкуса, массы, товарного вида. В мире наблюдается дефицит 
продуктов питания, обусловленный, прежде всего, ростом насе-
ления ряда стран, многие из которых не в состоянии обеспечить 
себя необходимым рационом питания. В то же время, по данным 
Международного института холода, ежегодно теряется до 30 % 
(около миллиарда тонн) всех производимых в мире продуктов. 
Не менее половины из указанного количества – скоропортящи-
еся продукты. 
Природно-климатические условия Республики Беларусь обу-
словливают сезонность производства продуктов животного и рас-
тительного происхождения. Обеспечение бесперебойного снаб-
жения населения высококачественными продуктами питания 
в широком ассортименте возможно только с помощью их холо-

Предисловие

дильного консервирования, что лучше других способов позволяет 
сохранить продукты в течение длительного периода.
Данное учебное пособие состоит из двух разделов. В гла-

вах 1–4 первого раздела (автор А. А. Носиков) изложен материал, 
необходимый для понимания принципа действия холодильных 
машин и установок, сведения о способах производства искус-
ственного холода и используемых для получения низких темпе-
ратур технических средствах. В главе 5 первого раздела (авто-
ры А. А. Носиков, В. В. Носикова) рассмотрены конструкции 
холодильного технологического оборудования, применяемого на 
предприятиях пищевой промышленности. Содержание глав 6–11 
второго раздела издания (автор В. В. Носикова) направлено на 
получение необходимого объема знаний по созданию оптималь-
ных условий для холодильной обработки и холодильного хране-
ния пищевых продуктов и сырья, технологии пищевых произ-
водств, потребляющих искусственный холод в технологических 
процессах. 
Изложенный в учебном пособии материал базируется на 
таких общеобразовательных и общетехнических дисциплинах, 
как «Физика», «Химия», «Процессы и аппараты пищевых произ-
водств», «Оборудование пищевой промышленности», и является 
базовым для изучения последующих специальных дисциплин, 
выполнения курсового и дипломного проекта при получении 
среднего специального образования по специальности «Техно-
логия пищевых производств». Знания, приобретенные при изу-
чении учебного пособия, будут полезны специалистам в области 
технологии пищевых производств при решении теоретических и 
практических задач, осуществлении производственной деятель-
ности по техническому и технологическому обеспечению про-
изводства с целью применения эффективной организации про-
изводственных процессов, определении пути и направления со-
вершенствования способов переработки и хранения животного и 
растительного сырья и современных способов производства про-
дуктов питания из него.

ВВЕДЕНИЕ

Роль холода в жизни человека трудно переоценить. Он широ-
ко используется и на производстве, и в сфере обслуживания, и в 
быту. Сложно представить нашу жизнь как минимум без бытово-
го холодильника, который есть в каждом доме. 
О том, что холод позволяет дольше сохранить пищевые про-
дукты, люди знали давно. В качестве хранилищ продуктов они 
использовали ямы и погреба, вырытые в земле, выкладывая их 
деревом и соломой, снегом и льдом. Ледяные блоки вырезали в 
морозную погоду на реках и закладывали в погреб. Вход в него 
хорошо изолировался соломой. Продукты в таком погребе сохра-
нялись долго, до лета. Затем использовали смеси льда с солью, 
что позволяло получать температуры ниже 0 °С. 
Первые научные исследования консервирующего действия 

холода на пищевые продукты относятся к началу XVII в. В 1626 г. 
английский философ, историк, политик и исследователь, сто-
ронник строго обоснованного и доказательного научного под-
хода Фрэнсис Бэкон [1], набивая тушку курицы снегом, пытался 
изучить его «холодильные» свойства. К сожалению, при этом он 
простудился и умер. В начале XIX в. в США торговец сливочным 
маслом Томас Мур [2] соорудил стальную емкость, поставил ее 
в деревянную бочку, насыпал между ними лед и накрыл шкур-
ками кроликов. Свое изобретение он запатентовал под названи-
ем «рефрижератор». В Англии в начале XIX в. для охлаждения 
пищи в ресторанах и домах широко использовали деревянные 
«ледовые ящики». Внутри они были выполнены из олова или 
цинка и были изолированы различными материалами (пробкой, 
опилками). В специальные изолированные отделения засыпался 
лед, который постепенно таял. Вода через краник в днище стека-
ла в поддон. Лед покупали у продавцов.
Заготовка, переработка и производство пищевых продуктов в 
основном приходятся на теплый период года, когда естественный 
холод отсутствует, поэтому промышленные их способы требова-

Введение

ли искусственного охлаждения. Первым человеком, продемон-
стрировавшим искусственное охлаждение, был Уильям Каллен 
[2], шотландский врач и химик, проводивший в 1748 г. опыт по 
испарению жидкостей в вакууме. Однако промышленные холо-
дильные машины появились только в первой половине XIX в. 
В тот же период в целях достижения искусственного охлаждения 
были разработаны многочисленные экспериментальные устрой-
ства. Первым, кто описал в 1805 г. машинное охлаждение, паро-
компрессионный цикл и предложил конструкцию холодильника, 
был американский изобретатель, инженер и бизнесмен Оли вер 
Эванс [2]. Однако только в 1834 г. его коллегой, американс ким 
изобретателем, физиком, инженером-механиком Джейкобом Пер-
кинсом была изобретена первая холодильная машина. Точнее, 
он первый запатентовал «Аппарат и средства для производства 
льда и охлаждающих жидкостей» [2]. В качестве рабочего веще-
ства был применен этиленовый эфир. В 1844 г. американец Джон 
Горри стал первым владельцем патента на компрессионную хо-
лодильную машину. Позднее, в 1874 г. немецким ученым Кар-
лом Линде была сконструирована первая паровая компрессион-
ная холодильная машина, работающая на аммиаке. Карл Линде 
считается «главным холодильщиком». В 1879 г. он создал фирму 
«Товарищество холодильных машин Линде» по производству за-
патентованных им компрессионных холодильников, действую-
щую по сей день, и начал производство холодильных агрегатов, в 
которых рабочим веществом являлся аммиак [3].
В начале XX в. началось производство холодильников. Аме-
риканская корпорация General Electric представила один из са-
мых ранних производственных холодильников в 1911 г., а через 
6 лет – экспериментальный образец бытового холодильника. 
В 1918 г. был выпущен первый холодильник с автоматическим 
управлением. Компрессоры, работающие, как правило, на ре-
менной передаче, были расположены в подвале или в соседней 
комнате. Массовое производство бытовых холодильников было 
начато в конце 20-х гг. прошлого века. 
В холодильниках с конца 1800-х гг. до 1929 г. в качестве рабо-
чих веществ использовались токсичные газы (хлористый метил и 
диоксид серы, аммиак). Произошло несколько несчастных случа-
ев, когда случилась их утечка. В связи с этим три американские 
корпорации начали финансировать научные исследования и раз-
работку менее опасных рабочих веществ холодильных машин. Их 
усилия привели к открытию фреонов. 

Введение

В СССР применение искусственного холода в широких масштабах 
началось в 30-е гг. прошлого века. Были построены крупные 
холодильники в мясной, рыбной, молочной и других отраслях 
пищевой промышленности, а также на транспорте. Наряду с 
ростом холодильных емкостей постоянно развивалось холодильное 
машиностроение и приборостроение. Большое внимание 
уделялось конструированию и изготовлению малых автоматизированных 
холодильных машин. Малые холодильные машины 
получили широкое распространение в торговле и общественном 
питании (холодильные шкафы, камеры, прилавки, витрины, охлаждаемые 
торговые автоматы), в быту (бытовые холодильники, 
кондиционеры), в сельском хозяйстве и других отраслях народного 
хозяйства. Широкое развитие получил холодильный транспорт 
с машинным охлаждением. И хотя первые бытовые холодильники 
начали выпускать еще в 1937 г., к 1960-м гг. в Советском Союзе 
их имели только 5 % семей (для сравнения, в США – 98 %). 

С 1970-х гг. окружающая среда стала главным приоритетом 
для ученых. В течение всего лишь нескольких лет компрессорные 
холодильники с использованием экологически чистых, озонобезопасных 
хладагентов стали стандартом почти для всех хо-
лодильников. 
Технический прогресс существенно повлиял на развитие 
холодильной и пищевой промышленности. Развивается произ-
водство быстрозамороженных пищевых продуктов и полуфаб-
рикатов. Инновационные технологии используются не только в 
технологических процессах, но и в производстве холодильного 
технологического оборудования и холодильной техники. В холо-
дильном хозяйстве используются частотные регуляторы скорости 
вращения электродвигателей, эффект от которых просто колос-
сальный: помимо прямой экономической выгоды, выраженной в 
снижении энергопотребления, также снижается износ трущих-
ся частей, что увеличивает ресурс оборудования. Механизация 
и автоматизация производственных процессов, потребляющих 
и вырабатывающих искусственный холод, позволили упростить 
технологии, улучшить качество выпускаемой продукции, повы-
сить производительность холодильного оборудования, техни-
ку безопасности, а также снизить энергопотребление система-
ми холодоснабжения. Все шире используются тепловые насосы, 
комбинированные циклы и энергетическое комбинирование не 
только на производстве, но и в быту. Это позволяет применять 

Введение

комплексные инженерные и технические решения, объединяю-
щие в едином энерготехнологическом контуре выработку холо-
да и потребление теплоты и электроэнергии, сведя к минимуму 
расходы на их использование, а также способствуя сбережению 
энергетических ресурсов в целом и росту благосостояния людей.
Охладить нагретое тело естественным путем можно только 
до температуры окружающей его среды. Температура окружаю-
щей среды в некоторых регионах может опускаться до довольно 
низких значений. Но она, как правило, зависит от времени года, 
и значения ее колеблются не только в течение холодного сезо-
на, но и в течение суток. Это ограничивает применение такого 
способа охлаждения. Однако естественный холод бесплатный, и 
его использование целесообразно. Достичь же более низкой тем-
пературы можно только искусственным способом с помощью 
искусственного (машинного) охлаждения. Искусственный холод 
можно получать любого качества (любой температуры), в любом 
количестве, независимо от времени года и климатических усло-
вий. Однако получить его можно только с помощью холодильных 
машин и установок, которые потребляют энергию. Такой холод 
имеет достаточно высокую стоимость. 
Высокое качество пищевых продуктов можно получить при 
создании и поддержании оптимальных технологических режи-
мов холодильной обработки и холодильного хранения. Требуе-
мые оптимальные режимные параметры холодильной технологии 
обеспечиваются системами холодоснабжения лишь при грамот-
ном использовании холода, что невозможно без понимания ос-
нов его производства, принципа действия холодильных машин, 
устройства холодильной техники. В связи с этим знания по холо-
дильной технике и холодильной технологии крайне необходимы 
специалисту в области технологии пищевых производств.
Отрасль знаний и практической деятельности, решающая за-
дачи сохранения пищевых продуктов с помощью холода и ис-
пользования его в их промышленном производстве, получила 
название холодильной технологии пищевых продуктов.
Для реализации процессов холодильной технологии исполь-
зуют особые технические средства, которые относятся к области 
холодильной техники. Холодильная техника – отрасль знаний, 
изучающая различные способы производства искусственного хо-
лода и технические средства, используемые для его получения и 
применения.

РАЗДЕЛ 1. ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Глава 1. Теоретические основы получения искусственного 
холода

1.1. Основные термины, понятия, величины и соотношение  
величин холодильной техники
Понятие «холод» является условным. Его применяют только 
в том случае, когда теплота отводится от какого-либо объекта 
(тела, среды) к другому телу, объекту или среде. Можно сказать, 
что холод – это теплота отведенная, или теплота со знаком ми-
нус. В пищевой промышленности, как правило, используется 
умеренный холод с температурами ниже температуры окружающей 
среды до –120 °С. 
Температура – тоже понятие условное. Все существующие в 

природе тела состоят из молекул, которые связаны между собой 
силами взаимного притяжения и находятся в непрерывном хао-
тичном движении. Средняя скорость движения молекул в теле 
связана с его температурой. Чем выше температура тела, тем с 
большей средней скоростью движутся в нем молекулы. Движу-
щиеся молекулы обладают кинетической энергией. Так как моле-
кулы связаны силами притяжения, то обладают также и запасом 
потенциальной энергии, зависящим от их взаимного расположе-
ния. Сумма кинетической и потенциальной энергии молекул со-
ставляет внутреннюю энергию тела. Таким образом, температура 
тела характеризует степень его нагретости и определяется вну-
тренней энергией теплового движения молекул. Чем выше темпе-
ратура, тем больше тепловое движение молекул в теле и больше 
внутренняя энергия тела. Для измерения температуры использу-
ют температурные шкалы, в основном Цельсия и Кельвина, раз-
битые на градусы (лат. gradus – шаг, ступень, интервал). Причем, 
градус по шкале Кельвина (°К) равен градусу по шкале Цель-

Раздел 1. Холодильная техника

сия (°С) [4]. Разница между шкалами состоит в начале отсчета. По 
шкале Цельсия за 0 °С принята точка плавления водного льда, а 
за +100 °С – точка кипения воды при атмосферном давлении. За 
точку отсчета по шкале Кельвина принят абсолютный ноль тем-
пературы, который находится на 273,16 оК ниже нуля по шкале 
Цельсия. Таким образом, соотношение между температурами по 
шкале Кельвина (Т, оК) и шкале Цельсия (t, оС) определяется как 

 
Т = t + 273,16. 
(1.1)

При взаимодействии тел, имеющих разную температуру, вну-
тренняя энергия теплового движения молекул может частично 
передаваться от одного тела (или группы тел) к другому телу (или 
группе тел) в форме теплоты. Такое явление называется теплообменом. Движущей силой теплообмена является разность темпе-
ратур. Таким образом, при наличии разницы температур между 
телами происходит теплообмен, в результате которого теплота 
передается от более нагретого тела к менее нагретому до тех пор, 
пока температуры тел не станут равны [5].
Исходя из положений молекулярно-кинетической теории, 
переход теплоты есть не что иное, как передача молекулами од-
ного тела части своей кинетической энергии другому телу. Так 
как теплота представляет собой часть внутренней энергии, пере-
даваемой в термодинамическом процессе, то принято считать, 
что теплота подводится к телу или отводится от него. При этом 
энергия, отведенная в форме теплоты (отведенная теплота), счи-
тается отрицательной, а энергия, подводимая в форме теплоты 
(подведенная теплота), – положительной. Величину изменения 
внутренней энергии, перешедшей от одного тела к другому в ре-
зультате энергетического взаимодействия молекул без видимого 
движения самих тел, принято называть количеством теплоты.
Единицей измерения количества теплоты для произвольно-
го количества вещества является джоуль (Дж) или килоджоуль 
(кДж). 
Соотношение между единицами измерения теплоты:
1 джоуль (Дж) = 0,24 калории;
1 калория = 4,2 Дж.
Калория (кал) – это количество тепла, необходимое для на-
грева 1 кг воды на 1 °С при нормальном атмосферном давлении. 
Внутреннюю тепловую энергию, которой обладает тело 
при определенной температуре, называют энтальпией (H, кДж),