holodteh-12-2019

Научно-производственная фирма

«ХИМХОЛОДСЕРВИС»

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ,
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И ОТОПЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ

ПРОМЫШЛЕННОГО, СПОРТИВНОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ПРОЕКТ  ПРОИЗВОДСТВО  ПОСТАВКА  МОНТАЖ  ПУСКОНАЛАДКА  СЕРВИС

В последние годы уделяется большое внимание техническим решениям, обеспечивающим
энергоэффективность выпускаемой техники, энергосбережение и утилизацию тепловых
выбросов. Проекты ООО «НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС» направлены на создание надежных машин с
высоким коэффициентом полезного действия, на автоматизацию оборудования, использование
компьютерных систем. В реализованных разработках фирмы нашли отражение такие современные
технологии, как полная или частичная утилизация теплоты конденсации холодильных машин, в том
числе с использованием технических решений, защищенных собственными патентами.

Итог работы сотрудников НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС» – со-

трудничество с сотнями компаний. За год «ХИМХОЛОДСЕР-

ВИС» реализует десятки проектов для различных отраслей

промышленности – химической, металлургической, атомной,

нефтегазоперерабатывающей, пищевой, оборонной, а так-

же для спортивной индустрии на объектах с искусственным

льдом.

«ХИМХОЛОДСЕРВИС» – одна из немногих в России фирм,

которые разрабатывают и производят опытные образцы хо-

лодильной техники. Фирма нацелена на создание оборудова-

ния, отвечающего индивидуальным потребностям заказчика.

Это позволяет выпускать надежные и конкурентоспособные

машины холодопроизводительностью от 100 до 5000 кВт, не

Николай Вячеславович ТОВАРАС, уступающие по качеству зарубежным аналогам.

канд. техн. наук, академик МАХ, В уходящем году в области спортивного строительства,
генеральный директор реконструкции и обслуживания ледовых арен нами выполнены
работы на спортивных комплексах Москомспорта: Ледовом
ООО «НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС»

дворце и Центре керлинга СК «Москвич»; Ледовом дворце «Хрустальный»; Центре спорта и образования «Сам-

бо-70» – кузнице олимпийских чемпионов по фигурному катанию; многофункциональном спортивном комплексе

в Олимпийской деревне. Заканчиваются работы в физкультурно-оздоровительном комплексе на 3500 мест в Туле,

строящемся по программе «Газпром – детям», введен в эксплуатацию старейший каток «Южный полюс» в Лужни-

ках – один из самых больших открытых катков с искусственным льдом в Москве (теперь создание и поддержание

льда осуществляется работой шести холодильных центров производства «НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС»). Строится

новый Ледовый тренировочный центр с двумя полями в Марушкино, Новая Москва.

Выполнен ряд крупных проектов для ледовых арен в Москве, Новосибирске, Нижнем Новгороде и других реги-

онах России.

В области промышленного холода выполнены несколько проектов инженерных систем для аммиачных и фрео-

новых установок. Продолжают внедряться разработки фирмы на спецобъектах.

В канун Нового года я искренне поздравляю всех наших друзей, коллег
и партнеров, всех читателей журнала «Холодильная техника»

— ÕÓ‚˚Ï 2020 √Ó‰ÓÏ!

Россия, 123060, Москва, ул. Маршала Рыбалко, 2, корп. 6, оф. 1001
Тел.: (495) 357-22-97 (многоканальный)

E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
www.himholod.ru







НАУЧНО ТЕХНИЧЕСКИЙ И ИНФОРМАЦИОННО-

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ЖУРНАЛ

Издается с января 1912 г. Москва

Выходил под названиями:
1912 – 1917 – “ХОЛОДИЛЬНОЕ ДЕЛО”
1923 – 1924 – “Холодильное и боенское дело”
1925 – 1927 – “Холодильное дело”
1928 – 1929 – “Скоропортящиеся продукты и холодильное дело”
1930 – 1936 – “Холодильное дело”
1937 – 1940 – “Холодильная промышленность”

С 1941 – “ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА”

12•2019 Kholodilnaya Tekhnika

УЧРЕДИТЕЛЬ — ООО «ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ Счастливого
«ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА» Нового Года!

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР CEO В НОМЕРЕ:

С.В.Ващенко S.V.Vashchenko ЭКОЛОГИЯ / ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ И ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ
United in science
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР EDITOR-IN-CHIEF
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ
Л.Д.Акимова L.D.Akimova ЦИЛЬ-АБЕГГ
Солодчик О. «Циль-Абегг» – инновации и эффективные решения
РЕДАКЦИОННАЯ EDITORIAL BOARD
ХИМХОЛОДСЕРВИС
КОЛЛЕГИЯ (RUSSIA) Товарас Н.В., Вашанов В.П., Амелькина Н.М., Артемов И.М.,
Королёв И.В., Раздрогин И.В., Савкина Н.В., Ярков Б.В.
Архаров А.М., д-р техн. наук, Arkharov A.M., D.Sc. Энергоэффективные решения НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС»
для спортивных объектов
проф. (Москва)
ПРОСТОР-Л
Бараненко А.В., д-р техн. наук, Baranenko A.V., D.Sc. Энергоэффективные и современные ледовые технологии для 6
быстровозводимых крытых арен от ООО «Простор-Л» 16
проф. (С.-Петербург)
Сязин И.Е., Касьянов Г.И., Гукасян А.В. Особенности 20
Белозеров Г.А., д-р техн. наук, Belozerov G.A., D.Sc. кинематического анализа кривошипно-шатунного механизма 26
поршневого компрессора 30
чл.-корр. РАН (Москва) 34
Муравейников С.С., Никитин А.А., Сулин А.Б., Рябова Т.В. 39
Бондаренко В.Л., д-р техн. наук, Bondarenko V.L., Экспериментально-расчетная оценка среднегодовой
эффективности теплоутилизаторов климатических систем 42
проф. (Москва) D.Sc.
ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ 47
Выгодин В.А., д-р техн. наук, Vygodin V.A., D.Sc. Мировой рынок тепловых насосов «воздух – вода» 52
54
проф. (Москва) ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ 57
Шишкина Н.С., Федянина Н.И., Карастоянова О.В.,
Галимова Л.В., д-р техн. наук, Galimova L.V., D.Sc. Левшенко М.Т., Коровкина Н.В., Мусатова А. А.
Совершенствование холодильной технологии хранения грибов
проф. (Астрахань) шампиньонов с использованием комплексной технологии

Колодязная В.С., д-р техн. Kolodyaznaya V.S., ПАМЯТНЫЕ ДАТЫ
Буторина А.В., Нестеров С.Б., Архаров А.М., Смородин А.И.,
наук, проф. (С.-Петербург) D.Sc. Андреев Н.А., Данько О.А., Морозова Н.В.
Д.И.Менделеев об атомах, химических элементах и газах
Смыслов В.И. (Москва) Smyslov V.I.
К 100-ЛЕТИЮ КАФЕДРЫ Э4 МГТУ ИМ. Н.Э.БАУМАНА
Сухомлинов И.Я., д-р техн. Sukhomlinov I.Ya., Казакова А.А., Лавров Н.А., Шишов В.В. «Золото» наше третий
раз подряд!!!
наук, проф. (Москва) D.Sc.
КОНФЕРЕНЦИИ, ВЫСТАВКИ И СЕМИНАРЫ
Таганцев О.М., канд. техн. Tagantsev O.M., Семинар Россоюзхолодпрома в Самаре

наук (Москва) Ph.D. Календарь выставок на I полугодие 2020 г.

Творогова А.А., д-р техн. наук Tvorogova A.A., D.Sc.

(Москва)

Товарас Н.В., канд. техн. наук Tovaras N.V., Ph.D.

(Москва)

Фадеков Н.В. (Москва) Fadekov N.V.

Хисамеев И.Г., д-р техн. наук, Khisameev I.G., D.Sc.

проф. (Казань)

Цветков О.Б., д-р техн. наук, Tsvetkov O.B., D.Sc.

проф. (С.-Петербург)

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СОСТАВ

(INTERNATIONAL EDITORIAL COUNCIL)

Coulomb Didier, PhD., IIR (France)

Lavrenchenko G.K., D.Sc. (Ukraine)

Зам. главного редактора Е.В.Плуталова
Компьютерная верстка и дизайн Н.А.Ляхова
Корректор Т.Т.Талдыкина

Ответственность за достоверность рекламы несут
рекламодатели. Рукописи не возвращаются.

АДРЕС РЕДАКЦИИ:

107045, Москва, Уланский пер., д. 21, стр. 2, оф. 1
Тел.: (495) 607 2396, 607 2426, 607 1145
Тел./факс: (495) 607 2066

E mail: [email protected] http://www.holodteh.ru

Формат 60х881/8. Офсетная печать. Усл. печ. л. 8
ООО «Информпресс-94»

ПАТЕНТЫ И ИЗОБРЕТЕНИЯ 58

Рукавишников А.М. Новые патенты России по холодильной
технике и тепловым насосам

1912 2019 ПОЗДРАВЛЯЕМ С ЮБИЛЕЕМ! 60
Георгию Константиновичу Лавренченко 80 лет 61
© Холодильная техника, 2019
Список статей, опубликованных в журнале «Холодильная
Любое воспроизведение материалов журнала только техника» в 2019 году
с письменного разрешения редакции.

12•2019 Kholodilnaya Tekhnika SCIENTIFIC TECHNICAL, ANALYTICAL AND
INFORMATIONAL MONTHLY MAGAZINE
Published since January, 1912. Moscow

Appeared under the titles, as follows:
1912–1917 – “Kholodilnoye delo”
1923–1924 – “Kholodilnoye e boyenskoye delo”
1925–1927 – “Kholodilnoye delo”
1928–1929 – “Skoroportyashchiesya produkty

e Kholodilnoye delo”
1930–1936 – “Kholodilnoye delo”
1937–1940 – “Kholodilnaya promyshlennost”
Since 1941 – “KHOLODILNAYA TEKHNIKA”

ФИРМЫ-ПАРТНЕРЫ

Happy New Year!

IN ISSUE: 6
16
ECOLOGY / OZONE LAYER AND GLOBAL WARMING
United in science 20
26
REFRIGERATING MACHINES AND APPARATUSES 30
ZIEHL-ABEGG 34
Solodchic O. Ziehl-Abegg – innovations and effective solutions 39

HIMHOLODSERVIS 42
Tovares N.V., Vashanov V.P., Amelkina N.M., Artemov I.M.,
Korolev I.V., Razdrogin I.V., Savkina N.V., Yarkov B.V. 47
Energy-efficient solutions NPF “HIMHOLODSERVIS” for sports 52
facilities 54
57
PROSTOR-L 58
Energy-efficient and modern ice technologies for rapidely erected
covered arenas from LLC “Prostor-L” ЖУРНАЛ ВКЛЮЧЕН:

Syazin I.E., Kasyanov G.I., Gukasyan A.V. 60  в Российский индекс научного цитирования
Features of the kinematic analysis of the crank mechanism
of a reciprocating compressor (РИНЦ);

Muraveynikov S.S., Nikitin A.A., Sulin A.B., Ryabova T.V. Experimental 61  в Перечень ВАК по специальностям 05.04.03
and calculated evaluation of average annual efficiency climate
systems heat exchangers и 05.18.04

HEAT PUMPS
World market of «air–water» heat pumps

PROCESSES AND APPARATUSES OF FOOD FACTORIES
Shishkina N.S., Fedyanina N.I., Karastoyanova O.V.,
Levshenko M. T., Korovkina N.V., Musatova A.A.
The use of complex refrigeration technology for champignon
mushroom storage improvement

MEMORABLE DATES
Butorina A.V., Nesterov S.B., Arkharov A.M., Smorodin A.I.,
Andreev N.A., Danko O.A., Morozova N.V.
D.I. Mendeleev about atoms, chemical elements and gases

COMMEMORATING THE CENTENARY OF E4 DEPARTMENT OF
MOSCOW STATE TECHNICAL UNIVERSITY N.A. N.E. BAUMAN
Kazakova A.A., Lavrov N.A., Shishov V.V. «Gold» is our third time in a row!!!

CONFERENCES, EXHIBITIONS AND SEMINARS
The seminar of Rossoyuzkholodprom in Samara

Calendar of exhibitions for the first half-year 2020

PATENTS AND INNOVATIONS
Rukavishnikov A. M. New patents of Russia on refrigeration
engineering and heat pumps

CONGRATULATIONS WITH JUBILEE!
Georgy Konstantinovich Lavrenchenko celebrates his 80th birthday

List of articles published in the journal “Kholodilnaya Tekhnika” in
2019.

Экология /Озоновый слой и глобальное потепление

UNITED IN SCIENCE

Сводный доклад, содержащий новейшую
научную информацию в области климата*

Научно-консультативная группа Саммита по изменению климата 2019 представила доклад United in Science, где
собраны ключевые научные результаты новейших работ, выполненных основными организациями, ведущими
исследования в области глобального изменения климата, включая Всемирную метеорологическую организацию
(ВМО), Программу Организации Объединенных Наций по окружающей среде (UNEP), Глобальный углеродный
проект, Межправительственную группу экспертов по изменению климата [IPCC (МГЭИК)], сети «Земля будущего»
и «Лига Земли», Глобальную рамочную основу для климатического обслуживания (ГРОКО). United in Science – это
обобщение ключевых выводов из нескольких более подробных докладов названных организаций.

Раздел V. Специальные доклады Межправительственная группа экспертов по изменению
Межправительственной группы экспертов климата (МГЭИК) оценивает состояние знаний об измене-
по изменению климата за 2018 и 2019 гг. нии климата. В настоящее время она готовит свой шестой
[составитель МГЭИК (IPCC)] доклад об оценке.
Материалы трех рабочих групп будут опубликованы в 2021 г.,
а затем в начале 2022 г. будет представлен сводный доклад,
который будет подготовлен к глобальному подведению ито-
гов в 2023 г., когда правительства рассмотрят Парижское
соглашение и их ОНУВ* в рамках этого соглашения. Кроме
того, в трех специальных докладах МГЭИК, опубликованных
в 2018 и 2019 гг., содержится более глубокий анализ до-
полнительных и конкретных аспектов изменения климата.

Ограничение температуры до 1,5 оC выше доинду- парниковых газов в контексте усиления глобального
стриального уровня будет идти рука об руку с дости- реагирования на угрозу изменения климата, устой-
жением других мировых целей, таких, как достижение чивого развития и усилий по искоренению нищеты
устойчивого развития и искоренение нищеты. был выпущен в октябре 2018 г. и вызвал общественное
обсуждение вопроса об изменении климата. Основные
Изменение климата оказывает дополнительное давле- выводы доклада приведены ниже.
ние на землю и ее способность поддерживать и снабжать
продовольствием, водой, здоровьем и благополучием. В • Изменение климата уже сейчас влияет на людей,
то же время сельское хозяйство, производство продо- экосистемы и жизнеобеспечение во всем мире.
вольствия и обезлесение являются основными факторами
изменения климата. • Ограничение потепления до 1,5 оC не является фи-
зически невозможным, но потребует беспрецедентных
Ограничение роста температуры в 1,5 оC сверх изменений во всех аспектах жизни общества.
доиндустриального уровня обеспечит преимущества
и позволит избежать значительных рисков • Есть явные предпосылки для поддержания поте-
пления до 1,5 оC по сравнению с 2 оC или выше. Каж-
Глобальное потепление на 1,5 оC – специальный до- дый малейший прирост потепления имеет значение.
клад МГЭИК о последствиях глобального потепления
на 1,5 оC сверх доиндустриального уровня и связан- • Ограничение потепления до 1,5 оC может идти
ных с этим глобальных путей снижения выбросов рука об руку с достижением других мировых целей,
таких, как достижение устойчивого развития и ис-
коренение нищеты.

* Окончание. Начало см. «Холодильная техника» * ОНУВ – определяемые на национальном уровне вклады по
№ 10 и 11/2019. сокращению выбросов.

6 № 12/2019

Общие выбросы СО2 и радиационное воздействие, не связанное с СО2, определяют вероятность ограничения
потепления уровнем 1,5 оС к 2100 г. (рис. 1).

Рис. 1. График потепления по сравнению с доиндустриальным периодом, сценарии эмиссии и не связанное с СО2 радиационное
воздействие (1960–2100 гг.):

а – наблюдаемые глобальные изменения температуры и смоделированные диапазоны температурных изменений, вызванных

антропогенными эмиссиями и радиационным воздействием по различным сценариям:

на отрезке 1960–2017 г.: серые зубцы – среднемесячные наблюдаемые изменения температуры поверхности Земли; оранжевая

кривая – расчетная антропогенная температура потепления; оранжевый сектор – вероятный диапазон изменения температур;

на отрезке 2017–2100 г.: оранжевые пунктирные стрелки – предполагаемое центральное изменение температуры поверхности

земли (наклонная стрелка) и предположительное время, за которое будет достигнуто потепление в 1,5 оС, если будет продолжен

текущий сценарий роста температуры; серый сектор на графике – вероятный диапазон роста температуры, смоделированный

по простой климатической модели (гипотетическое будущее), согласно которой эмиссии СО2 (серые линии на рис. 1, b и c) идут по
прямой вниз с 2020 г., чтобы к 2055 г. достичь нулевого значения, а радиационное воздействие, не связанное с СО2 (серая линия на
рис. 1, d) растет до 2030 г., затем снижается; голубой сектор – сценарии более быстрого снижения эмиссий СО2 (голубая линия
на рис. 1, b, c), при котором нулевые выбросы достигаются в 2040 г.; розовый сектор – сценарий изменения средней температуры

земли 2в0с3л0учга. (епдуорсптуирнжаеянпиряянмуаляевныахрэимс.и1с,сиdй),СчОт2оксн2и0ж55аге.тпрвиознмеоижзмнеонснтоьмдроабдиитаьцсияопнонтомепвлоезндиеяйсвт1в,и5ио,Сн;е связанном с СО2, в период
после

на вертикальной шкале справа: тонкие цветные линии – вероятный диапазон температур потепления по данному сценарию

(серый, голубой, пурпурный), толстые линии – центральная зона вероятного диапазона (вероятность 33–66 %);

b – действительные (до 2017 г.) и смоделированные глобальные эмиссии СО2 (Гт/год): серая линия – достижение нулевых эмиссий
к 2055 г., голубая – к 2040 г.;

с – орбащдииаецэимоинснсоиеивСозОд2ей(Гстт)в:исее,рнаеяслвиянзаинян–оепсриСдОо2с(тВитж/мен2)и:исенруаляевлыихниэмя и–сспирйи к 2055 г., голубая – к 2040 г.; линия – при
d – снижении с 2030 г.; пурпурная

постоянном значении с 2030 г.

№ 12/2019 7

Экология /Озоновый слой и глобальное потепление

Как уровень глобального потепления влияет на последствия и/или риски для вызывающих беспокойство показа-
телей и для отдельных природных систем, секторов деятельности и жизни человечества (рис. 2).
В контексте пяти причин для беспокойства проиллюстрированы риски и последствия разных уровней глобального
потепления для населения, экономики и экосистем по всем секторам и регионам.

Рис. 2. Оценка воздействий и рисков при разном уровне температур глобального потепления:
верхняя диаграмма: по вертикали – изменение средних температур поверхности Земли по отношению к
доиндустриальному уровню, оС; по горизонтали – 5 основных факторов, вызывающих беспокойство: RFC1 – уникальные
и находящиеся под угрозой системы; RFC2 – экстремальные погодные явления; RFC3 – распределение воздействий;
RFC4 – глобальное совокупное воздействие; RFC5 – крупномасштабные разовые события; справа столбец оценки уровня
воздействия/ риска из-за изменения климата (сверху вниз): очень высокий (VH) – пурпурный – очень высокие риски
и присутствие значительной необратимости или устойчивости опасных ситуаций, связанных с климатом, вкупе с
ограниченной возможностью приспособиться к ним вследствие природной опасности или воздействия; высокий (H) –
красный – серьезные и широко распространившиеся воздействия/ риски; средний (M) – желтый – воздействия/ риски,
выявляемые и приписываемые изменению климата с, по меньшей мере, средней степенью достоверности; невыявляемый –
белый – никаких воздействий по причине изменения климата не выявлено;
нижняя диаграмма: зависимость рисков и последствий для отдельных природных, управляемых и человеческих систем
(слева направо: тепловодные кораллы; мангровые деревья; мелкомасштабное рыболовство в низких широтах; арктический
регион; наземные экосистемы; затопление прибрежных зон; речные наводнения; урожай сельскохозяйственных культур;
туризм; заболеваемость и смертность, связанные с жарой);
серые горизонтальные области на обоих диаграммах показывают уровень опасных событий в 2006–2015 гг., когда
изменение средней температуры поверхности Земли относительно доиндустриального уровня было близким к 1 оС

8 № 12/2019

Изменение климата усугубляет воздействие растущей Раздел VI. Понимание климата (составлено сетями
антропогенной нагрузки на землю, необходима «Будущая Земля» и «Лига Земли»)
координация усилий по улучшению пользования
землей Растущее воздействие на климат увеличивает риск
перехода через критические переломные точки.
8 августа 2019 г. был опубликован специальный
доклад МГЭИК об изменении климата, опустынива- Все шире признается тот факт, что воздействие
нии, деградации земель, устойчивом землепользова- климата оказывается более сильным и быстрым, чем
нии, продовольственной безопасности и движении оценивали еще 10 лет назад.
парниковых газов в наземных экосистемах. Основ-
ные выводы доклада изложены ниже. Выполнение Парижского соглашения требует не-
медленных и всеобъемлющих действий, охватывающих
• Земля является важнейшим ресурсом – мы пола- глубокую декарбонизацию, дополненную целеустремлен-
гаемся на нее в плане продовольствия, воды, здоровья ными политическими мерами, защитой и увеличением
и благополучия, но она уже подвергается разрушаю- поглотителей углерода и биоразнообразия, а также
щему давлению человека. Изменение климата усили- усилиями по удалению CO2 из атмосферы.
вает это давление. Сельское хозяйство, производство
продовольствия и вырубка лесов являются основ- Сводные данные (о климате, экстремальных по-
ными факторами, ведущими к изменению климата. годных условиях, океанах и суше) свидетельствуют об
усилении влияния человека как доминирующей причи-
• Скоординированные действия по борьбе с ны изменений земной системы в новую геологическую
изменением климата могут одновременно улуч- эпоху–антропоцен.
шить состояние земли, продовольственную без-
опасность и питание, а также помочь покончить Новые исследования показывают, что нынешняя
с голодом. концентрация CO2 в атмосфере является беспреце-
дентной за последние 3 млн лет и что глобальная тем-
• Способ, какие мы производим наши продукты пература никогда не превышала доиндустриальное
питания, имеет значение; диетический выбор может значение более чем на 2 оC за это время. Комбинация
помочь уменьшить выбросы и давление на землю. орбитальных циклов Земли в постоянном взаимодей-
ствии с биогеохимическими процессами, такими, как
• Мы можем предпринять определенные действия регулирование парниковых газов на суше и в океане,
как для борьбы с деградацией земель, так и для обусловила долгосрочную стабильность в течение
предотвращения дальнейшего изменения климата этого времени, и сейчас есть новое понимание того,
или адаптации к этому. что эти взаимодействия меняются.

• Земля, которую мы уже используем, могла бы Влияние антропогенного изменения климата на
накормить мир в условиях изменившегося климата и увеличение частоты и/или интенсивности экстре-
обеспечить нас биомассой как возобновляемым ис- мальных явлений становится все более убедительным
точником энергии, но для этого потребуются забла- при рассмотрении ряда тематических исследований.
говременные действия с долгосрочной перспективой Так, наука улучшила наше понимание того, как вза-
по нескольким направлениям. имосвязи между океанскими течениями, ледяными
щитами и теплообмен в атмосфере и на суше могут
• Улучшение управления земельными ресурсами значительно ускорить потепление и увеличить число
также способствует сохранению биоразнообразия. экстремальных погодных явлений. Недавние при-
меры включают подтверждение того, что замедление
• Решение этой проблемы требует скоординиро- быстро движущихся ветров в верхних слоях атмосфе-
ванного реагирования. ры было непосредственно связано с побившими все
рекорды тепловыми волнами в Северной Америке,
• Более эффективное управление земельными Европе и Азии в 2018 и 2019 гг. и что серии экстре-
ресурсами может сыграть свою роль в решении про- мальных осадков были связаны как между собой,
блемы изменения климата, но оно не может решить несмотря на расстояние в тысячи километров, так и
ее полностью. с движением упомянутых ветров.

25 сентября 2019 г. МГЭИК выпустил специальный Повышение уровня Мирового океана и окисление
доклад о Мировом океане и криосфере* в условиях океана являются другими важными показателями
изменения климата. Криосфера включает снежный изменения климата, и оба эти явления ускоряются
покров, ледники, ледяные щиты и шельфовые ледни-
ки, айсберги и морской лед, лед на озерах и реках,
вечную мерзлоту и сезонно замерзший грунт. В до-
кладе рассмотрены высокогорные районы; полярные
регионы; повышение уровня моря и его последствия
для низменных островов, побережий и общин; из-
менение океана, морских экосистем и зависимых
общин; а также экстремальные явления, резкие из-
менения и управление рисками.

* Криосфера – географическая оболочка Земли,
характеризующаяся наличием или возможностью
существования льда (это вся вода Земли в твердом состоянии).

№ 12/2019 9

Экология /Озоновый слой и глобальное потепление

с серьезными последствиями для сообществ при- или начинается крупная, в значительной степени
брежных организмов и мест их обитания. В период неостановимая трансформация. Ученые изучили
2007–2016 гг. темпы повышения уровня Мирового вероятные пути к сценарию «парниковой катастро-
океана возросли примерно до 4 мм/год, что зна- фы», по которому взаимодействующие переломные
чительно превышает долгосрочную тенденцию в точки могут потенциально привести к каскадному
3 мм/год. Подкисление океана прогрессирует сегодня эффекту, когда температура Земли поднимется до
на порядок быстрее, чем раньше. катастрофических 4...5 оC. По оценкам другого ис-
следования, безудержные выбросы могут перевернуть
В настоящее время мы также знаем, что земле- температурную тенденцию многих миллионов лет
пользование человека непосредственно затрагивает менее чем за два столетия.
более 70% свободной ото льда поверхности Земли
и что, по оценкам, 23% от общего объема выбросов Существуют большие различия в масштабах и рисках
парниковых газов (2007–2016 гг.) приходится на воздействия изменения климата при потеплении в 1,5
сельское хозяйство, лесное хозяйство и другие виды и 2 оC (рис. 1).
землепользования. Землепользование и изменения в
нем не только воздействуют на климат, но и вызы- Например, ограничение потепления до 1,5 оC по
вают утрату биоразнообразия и экосистемных услуг. сравнению с 2 оC поможет избежать затопления
земель, на которых в настоящее время проживает
Растущее воздействие на климат увеличивает риск около 5 млн человек, включая 60 000 человек, про-
перехода через критические переломные точки. живающих в настоящее время в малых островных
развивающихся государствах.
Переломные точки в системе Земли представляют
собой пороговые значения, превышение которых Полградуса дополнительного потепления может
приводит к далеко идущим, а в некоторых случаях также увеличить риск в наших социальных системах
резким и / или необратимым изменениям. При про- с последствиями, такими, как крупномасштабная
должающемся потеплении системы могут достичь миграция и гражданские беспорядки. Экстремальные
переломных точек, когда они быстро разрушаются и меняющиеся погодные условия могут уничтожать

Рис. 1. Различия в воздействии на ряд показателей потепления в 1,5 и 2 оС (IPCC 2018).
Показатели (сверху вниз):
 дополнительный рост температуры, особенно жарких дней в средних широтах;
 число людей, подвергшихся действию тяжелых тепловых волн, по крайней мере, 1 раз за 5 лет, млрд;
 число людей, испытывающих нехватку воды, млрд;
 земельные участки, на которых предполагается трансформация экосистем из одного типа в другой, млн км2;
 виды, которые, по прогнозам, потеряют более половины своего ареала, % (позвоночные животные; растения; насекомые);
 коралловые рифы, испытывающие долгосрочную деградацию, %;
 разница в снижении эмиссий к 2050 г. (по сравнению с 2010 г.), %;
 год достижения нулевых эмиссий.

10 № 12/2019

средства к существованию, угрожать инфраструктуре, способности почвы удерживать углерод в тропиках
повышать уровень продовольственной безопасности и или высвобождение CO2 и метана из тающих вечно-
подрывать способность государств создавать условия мерзлых почв.
для обеспечения безопасности человека, особенно
там, где существует политическая нестабильность. Растет признание того, что воздействие на климат
оказывается сильнее и быстрее, чем это было указано
Ключевые процессы, которые в настоящее время в оценках климата еще 10 лет назад.
поддерживают стабильность климата, ослабевают, ри-
скуя создать петли обратной связи (например, потеря С 2001 г. МГЭИК публиковала научно обоснован-
Арктического морского льда или гибель лесов), кото- ные оценки рисков по ряду вызывающих беспокой-
рые могут препятствовать усилиям по стабилизации ство факторов (RFC – Reason for Concern), чтобы
климата, даже если выбросы сокращаются. Например, проиллюстрировать воздействие различных уровней
экстремальный случай полного исчезновения Аркти- потепления на людей, экосистемы и экономику во
ческого морского льда в течение солнечной части года всем мире. Сравнение этих показателей с 2001 по
хотя и маловероятен в краткосрочной перспективе, но 2018 г. (включая обновление в 2009 г.) показывает
может ускорить потепление на 25 лет. эволюцию оценки – уровень риска повышался с
каждым последующим анализом (рис. 2).
На стабильность Земной системы влияют ответ-
ные реакции климатической системы на процессы По мере усиления изменения климата города стано-
выбросов углерода, такие, как вечная мерзлота или вятся особенно уязвимыми к таким воздействиям, как
поглощение углерода лесами. Растет понимание кри- тепловой стресс, и могут играть ключевую роль в со-
тической роли этих биосферных углеродных ответ- кращении выбросов на местном и глобальном уровнях.
ных реакций в стабилизации климатической системы
и того, что эти процессы теряют силу. В результате Тепловые волны в настоящее время представляют
самоподдерживающие механизмы изменения кли- собой повторяющуюся проблему на всех обитаемых
мата станут преобладать и будут противодействовать континентах и порождают все более широкий спектр
усилиям по смягчению дальнейшего изменения кли- угроз для жизни и благополучия людей, особенно в
мата. Примеры – снижение поглощения углерода и городах, где застроенная среда усиливает воздействие
тепла. Это важно, потому что около 70% населения
мира, как ожидается, к 2050 г. будет жить в городах

Рис. 2. Изменение во времени научно обоснованной оценки рисков [данные IPCC (МГЭИК)]: по вертикали – среднее
изменение глобальной температуры по сравнению с доиндустриальным периодом; по горизонтали (слева направо):
уникальные и находящиеся под угрозой системы [оценка по TAR (2001 г.), Смит и др. (2009 г.), ARS (2014 г.), SR1,5
(2018 г.)]; экстремальные погодные явления; крупномасштабные единичные события;
нижняя горизонтальная планка – уровень дополнительной опасности, связанный с изменением климата (слева направо):
нерегистрируемый, средний, высокий, очень высокий

№ 12/2019 11

Экология /Озоновый слой и глобальное потепление

и подвергаться воздействию экстремальной жары, углеродного бюджета – около 420–570 млрд т обще-
если не будут приняты меры по изменению городской го чистого CO2, выбрасываемого в атмосферу. Такая
среды. Исследование 1692 крупнейших городов мира глубокая декарбонизация также требует серьезных
показало, что около 60% городского населения уже преобразований во всех социотехнических системах
испытали потепление в 2 раза большее, чем во всем общества, начиная с энергетического и продоволь-
мире в период 1950–2015 гг. ственного секторов как основных.

Поскольку города потребляют около 78% миро- В энергетическом секторе социальные и технологи-
вой энергии и производят более 60% всех выбросов ческие инновации в сочетании с жесткими стандар-
CO2, их политика играет центральную роль в мини- тами по эффективности могут потенциально снизить
мизации роста глобальной средней температуры. В спрос на энергию без ущерба для глобального уровня
частности, переход на более чистые виды энергии жизни, особенно в связи с тем, что уже существуют
приведет не только к сокращению выбросов парни- легкодоступные технологические замены для более
ковых газов, но и к уменьшению локализованного чем 70% сегодняшних выбросов. Скорость транс-
загрязнения воздуха и эффекта «тепловых островов» формации также будет определяться растущими по-
в городах. литическими, технологическими и экономическими
импульсами в сторону возобновляемых источников
Таким образом, города мира являются ключевыми энергии. В период с 2006 по 2016 г. доля солнечной
игроками в пошаговой активизации деятельности и ветровой энергетики в мировом производстве
в области борьбы с изменениями климата. Обяза- электроэнергии возросла с 0,7 до 5%, удваиваясь
тельства были приняты более чем 9000 городов в каждые 3 года при одновременном снижении цен.
128 странах, где проживает 16% мирового населения.
В продовольственном секторе новые исследования
В будущем необходимы стратегии смягчения послед- подтверждают, что глобальный переход к более здо-
ствий и расширения масштабов адаптивного управле- ровому питанию (включая сокращение потребления
ния рисками. Ни одна из них не является адекватной мяса) и более устойчивой системе производства
в отдельности, учитывая темпы изменения климата и продовольствия имеют решающее значение для вы-
масштабы его последствий. полнения целей Парижского соглашения и могут
предотвратить до 11 млн смертей в год.
Стратегия только смягчения последствий не будет
эффективной, поскольку многие изменения уже Масштабные политические меры
начались и теперь стали неизбежными. Аналогич- Более жесткие и разнообразные политические
ным образом стратегия, ориентированная только на меры по быстрой декарбонизации являются важ-
адаптацию, станет более дорогостоящей (ежегодные ными элементами климатической политики для
затраты на адаптацию оцениваются в диапазоне 140– достижения целей Парижского соглашения.
300 млрд долл. США к 2030 г.) по мере увеличения  Фискальные реформы – как налоговые реформы,
масштабов изменения климата. В настоящее время так и системы торговли квотами на выбросы (ETC)
только 40 развивающихся стран имеют поддающиеся могут быть элементами необходимой трансфор-
количественной оценке целевые показатели в обла- мации в сторону Единой межотраслевой цены на
сти адаптации в рамках своих текущих определяемых углерод наряду с поэтапным отказом от субсидий
на национальном уровне вкладов в выбросы (ОНУВ), на ископаемое топливо. Для достижения социаль-
и многие существующие целевые показатели явля- ной приемлемости фискальные реформы должны
ются относительно краткосрочными и не выходят учитывать социальный баланс и приносить пользу
за рамки 2020 г. Таким образом, наша устойчивость малообеспеченным домохозяйствам.
и адаптационный потенциал еще должны быть укре-  Инструменты секторальной политики – но-
плены, чтобы справиться с последствиями изменения вые стандарты и практика, стимулы, моратории
климата и планировать управление рисками, которые в транспортном, строительном и энергетическом
останутся в долгосрочной перспективе, несмотря секторах – могут быть посредниками при ошибках
на меры по ослаблению последствий изменения на рынке или в политике и направлять развитие по
климата. устойчивому пути.
Защита и укрепление поглотителей углерода и под-
Только немедленные и всеобъемлющие действия, держание биоразнообразия
охватывающие: глубокую декарбонизацию, допол- Защита существующих поглотителей углерода и
ненную масштабными политическими мерами, защиту биоразнообразия, а также их развитие возможны бла-
и увеличение поглотителей углерода, поддержание годаря естественным решениям, способствующим
биоразнообразия, а также усилия по удалению CO2 сохранению ландшафтов, восстановлению дегради-
из атмосферы – позволят нам выполнить Парижское рованных лесных земель в глобальном масштабе и
соглашение. совершенствованию мер по управлению земельными
ресурсами. Такие действия могли бы обеспечить
Глубокая декарбонизация более трети мер по облегчению последствий измене-
Пути ограничения потепления до 1,5 оC требуют
сокращения вдвое глобальных выбросов каждые
10 лет начиная с 2020 г. и соблюдения глобального

12 № 12/2019

ния климата, необходимых в период от настоящего Информационные службы по вопросам климата и
момента до 2030 г. для стабилизации потепления на раннего предупреждения должны лежать в основе
уровне ниже 2 оС, и могут помочь обратить вспять не- принятия решений о мерах по адаптации к изменению
которые негативные последствия изменения климата климата.
(деградацию земель).
Возможности стран по предоставлению информаци-
Удаление СО2 онных услуг в области климата и раннего предупрежде-
Для достижения целевого показателя в 1,5 оС в ния варьируются в зависимости от региона.
течение этого столетия из воздуха должно быть
удалено примерно100–1000 млрд т СО2. Для этого На информационные службы по вопросам климата и
был предложен целый ряд технологий отрицатель- раннего предупреждения нужно опираться при принятии
ных выбросов (NETs) – от лесовозобновления и решений о мерах по адаптации к изменению климата.
лесоразведения до биоэнергетики с улавливанием
и хранением углерода (BECCS) или прямого улав- Глобальная рамочная основа для климатического
ливания СО2 в воздухе. Они очень различаются с обслуживания (ГРОКО) была учреждена в 2009 г. с
точки зрения совершенства потенциала, затрат, целью обеспечения более эффективного управления
рисков, сопутствующих выгод и компромиссов. рисками, связанными с изменчивостью и изменени-
Технологии NETs играют важную роль в сценариях ем климата, путем разработки и включения научно
смягчения последствий в соответствии с Парижским обоснованной климатической информации и про-
соглашением, но в гораздо большем масштабе, чем гноза в планирование, политику и практику. Задача –
они испытываются и разворачиваются в настоящее эффективное предоставление и беспрепятственное
время. Существует также риск того, что они могут использование погодных, водных и климатических
быть использованы для задержки осуществления по- данных; приведение наблюдений и мониторинга,
литики сокращения выбросов. В то время как NETs исследований, моделирования и прогнозирования;
будут незаменимы в сочетании с другими усилиями создание информационной системы климатиче-
по снижению последствий потепления, особенно ского обслуживания, платформы пользовательского
для уравновешивания таких источников выбросов, интерфейса и наращивание потенциала. Обладая
как авиация или крупный рогатый скот, варианты соответствующим потенциалом, страны будут предо-
крупномасштабного развертывания ограничены ставлять специализированную научно обоснованную
возможностями осуществления и растущими ком- информацию, которая поможет всем людям – от ди-
промиссами в области устойчивого развития. Кроме
того, новые оценки указывают на то, что до 2050 г.
могут быть реализованы лишь немногие из крупно-
масштабных вариантов удаления СО2. Поэтому на
такие методы нельзя полагаться в течение следую-
щих нескольких десятилетий, а именно за это время
должно быть выполнено Парижское соглашение.

Раздел VII. Потенциал глобального климатического Области, требующие адаптации к изменению климата,
сервиса [составитель ГРОКО (CFCS)] выделенные странами в ОНУВ (слева направо): сельское
хозяйство и продовольственная безопасность; водные
Глобальный доклад о состоянии потенциала в области ресурсы; снижение риска стихийных бедствий; здоровье;
климатического сервиса будет впервые опубликован лесное хозяйство; инфраструктура; экосистема;
СОР 25 в декабре в Чили. Помимо ВМО, в настоящее биологическое разнообразие; энергетика.
время участниками ГРОКО являются Адаптационный Область сельского хозяйства и продовольственной
фонд, исследовательская программа КГМСХИ по безопасности выделена в качестве основного приоритета
вопросам изменения климата, сельского хозяйства для климатического обслуживания 110 стран из 117 (85 %)
и продовольственной безопасности (CCAFS), Продо-
вольственная и сельскохозяйственная организация
ООН (ФАО ООН), Зеленый климатический фонд,
Глобальный экологический фонд, Группа Всемирного
банка (ГВБ), Глобальный фонд Всемирного банка по
уменьшению опасности бедствий и восстановлению
и Всемирная продовольственная программа (ВПП).

№ 12/2019 13

Экология /Озоновый слой и глобальное потепление

рективных органов до фермеров – принимать более и комбинирования климатических данных с соци-
эффективные решения о том, как адаптироваться ально-экономическими данными и эффективного
к проблемам изменчивости и изменения климата. предоставления услуг конечным пользователям. Как
Наличие этой информации имеет важное значение было подчеркнуто ФАО и ВПП, доступность этих
для удовлетворения потребностей в адаптации, услуг, например, для фермеров имеет особенно важ-
выделенных в ОНУВ. Большинство ОНУВ стран ное значение. Не менее важным, согласно CCAFS,
выделяют сельское хозяйство, продовольственную является постоянное уточнение исходных данных
безопасность и водоснабжение в качестве приори- для климатической информации, чтобы обеспечить
тетных секторов для адаптации к изменению климата как точность, так и действенность информации. Воз-
(ВМО и ФАО, 2019 г.). В области сельского хозяйства можности стран по предоставлению информационных
и продовольственной безопасности 85% стран (100 из услуг в области климата и раннего предупреждения
117) определили «климатическое обслуживание» как варьируются в зависимости от региона. В целом
ценную часть планирования и принятия решений. имеющиеся данные свидетельствуют о том, что был
достигнут прогресс в области управления, внедрения
Возможности стран по предоставлению информаци- основных гидрометеорологических систем и при-
онных услуг в области климата и раннего предупрежде- влечения заинтересованных сторон к осуществлению
ния варьируются в зависимости от региона. климатического обслуживания, однако набор функ-
циональных возможностей, ориентированных на мо-
Способность стран извлекать выгоду из климатиче- ниторинг и оценку результатов и выгод использования
ского обслуживания зависит от нескольких факторов. климатического обслуживания, остается слабым.
Они варьируются от наблюдений и мониторинга по-
годных и климатических явлений до агрегирования

Потенциал членов ВМО по отдельным функциям гидрометеорологической системы в 137 функциональных областях
(источник: ВМО) (сверху вниз и слева направо):
управление – механизм, обеспечивающий развитие и применение климатического обслуживания в национальном
адаптационном планировании, – 65 %;
пользовательский интерфейс – платформа, которая позволяет пользователям, исследователям и поставщикам
климатического обслуживания взаимодействовать, – 61 %;
информационная система климатического обслуживания – система, получающая и распространяющая данные по
климату и другие информационные продукты в соответствии с потребностями пользователя, – 64 %;
наблюдения и мониторинг – основная инфраструктура для получения необходимых данных по климату – 59 %;
развитие потенциала – расширение возможностей институтов, инфраструктуры и человеческих ресурсов, необходимых
для эффективного климатического обслуживания, – 52 %;
мониторинг и оценка – отслеживание преимуществ и последствий климатического обслуживания, включая социо-
экономические оценки и стратегии, основанные на информации, – 27 %

14 № 12/2019



Холодильные машины и аппараты

«ЦИЛЬ-АБЕГГ» – ИННОВАЦИИ И
ЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Вот уже более 100 лет немецкая компания «Циль-Абегг» разрабатывает и производит
надежные и экономичные вентиляторы для различных отраслей промышленности.
Холодильная техника наряду с вентиляционной является одной из основных сфер
применения вентиляторов. Все без исключения производители холодильного
оборудования знакомы с изделиями немецкой компании, расположенной в
небольшом городке Кюнцельзау земли Баден-Вюртемберг. Вентиляторы «Циль-
Абегг» установлены и работают множество лет в теплообменных аппаратах ведущих
производителей холодильного оборудования по всему миру.

Компания «Циль-Абегг» первоначально была ос- Россия является одной
нована в Берлине в 1910 г. Она является без преувели-
чения старейшей фирмой в отрасли и законодателем из приоритетных стран по
традиций, равно как и непременным инициатором
многочисленных инноваций при создании новых мо- значимости для развития
делей вентиляторов. Значительная доля инвестиций
в НИОКР (свыше 6% от выручки ежегодно), наличие компании «Циль-Абегг». Олег СОЛОДЧИК,
собственных высококвалифицированных инженеров Произведенная компанией генеральный директор
и разработчиков обусловливают регулярное появление продукция использовалась в
на свет технических решений по повышению эффек- ООО «Циль-Абегг»
тивности и качества продукции. Многие известные в
настоящее время производители аналогичных изделий Советском Союзе и в странах, образованных позднее
являются последователями технических, техноло-
гических и маркетинговых открытий, первенство в на его территории, в качестве комплектующих холо-
разработке которых неопровержимо принадлежит
компании «Циль-Абегг». дильного и вентиляционного оборудования различных

Успехи в создании эффективных технических ре- производителей начиная с 50-х годов ХХ в.
шений стали немаловажным фактором роста и по-
степенной трансформации компании из небольшой В июне 2002 г. компании «Циль-Абегг» открыла соб-
семейной фирмы в полноценного участника гло-
бальной экономики. Представленная на всех рынках ственную дочернюю фирму в России – ООО «Циль-
мира продукция «Циль-Абегг» требует непременного
локального присутствия представителей компании. Абегг», которая на 100% принадлежит группе компаний
Поддержание установленных и формирование новых
прочных связей с клиентами являются основной целью во главе с Ziehl-Abegg SE и является единственным
их деятельности. Так, на сегодняшний день «Циль-
Абегг» насчитывает 29 филиалов и 16 производствен- официально уполномоченным представителем фирмы
ных площадок в различных странах мира, и процесс
развития продолжается. на территории России. За годы активной деятель-

Компания с уважением относится к достижениям ности ООО «Циль-Абегг» импортировало в Россию
конкурентов, рассматривая честное соперничество как
один из основополагающих факторов технического десятки тысяч вентиляторов различного назначения,
прогресса. Хочется отметить, что к попыткам копи-
ровать ее продукты и технические решения компания электрических двигателей и электронных устройств
относится довольно спокойно, но в то же время не
отказывается от борьбы в случаях прямого нарушения управления ими.
патентных прав. Неоднократно доказано, что копия не
бывает лучше оригинала, и нет ничего эффективнее В 2012 г. компания Ziehl-Abegg SE приняла решение
в борьбе с подобными «конкурентами», чем интен-
сивное, не прекращающееся движение вперед в деле об инвестициях в развитие локальных производствен-
разработки новых образцов техники.
ных мощностей в Подмосковье. Построен и успешно

работает современный завод по производству рабочих

колес для вентиляционного оборудования по немецкой

технологии. Работники производственного подраз-

деления прошли подготовку под руководством специ-

алистов материнской компании. За период работы на

предприятии российский персонал достиг уровня про-

изводительности труда немецких коллег и выпускает

продукцию под пристальным и постоянным контролем

качества со стороны соответствующих служб головного

подразделения.

ООО «Циль-Абегг» успешно прошло испытание

падением объема продаж, пришедшимся на период

кризисных явлений в экономике России. Выстоять

в нелегкой обстановке помогли уверенность сотруд-

ников предприятия в преодолении трудностей, равно

как и поддержка группы компаний Ziehl-Abegg. Ин-

вестиции не прекращались, предприятие продолжало

процесс оснащения современным оборудованием

16 № 12/2019

и совершенствования технологических процессов. Олег Солодчик (слева), генеральный директор ООО «Циль-
Повышение производительности труда и лояльность Абегг», и Др. Вальтер Ангелис, технический директор
работников помогли пережить сложные времена, не Ziehl-Abegg SE, обсуждают новейшие разработки
растеряв при этом высококвалифицированный пер- вентиляторов. Разговор состоялся в самой крупной в
сонал. ООО «Циль-Абегг» по праву гордится своими мире комбинированной испытательной лаборатории для
сотрудниками. вентиляторов: здесь вентиляторы испытываются на
пределах их возможностей
Деятельность местного производственного подраз-
деления, совершенствование логистической цепочки Наилучшим признанием достижений разработчиков
импорта оборудования, произведенного в Германии, компании является в первую очередь коммерческий
тесное взаимодействие с многочисленными клиентами успех продукции на рынке. Вместе с тем немаловаж-
с целью повышения эффективности планирования за- ным этапом на пути к реализации продукции является
казов позволяют неуклонно сокращать сроки поставки ее сертификация. Удостоверения различных лабора-
и при этом контролировать складские запасы. К тому торий, принадлежащих отраслевым ассоциациям как
же продуктовая линейка материнской компании раз- в Европейском сообществе, так и в других странах на
вивается стремительно. За последние годы разработаны разных континентах, выданы и опубликованы на ин-
и представлены рынку новейшие образцы практически тернет-странице компании «Циль-Абегг». Получение
всех видов вентиляторов, высокоэффективные и высоко- таких сертификатов, как TÜV, UL, AMCA, Eurovent,
технологичные электродвигатели, электронные устрой- является логическим завершением длительного про-
ства управления ими, а также принципиально новые цесса разработки, внедрения, испытаний и оптимиза-
элементы, позволяющие контролировать и управлять ций. Компания может без сомнения гордиться дости-
различными системами, в которых установлены изделия жениями последних лет, презентацией современных
«Циль-Абегг», дистанционно из любой точки планеты. технических решений и продуктов, соответствующих
новым европейским, весьма жестким требованиям
Для упрощения освоения клиентами программного энергетической эффективности ERP, и по привлека-
обеспечения компания разработала и внедрила унифи- тельной цене.
цированный интерфейс для управления собственными
изделиями, наделенными интеллектуальными функ- Стоит отдельно подчеркнуть, что продукция компа-
циями. Этот комплекс программ получил название нии «Циль-Абегг» относится к классу дорогостоящего
Ziehl-Abegg Galaxy. С 2020 г. клиентам может быть оборудования. Однако клиенты компании, приме-
также предложен сбор телеметрии в режиме реального няющие ее изделия в качестве компонентов в своих
времени от работающих систем, включающий элек- устройствах, знают: качественные комплектующие, не-
трические параметры функционирования, степень ви- смотря на их цену, позволяют в конечном итоге всегда
брации и износа оборудования, и другая информация, оставаться в плюсе. И как конечному потребителю не
которая может помочь спланировать превентивные вспомнить известную фразу о скупом, который платит
меры по обслуживанию и поддержанию вентиляторов дважды, поскольку, как всем известно, качественное
в работоспособном состоянии. оборудование окупит себя неоднократно и окажется
в реальности дешевле аналогичного с низкими по-
Безусловно, достижению успеха в процессе инно- требительскими свойствами.
вации способствуют инвестиции в научно-конструк-
торские работы и наличие на сегодняшний день самой Подводя итоги уходящего года, можно утверждать,
передовой в мире собственной комбинированной что он стал плодотворным и принес интересные проек-
лаборатории, которая позволяет проводить высоко- ты в различных отраслях экономики. Искренне желаем
точные испытания производительности совместно с читателям журнала, нашим коллегам и партнерам
акустическими измерениями. Все данные, все харак- успехов в работе, веры в себя, счастья в жизни, крепкого
теристики изделий, указанные в программах подбора, здоровья и благополучия в наступающем 2020 году!
опубликованных компанией в каталогах и иной лите-
ратуре, являются практическими результатами лабора-
торных испытаний, а не допущениями математической
экстраполяции или компьютерного моделирования.

Создавать современные продукты, неуклонно улуч-
шать и без того порой уникальные потребительские
свойства своих изделий конструкторам и инженерам
помогает в том числе наука бионика: применение в
технических устройствах и системах принципов орга-
низации, свойств, функций и структур живой приро-
ды. Крыло совы, плавник кита, иные объекты живой
природы зачастую раскрывают невероятные секреты
разработчикам технических изделий. Принципы, зало-
женные самой природой и усовершенствованные ею за
многие поколения естественной эволюции, с успехом
применяются в устройствах и системах, создаваемых
инженерами.

№ 12/2019 17



Новости

Японский
законопроект
об извлечении ГФУ

Согласно законопроекту компаниям будет за-
прещено утилизировать отходы без сертификата
об утилизации ГФУ. Правительства префектур
также смогут проводить инспекции в специально
отведенных местах.

Степень извлечения фтористых газов не превы-
шает 40% в год с 2002 г. С помощью этого нового
законопроекта Япония надеется достичь 50% в
год к 2020 г. и 70% в год к 2030 г.

Ожидается, что закон вступит в силу в 2020 г.
после обсуждения в различных префектурах.

Правительство Японии 29 мая 2019 г. одобрило
и приняло законопроект, в котором излагаются
меры по ужесточению правил утилизации F-газов
в Японии. Законопроект был впервые предложен
на консультативном совете экспертов, организо-
ванном совместно Министерством окружающей
среды Японии (Моос) и Министерством эко-
номики, торговли и промышленности (METI)
в январе 2019 г. Законопроект вступит в силу в
2020 г. после обсуждения в каждой префектуре.

Меры в законопроекте включают наложение
штрафа за каждое нарушение закона и запрет
фирмам по утилизации отходов иметь дело с про-
дуктами без сертификатов об извлечении ГФУ.

Законопроект также уполномачивает прави-
тельства префектур проводить инспекции на
местах проведения работ по сносу зданий.

Общий коэффициент извлечения F-газов за год
никогда не превышал 40% с 2002 г.

С помощью нового законопроекта Япония стре-
мится достичь коэффициента извлечения F-газов
50% к 2020 г. и 70% – к 2030 г.

Рекуперация и утилизация ГФУ-хладагентов
могут лишь частично способствовать достиже-
нию Японией целей поэтапного отказа от ГФУ
(сокращение использования на 85% к 2036 г.),
ключевую роль в этом играет переход на при-
родные хладагенты, включая аммиак, CO2,
углеводороды, воздух и воду.

www.r744.com

№ 12/2019

Холодильные машины и аппараты

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС»

ДЛЯ СПОРТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ

Канд. техн. наук Н.В. ТОВАРАС, канд. техн. наук В.П. ВАШАНОВ, Н.М. АМЕЛЬКИНА, И.М. АРТЕМОВ,
И.В. КОРОЛЕВ, И.В. РАЗДРОГИН, Н.В. САВКИНА, Б.В. ЯРКОВ

В уходящем 2019 г. ООО «НПФ «ХИМХОЛОДСЕР- утилизация теплоты конденсации позволяет работать
ВИС» выполнил работы по реконструкции спортивных при пониженной температуре конденсации даже при
комплексов Москомспорта. Завершаются работы на температуре окружающего воздуха выше расчетных
новых объектах, таких, как крытый каток в Олимпий- значений в летнее время года, что особенно важно в
ской деревне в Москве, открытый каток спорткомплекса регионах с жарким климатом.
Лужники – «Южный Полюс», Ледовый дворец в Туле,
строящийся в рамках программы «Газпром – детям». Для крытых ледовых арен характерна круглого-
Начаты работы по строительству Ледового тренировоч- дичная работа холодильных машин примерно с
ного центра в поселение Марушкино Московской области, одной и той же нагрузкой. Это дает возможность по-
выполнен ряд крупных проектов многофункциональных стоянно утилизировать большое количество тепла.
комплексов в Новосибирске, Нижнем Новгороде и других Система полной утилизация теплоты для стандарт-
городах. ного катка размером 30×60 м позволяет сэкономить
более 2 500 000 руб. в год при использовании ее для
*** обогрева ямы таяния ледовой крошки, грунта под
В части холодоснабжения ледовых арен фирма вы- технологической плитой, системы вентиляции и
полнила задачи, отличающиеся повышенным уровнем кондиционирования воздуха ледовой арены и на-
энергоэффективности по сравнению со стандартными грева воды для системы водоподготовки. Однако
решениями. Особенной гордостью являются объекты, большинство фирм, предлагающих стандартные
на которых удалось предложить и реализовать измене- решения, ограничиваются частичной утилизацией
ния первоначальных проектов, касающихся снижения теплоты на обогрев грунта. В этом случае вместо
потребляемой и установленной мощности с одновре- возможных 500–600 кВт тепла от одной работающей
менным увеличением холодопроизводительности без холодильной машины используется только порядка
изменения сметной стоимости. 20 кВт и утилизация теплоты обозначается, что на-
Одной из разработок ООО «НПФ «ХИМХОЛОД- зывается «для галочки».
СЕРВИС» в системах холодоснабжения ледовых
арен является система полной утилизации теплоты в Энергоэффективные решения НПФ «ХИМХО-
холодильных машинах с воздушным охлаждением кон- ЛОДСЕРВИС» с холодильными машинами на базе
денсатора. В этом случае в дополнение к воздушному
конденсатору устанавливаются форконденсатор, кон-
денсатор-утилизатор и переохладитель. Такое решение
позволяет использовать теплоту, вырабатываемую хо-
лодильной машиной (и обычно просто выбрасываемую
в окружающую среду), для нагрева воздуха в системах
вентиляции и кондиционирования воздуха, для тая-
ния ледовой крошки в яме таяния снега, для обогрева
грунта, для двухступенчатого нагрева воды с 5 до 65 оС
для заливки ледовой арены, первичного нагрева воды
в душевых и нагрева воды в бассейне. Необходимо от-
метить, что данная система работает без увеличения
температуры конденсации и одновременно снижает
энергопотребление холодильных машин. Кроме того,

20 № 12/2019

открытых компрессоров Howden и Bitzer с системами компрессора составила 110 кВт. А таких компрессоров
полной утилизации теплоты были спроектированы в установке было 12. При этом благодаря применению
и внедрены при строительстве новых объектов и экономайзера для повышения энергоэффективности
реконструкции ледовых арен спортивных школ холодильной машины холодопроизводительность
Москомспорта: крытый каток Москомспорта в увеличилась на 5% с одновременным снижением по-
Олимпийской деревне, Ледовый тренировочный требляемой мощности на 10% (по сравнению с про-
центр, расположенный в поселении Марушкинское ектным решением)!
(Московская обл.), Ледовый дворец «Москвич» и
Ледовый каток «Хрустальный», где работает заслу- Для удобства эксплуатации холодильные машины
женный тренер России Этери Георгиевна Тутберидзе, были поставлены в контейнерном исполнении. До-
чьи воспитанницы на последнем мировом финале ступ к холодильному оборудованию и технологиче-
Гран-при по фигурному катанию среди женщин за- ским узлам осуществляется с любой стороны внутри
няли все призовые места. контейнера, выдержаны необходимые проходы и
проемы для обслуживания, доступа к шкафу управ-
Технические решения НПФ «ХИМХОЛОДСЕР- ления и его свободного открытия. Таким образом, нет
ВИС» по реконструкции арен Ледовых дворцов необходимости покидать пределы теплоизолирован-
«Москвич» и «Хрустальный» были подробно рассмо- ного контейнера, внутри которого поддерживаются
трены в статьях на страницах журнала «Холодильная комфортные условия благодаря встроенной системе
техника» № 12/2018 и № 4/2019. вентиляции и отопления, что особенно актуально в
связи с сезонностью использования оборудования (в
Одним из знаковых объектов, выполненных нашей зимнее время) на открытом ледовом поле.
фирмой в 2019 г., является открытый ледовый каток
в Лужниках – «Южный Полюс» площадью 16000 м2.

Холодоснабжение катка осуществляется шестью
холодильными установками контейнерного типа
холодопроизводительностью 600 кВт каждая, выпол-
ненными на базе открытых винтовых компрессоров
Bitzer. Первоначальным проектом было предусмотре-
но использование моноблочных уличных холодиль-
ных машин на базе полугерметичных компрессоров
со встроенным приводом. Переход на открытые
компрессоры с подобранными непосредственно на
рабочий режим приводами позволил снизить общую
установленную мощность холодильного оборудования
на 1,6 МВт! Мощность одного привода заложенных в
проекте полугерметичных компрессоров составляла
246 кВт, в то время как мощность привода открытого

№ 12/2019 21

Холодильные машины и аппараты

Еще одним знаковым спортивным объектом ционных насосов теплоносителя.
уходящего года является Ледовый дворец в Туле со Применение системы жидкост-
зрительскими трибунами на 3500 мест. Здесь утили- ного охлаждения конденсатора
зируемое тепло используется частично: на обогрев промежуточным теплоносителем
грунта, на яму таяния ледовой крошки и на подогрев оправдано лишь в том случае,
воды системы водоподготовки, используемой для когда драйкулер играет вспомога-
заливки льда. При этом в первоначальный проект тельную роль, а основной тепло-
также удалось внести (и согласовать) изменения, съем (охлаждение теплоносителя)
повышающие энергоэффективность без увеличения происходит в системе утилизации
сметной стоимости. тепла непосредственно для нужд
объекта. Однако в первоначаль-
Прежде всего было предложено отказаться от ном проекте была предусмотрена
системы жидкостного охлаждения конденсаторов лишь частичная утилизация тепла
теплоносителем с драйкулером в пользу воздушного с форконденсаторов холодильных
конденсатора, что сразу привело к значительному машин, никак не связанная с цир-
снижению потребляемой мощности благодаря сни- кулирующим теплоносителем си-
жению искусственно завышенной температуры кон- стемы охлаждения конденсатора.
денсации и исключению из схемы лишних циркуля- Второе изменение коснулось непосредственно кон-
струкции холодильных машин. Изначально в проекте
были заложены холодильные машины на базе двух
полугерметичных компрессоров без экономайзеров,
работающих в одном контуре по хладагенту. Это при-
водило сразу к нескольким проблемам. Применение
полугерметичных компрессоров (по сравнению с
открытыми) приводит к значительному увеличению
установленной мощности (а на объекте она была
ограничена) из-за встроенного переразмеренного
привода. Встроенный привод охлаждается парами
хладагента, проходящими через обмотки двигателя.
Это, с одной стороны, снижает холодильный коэф-
фициент, а с другой – может стать причиной аварии,
так как при малоквалифицированной эксплуатации
и изменениях нагрузки компрессор может работать
в режиме влажного хода, в результате чего обмотки

22 № 12/2019

привода окисляются и он выходит из строя. Одновре- запроектирована комбинированная система вен-
менно с этим загрязняется хладагент и необходимо тиляции, кондиционирования и осушения воздуха
не только заменять компрессор, но и производить на базе промышленного кондиционера с функцией
вакуумирование и замену хладагента в системе. А при автоматического поддержания заданных параметров
объединении двух таких компрессоров в один контур микроклимата – температуры, влажности и качества
по хладагенту при возникновении такой аварии (и воздуха (содержание СО/СО2). Данная вентиля-
вообще при выходе из строя любого элемента) вся хо- ционная установка в круглосуточном режиме осу-
лодильная машина выходит из строя на длительный ществляет контроль всех параметров микроклимата
период (нет возможности оперативно произвести в помещении ледовой арены.
ремонт на месте или заменить двигатель – необхо-
димо везти компрессор целиком в сервисный центр Нагрев приточного воздуха осуществляется по-
или заменять на новый). следовательно в первом воздухонагревателе-утили-
заторе, работающем от системы утилизации тепло-
Нашей фирмой в качестве более надежной и ты конденсации холодильных машин, и во втором
эффективной альтернативы была предложена хо- воздухонагревателе, работающем на теплофикаци-
лодильная машина на базе двух полугерметичных онной воде, поступающей от ИТП с температурой
компрессоров Bitzer с экономайзерами, работающих +90/+60 оС.
в двух независимых холодильных контурах. Таким
образом, даже при выходе из строя одного компрес- Обследование строительных конструкций межфер-
сора холодильная машина может продолжать полно- менного пространства выявило их слабую несущую
ценную работу на 50% своей производительности. А способность. В связи с этим были рассчитаны и по-
за счет применения экономайзера стало возможным добраны текстильные воздуховоды со встроенными
дополнительно снизить потребляемую и установ- сопловыми диффузорами. Воздух в зону ледового
ленную мощность компрессора с одновременным поля подается из верхней зоны через сопловые воз-
увеличением вырабатываемой холодопроизводитель- духораспределители. Отработанный воздух удаляется
ности. Повышенная надежность системы обеспе- по короткой стороне поля с помощью вытяжных
чивается применением сдвоенных насосов системы решеток.
холодоснабжения ледового поля и резервированием
холодильной мощности (одна холодильная машина В результате проведенной реконструкции систем
рабочая, одна резервная, которая может подключать- вентиляции, кондиционирования и осушки воздуха
ся при первичном намораживании ледового поля). в помещении ледовой арены удалось реализовать
Такая система позволяет эксплуатировать ледовый полноценную единую систему поддержания параме-
каток при полной остановке одной из холодильных тров микроклимата. Сейчас в зоне ледовой арены (на
машин на профилактику или ремонт. высоте 1,5 м от льда) температура воздуха составляет
+13 оС, относительная влажность – 40%.
***
В части кондиционирования ледовых арен НПФ Посредством применения энергосберегающих
«ХИМХОЛОДСЕРВИС» также успешно решает по- систем, разработанных компанией «НПФ «ХИМ-
ставленные задачи с применением энергоэффективных ХОЛОДСЕРВИС», удалось снизить теплопотребле-
технологий. ние на 255 кВт благодаря системе утилизации тепла
На объекте ГБОУ ДОДСН «СДЮСШОР «Мо- конденсации от работы холодильных машин, а также
сквич» перед компанией ООО «НПФ «ХИМХОЛОД- снизить на 67 кВт установленную электрическую
СЕРВИС» была поставлена задача по реконструкции мощность путем применения двойного нагрева воз-
систем вентиляции, кондиционирования и осушки духа реактивации для работы адсорбционного ротора
воздуха ледовой арены. По результатам обследования осушителя.
были выявлены следующие проблемы: невозмож-
ность поддержания заданной температуры воздуха
в помещении ледовой арены ввиду недостаточной
мощности приточной вентиляции и системы ото-
пления; отсутствие системы осушки воздуха (что при-
водило к образованию конденсата на ограждающих
конструкциях, появлению тумана в зоне катания,
снижению качества ледовой поверхности в результате
образования инея и ледовых наростов от капающего
конденсата), отсутствие энергосберегающих систем и
системы распределения воздуха над зоной ледового
поля.
Для решения всех вышеизложенных проблем ком-
панией ООО «НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС» была

№ 12/2019 23

Холодильные машины и аппараты

На объекте «Ледовый дворец» в Туле специали- госберегающих центральных кондиционера фирмы
стами компании «НПФ «ХИМХОЛОДСЕРВИС» «КОРФ» (Россия) с расходом воздуха 15 000 м3/ч
реализована передовая на сегодняшний день систе- каждая, с роторным рекуператором подогрева при-
ма отопления, вентиляции, кондиционирования и точного потока теплом выбросного воздуха.
осушки внутреннего воздуха помещения ледовой
арены. Данная система обеспечивает круглогодич- Для достижения требуемых параметров по темпе-
ное раздельное поддержание требуемых параметров ратуре в зоне ледового поля в холодный период года
внутреннего микроклимата (температуры, влаж- дополнительно устанавливается 12 тепловентилято-
ности, санитарной нормы свежего воздуха) в зоне ров от фирмы ВТС.
ледового поля и в зоне зрительских трибун с при-
менением самых эффективных энергосберегающих Теплоснабжение вентиляционных установок осу-
технологий: ществляется водой от ИТП. В связи с размещением
вентиляционного оборудования снаружи здания при-
• использование тепла выбросного воздуха (эконо- менены проектные решения по защите теплообмен-
мия до 460 кВт тепла); ных аппаратов от разморозки: воздухонагреватели от
вентиляционных установок «КОРФ», обслуживаю-
• двойной нагрев воздуха реактивации (экономия щих зону зрительских трибун, размещены внутри
до 80 кВт электрической мощности); здания, а теплоснабжение вентиляционной установ-
ки «Маунтэйр» выполнено через промежуточный
• рециркуляция – подача свежего воздуха в обслу- теплообменник. Холодоснабжение вентиляционных
живаемые зоны по показаниям датчиков СО/СО2. установок в теплый период года осуществляется от
отдельно стоящей холодильной машины производ-
В качестве вентиляционно-осушительной установ- ства фирмы FROST (Италия).
ки для зоны ледового поля был применен энерго-
сберегающий моноблочный промышленный конди- В реализованном проекте применена раздельная
ционер с автоматической регулировкой температуры схема подачи воздуха в зону ледового поля и зону
и влажности от фирмы Mountair (Швейцария) с рас- зрительских трибун. В зону ледового поля осушен-
ходом воздуха 16 000 м3/ч и с секцией рекуперации ный и нагретый до температуры притока воздух
тепла выбросного воздуха. Он осуществляет контроль подается из межферменного пространства при по-
температуры, влажности и качества воздуха (кон- мощи сопловых диффузоров производства фирмы
центрации СО/СО2) в помещении ледовой арены. HALTON (Финляндия). В зону зрительских трибун
Установка работает в полностью автоматическом приточный воздух подается из межферменного
режиме. При превышении в зале заданного уровня пространства при помощи вихревых диффузоров
концентрации СО/CO2 установка осуществляет при- производства фирмы «РОВЕН» (Россия). Вытяж-
ток свежего воздуха до тех пор, пока качество воздуха ка из зоны ледового поля и из зоны зрительских
не достигнет заданного значения. трибун осуществляется из межферменного про-
странства.
В качестве вентиляционных установок для зоны
зрительских трибун были применены четыре энер- ***
За прошедший год нашей фирмой выпущена про-
ектная документация и получено положительное
заключение экспертизы по таким крупным объектам,
как: многофункциональная ледовая арена в Новоси-
бирске с двумя ледовыми аренами – большая арена
на 10000 зрителей и тренировочная арена на 1000
зрителей; универсальный спортивный комплекс с
искусственным льдом в Нижнем Новгороде с тремя
ледовыми аренами – большая арена на 12000 зри-
телей, малая арена и арена для игры в керлинг. По
данным объектам выполнены следующие разделы:
холодоснабжение для ледовых арен и администра-
тивно-бытовых помещений; отопление, вентиляция,
кондиционирование воздуха ледовых арен; система
водоподготовки для заливки ледовых полей с обрат-
ным осмосом; электроснабжение и автоматизация
вышеуказанных систем и конструкция технологи-
ческих плит, на которых намораживается лед. Во
всех проектах используются энергоэффективные
решения и применена система утилизации теплоты
холодильных машин.

24 № 12/2019



Холодильные машины и аппараты

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ И
СОВРЕМЕННЫЕ ЛЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ДЛЯ БЫСТРОВОЗВОДИМЫХ КРЫТЫХ
АРЕН ОТ ООО «ПРОСТОР-Л»

Специалисты компании «ПРОСТОР-Л» разработали и довели до совершенства уникальные технологии произ-
водства искусственного холода для ледовых арен. В 2019 г. были введены в эксплуатацию две крытые ледовые
арены фонда «СПОРТТЕХ» в Москве, каждая из которых оборудована холодильным, климатическим и техноло-
гическим оборудованием компании.

В целях развития и продвижения спорта в рамках проекта фонда «СПОРТТЕХ» было принято решение построить
две крытые ледовые арены: «Спортивный комплекс «СПОРТТЕХ Арена Северо-Запад» по адресу: г. Москва, ул. Ви-
лиса Лациса, вл. 26 и «Спортивный комплекс «СПОРТТЕХ Арена Восток» по адресу: г. Москва, ш. Энтузиастов, вл. 33.

Ледовые поля арен сделаны в едином стандартном размере – 58×26 м в соответствии с требованиями для про-
ведения матчей Ночной хоккейной лиги. Оба строения реализованы на базе современной каркасно-тентовой кон-
струкции (КТК) RODER H-LINE размером 32×74 м с выделенным внутренним строением административно-бытового
комплекса. Это наиболее технологичные и экономичные решения для быстрого возведения спортивных объектов.

Холодильная установка Технические характеристики холодильной установки
Компания ООО «ПРОСТОР-Л» осуществила по-
Холодопроизводительность, кВт
ставку и монтаж холодильной установки полной
заводской готовности «Спортхолод-400» в ком- (при t0/tк = –17/+45 оC и tвоздуха = 32 оС) 384
плектации «Эффектив» в мобильном машинном Хладагент R507А
отделении контейнерного типа. Установка собрана и
протестирована ООО «ПРОСТОР-Л». Холодопроиз- Установленная электрическая мощность, кВт 265,90
водительность установки была рассчитана с учетом
нагрузки при обслуживании льда (подлив горячей Максимальный длительный рабочий ток, А 367,64
воды льдозаливочной машиной в перерывах матчей).
Тепловая мощность систем рекупераций, кВт:
Холодильная установка создана на базе двух вин-
товых компрессоров промышленной серии HSN на подпочвенный обогрев грунта
производства компании BITZER (Германия), один из
которых оснащен инверторным регулятором частоты от промерзания 30
вращения электродвигателя, что позволило снизить
потребляемую мощность установки. Контроль па- на обогрев ямы таяния снеговой стружки 16
раметров в зависимости от нагрузки на лед и внеш-
них атмосферных условий существенно экономит на подогрев воды в баке системы
энергию и позитивно отражается на качестве льда.
Установка оснащена выносным воздушным кон- водоподготовки для заливки льда 80
денсатором. В технологическую схему холодильной
машины интегрированы системы рекуперации тепла нагрев приточного воздуха
с автоматическим управлением.
с tвоздуха = –25 до + 14 оC в зале под КТК 132

Электропитание 380 В/ 3ф/ 50 Гц

Хладоноситель 40%-ный водный

раствор этиленгликоля

Температура хладоносителя, оС:

на входе в испаритель –9

на выходе из испарителя –12

Уровень шума конденсатора

(на расстоянии 10 м), дБ(А) 68

26 № 12/2019

Система автоматизации холодильного оборудова- В денежном выражении при стоимости электро-
ния выполнена на базе свободно программируемого энергии 5 руб./(кВт·ч) затраты на электроэнергию
контроллера фирмы OMRON (Япония) с возможно- для катка сокращаются на 204645×5 = 1 023 225 руб.
стью подключения системы мониторинга. Соблюде- в год. С учетом постоянного удорожания электро-
ны принцип резервирования и возможность ремонта энергии экономия со временем увеличивается.
без остановки всей системы холодоснабжения.
Системы рекуперации – важный ресурс
Основное достоинство оборудования – энергосбережения
энергоэффективность
Компанией «ПРОСТОР-Л» было предложено не-
Система холодоснабжения «Спортхолод-400» в сколько технических решений по утилизации тепла
комплектации «Эффектив» c инверторным регули- конденсации холодильной установки, обеспечиваю-
рованием по расчету специалистов «ПРОСТОР-Л» щих экономию электроэнергии.
(программа Pack Calculation Pro 4.1 компании
Danfoss) потребляет за год значительно меньше • Трубная система обогрева поля под ледовой
электроэнергии, чем такая же установка в комплекта- ареной предотвращает промерзание и вспучива-
ции «Стандарт» (без инверторов) при тех же условиях ние грунта, ведущие к снижению прочности ос-
эксплуатации (годовое потребление электроэнергии нования. Удельная мощность обогрева составляет
1 260 929,60 кВт·ч вместо 1 465 575,20 кВт·ч). Еже- всего 15–20 Вт/м2 и обеспечивается рекуперацией
годная экономия энергии составляет 204 645 кВт·ч, утилизируемого тепла, выделяемого холодильной
или 14,0%. установкой.

• Система подогрева воды для бака льдозаливоч-
ной машины, разработанная ООО «ПРОСТОР-Л»,
дает возможность за 40 мин повысить температуру
1500 л воды (объем заливки поля между периодами
хоккейного матча) с 8 до 55 оС. Теплообменник-
рекуператор на нагнетательном трубопроводе пер-
вые 10–15 мин работает как водяной конденсатор
до достижения водой температуры 35 оС, а затем
конденсация хладагента прекращается и вода в
течение 25–30 мин догревается горячим газом до
55...60 оС.

• Система оборотного теплоснабжения бака
таяния снеговой стружки, используя тепло из
контура охлаждения масла холодильной машины,
позволяет отказаться от тепла внешних сетей или
электронагревателей, обычно применяемых для
этих целей.

• Нагрев приточного воздуха для зоны ледовой аре-
ны внутри каркасно-тентовой конструкции осущест-
вляется за счет тепла горячего газа от холодильной
машины. Воздух в объеме 10000 м3/ч подогревается
с –25 до +14 оС.

№ 12/2019 27

Холодильные машины и аппараты

Помимо этого, специалисты компании Все поставленное оборудование производства ООО
«ПРОСТОР-Л» выполнено на базе многолетнего
«ПРОСТОР-Л»: опыта строительства ледовых объектов при соблю-
 выполнили работы по устройству засыпной дении всех действующих норм и с учетом пожеланий
эксплуатирующих организаций.
технологической плиты ледового поля с трубными
На указанных объектах, как и на большинстве
системами холодоснабжения ледового поля и обо- крытых ледовых арен, с компанией заключены
договоры на сервисное обслуживание, что лишний
грева грунта; раз подтверждает высокое качество выполненных
 осуществили поставку и монтаж дренажных работ.

лотков из нержавеющей стали по периметру ледовых

полей;
 для поддержания нужного микроклимата в по-

мещении ледового поля поставили и смонтировали

моноблочную приточно-вытяжную установку с

адсорбционным осушителем «КомфортАрена» про-
изводительностью 10 000 м3/ч, снабженную филь-

трами, удаляющими аллергены и частицы размером

до 1 мкм, и обеспечивающую не только комфортные

условия для спортсменов, но и качественный лед;
 осуществили поставку и монтаж бака с тепло-

обменником БТС ФРС из нержавеющей стали для

утилизации ледяной крошки;
 осуществили поставку и монтаж системы водопод-

готовки «Аквалед» производительностью 1,5 м3/ч для

улучшения качества исходной воды при заливке льда;
 осуществили поставку и монтаж хоккейного бор-

та «СпортАрена» в комплекте с боксами для игроков,

штрафников и судей.

КАЧЕСТВЕННЫЙ ЛЁД ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ МИРОВЫХ РЕКОРДОВ
Центральный офис ООО «ПРОСТОР-Л»:
141070, Россия, Московская обл., г. Королёв, ул. Циолковского, д. 2а
тел: + 7 (495) 502-81-71, факс: +7 (495) 502-81-70
e-mail: [email protected]
сайт: www.prostor.ru, http://frigosport.ru/

28 № 12/2019



Холодильные машины и аппараты

Особенности кинематического анализа
кривошипно-шатунного механизма поршневого
компрессора

Канд. техн. наук. И.Е.СЯЗИН, [email protected]; д-р техн. наук Г.И.КАСЬЯНОВ, [email protected];
канд. техн. наук А.В.ГУКАСЯН, [email protected]
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»

На конкретном примере рассмотрены основы кинематического анализа кривошипно-шатунного механизма
поршневого компрессора. При работе поршневого компрессора вследствие быстрого перемещения и изменения
направления движения деталей кривошипно-шатунного узла возникают значительные силы инерции, которые
из-за больших скоростей вращения коленчатого вала нельзя не учитывать.

Перед выполнением динамического расчета обычно выполняют кинематический анализ механизма, определяя
траектории, скорости и ускорения точек механизма. До сих пор в вузах кинематический анализ механизмов
для студентов-холодильщиков представляет трудновыполнимую задачу. Статья ознакомит читателя с
тем, на какой теоретической базе и в какой последовательности производится кинематический анализ
кривошипно-шатунного механизма поршневого компрессора графоаналитическим методом. Цель статьи –
приведение структурированной последовательности расчета и построения кинематической схемы криво-
шипно-шатунного механизма поршневого компрессора.

Ключевые слова: кинематический анализ механизма, компрессор поршневой, кривошипно-шатунный ме-
ханизм, план скоростей, план ускорений.

FEATURES OF THE KINEMATIC ANALYSIS OF THE CRANK MECHANISM OF A RECIPROCAL COMPRESSOR

PhD I.E. SYAZIN, [email protected]; G.I. KASYANOV, [email protected];
PhD A.V. GUKASYAN, [email protected]
FGBOU VO “Kubansky State Technological University”

The principles of the kinetic analysis of the crack mechanism of a reciprocal compressor are examined on the concrete
example. During operation of a reciprocal compressor significant inertia forces are arising due to a quick displacement
and direction change of the movement of the crank unit components, which can not be ignored because of high rotational
speeds of the crankshaft.

Before a dynamic design the kinematic analysis of the gear is usually performed determining paths, speeds, accelerations
of the gear points. Up to now, in the universities, the kinematic analysis of mechanisms is a difficult task for students
involved in refrigeration. The article will acquaint the reader with the theoretical base as well as with the sequence of
the kinematic analysis of the crank mechanism of the reciprocal compressor to be performed using the graph-analytic
method. The objective of the article is the reduction of the structured succession of calculation and plotting of the kinematic
diagram of the crank mechanism of the reciprocal compressor.

Keywords: kinematic analysis of the mechanism, reciprocal compressor, crank mechanism, speed plan, acceleration
plan.

30 № 12/2019

Для большей наглядности выберем однопоршне- Скорость точки B звена BА (шатуна) складывается
из суммы скоростей переносного движения точки А
вой компрессор. Кинематический анализ кривошип- (vпер = vA) и скорости vотн относительного движения
точки В относительно точки А (vотн = vBA). В вектор-
но-шатунного механизма начинается с построения ной форме

кинематической схемы в масштабе длин ks (м/мм) (4)
(рис. 1) [4, 5]:
Следует помнить, что векторная сумма не есть ал-
(1) гебраическая и рассчитывается по соответствующему
уравнению для векторной суммы [2]:
где l – длина кривошипа, l = 0,3 м;
lч – длина кривошипа на чертеже, lч = 50 мм. (5)
После построения кинематической схемы вы-
полняется построение траекторий точек механизма где cos α – значение косинуса угла между векто-
(рис. 2) (см. таблицу) [5]. рами vA и vBA.

Углы на схеме траекторий точек механизма Построение плана скоростей
Скорость точки A на плане скоростей есть пер-
0° 45° 90° 135° 180° 225° 270° 315°
А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8 пендикуляр pa, к линии AO, т.е. касательная к окруж-
ности, опущенный из полюса p, который выбирается
Далее переходим к построению плана и опреде- произвольно [4] (рис. 3). Поскольку ползун (поршень,
лению скоростей. Линейная скорость точки А (м/с) поршневой палец) движется возвратно-поступательно
составит [2]: по оси ординат y, скорость точки В определяется от-
резком линии, проходящей через полюс p параллельно
vA = ωr, (2) оси ординат y до точки ее пересечения b с направлени-
ем относительной скорости vBA точки В относительно А
где r = OA – радиус (длина кривошипа), r = 0,3 м. (перпендикуляр к BA). Отсюда следует, что отрезок pb
изобразит в соответствующем масштабе абсолютную
Угловая скорость (рад/с) определяется по формуле [1]: скорость vB точки B, а отрезок ab в том же масштабе –
относительную скорость шатуна vBA.
(3)
Угловая скорость ωBA шатуна ВA определяется через
где n – частота вращения вала, мин–1. относительную скорость шатуна ВA (отрезок ab на
При n = 1500 мин–1 угловая скорость точки А плане скоростей). Относительная скорость шатуна
ВA (м/с)
Согласно формуле (2) линейная скорость точки А
vA = 157·0,3 = 47,1 м/с. (6)

где kv – масштаб скоростей, м/(с·мм),

(7)

где vA – скорость точки A, vA = 47,1 м/с;
pa – скорость точки A на чертеже, pa = 47,1 мм.

Рис. 1. Кинематическая Рис. 2. Построение Рис. 3. Построение плана скоростей механизма
схема механизма траекторий точек механизма

№ 12/2019 31

Холодильные машины и аппараты

Исходя из плана скоростей, выполненного в вы-
бранном нами масштабе 1 м/(с·мм) (см. рис. 3):

Угловая скорость шатуна из плана скоростей

(8)

Выполним проверку и расчетом определим отно-

сительную скорость шатуна vBA.
Согласно формуле (6)

vBA = ωBABA = 188,72·0,18 = 33,97 м/с, что совпадает
с определенной по плану скоростей .

По формуле (5) определяем абсолютную скорость

vB абс:

Исходя из графических данных (см. рис. 3), длина Рис. 4. Построение плана ускорений механизма
отрезка (скорость) vB абс также равна 39,99 м/с.
строим отрезок πa, направленный вдоль звена ОА,
*** равный ускорению точки А аА в выбранном масштабе
Следует отметить одну особенность, а именно воз- ka [4].
можный ошибочный расчет скорости точки В.
По логике, при частоте вращения вала n = Расчетное значение аА:
= 1500 мин–1 = 25 с–1 период одного оборота вала T (12)
составит [3]:
Масштаб ускорений
(9)
(13)
В нашем случае при t = 1 с
где aA – действительное ускорение кривошипа, м/с2,
что абсолютно верно. aA = 7395;

Однако далее следуют ошибочные рассуждения: πa – ускорение на чертеже (мм), πa = 73,95.
Точка В, принадлежащая звену ВА (шатун), связана
при равномерном вращении точка А пол-оборота с точкой А и совершает сложное движение. Ускорение
точки B (м/с2)
делает за 0,02 с и при этом точка В проходит рассто-
где – нормальное ускорение относительного
яние sB, равное удвоенной длине кривошипа OA, т.е. движения точки В относительно точки А, м/с2;

sB = 2r = 2·0,3 = 0,6 м. (10) – касательное ускорение относительного дви-
жения точки В относительно точки А, м/с2.
Отсюда вычисляют «условную» поступательную
(14)
скорость точки В относительно точки О:
Ускорение направлено вдоль звена ВА от точ-
(11) ки В к точке А – центру относительного вращения.
Для построения на плане ускорений необходимо
Однако, поскольку точка В каждые 0,02 с меняет через точку а – конец вектора ускорения точки А –
провести параллельную звену ВА линию и отложить
направление движения, ускоряясь и замедляясь, отрезок аа1, изображающий в масштабе вектор уско-
рения (см. рис. 4).
останавливаясь полностью в верхней и нижней
Ускорение перпендикулярно звену ВА, но
мертвых точках, понятно, что скорость точки В не- значение его неизвестно. Для его построения необ-
ходимо через конец вектора нормального ускорения
постоянна и правильно вычислить ее абсолютное относительного движения, т.е. через точку а1, про-
вести перпендикулярную звену ВА линию.
значение можно указанным ранее способом.

***

Построение плана ускорений (рис. 4).

Точка А кривошипа движется с постоянной угловой

скоростью ωA = const, поэтому она обладает лишь
нормальным (центростремительным) ускорением

которое направлено вдоль кривошипа OA к оси

вращения О (тангенциальное ускорение Из

произвольно выбранной точки (полюса) π (рис. 4)

32 № 12/2019

Точка В механизма, находящаяся в абсолютном Замеряем длину отрезка и приходим к результатам,
движении, т.е. в движении относительно неподвижных подтверждающим вычисление:
направляющих (цилиндр компрессора), имеет ускоре-
ние вдоль оси ординат y. Соответственно строим из по- = 105,0 мм, = 10500 м/с2,
люса π плана ускорений линию ускорения абсолютного при этом относительная погрешность вычисления
движения точки В πb, проходящую по оси ординат y aB составила менее 3 %.
до точки b пересечения с направлением касательного Таким образом, приведены структурированная
ускорения движения точки В относительно точки А. последовательность расчета и построение кинема-
тической схемы кривошипно-шатунного механизма
На плане ускорений линия есть вектор ускорения поршневого компрессора. Показано, насколько про-
точки В относительно А: сто можно определять скорости и ускорения точек
кривошипно-шатунного механизма компрессора в
Ускорение точки B кинематическом анализе, который является первым
этапом проектирования механизма поршневого ком-
где α – угол между и прессора и отправной точкой его динамического рас-
чета (анализа). На производстве расчет выполняется
не на плоскости, а в пространстве, но принципы рас-
чета и построения кинематической схемы и планов
скоростей остаются такими же.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ REFERENCES
1. Андреев В.И. Детали машин и основы конструирования / 1. Andreev V.I. Machine components and fundamentals of designing/
В.И. Андреев, И.В. Павлова. – СПб.: Лань, 2013. – 352 с. V.I. Andreev, I.V. Pavlova. – SPb.: Lan, 2013. – 352 p.
2. Выгодский М.Я. Справочник по математике / М.Я. Выгод- 2. Vygodsky M.Ya. Reference book on mathematics/M.Ya. Vygod-
ский. – М.: АСТ Астрель, 2015. – 509 с. sky. – M.: AST Astrel, 2015. – 509 p.
3. Котляров А.А. Теоретическая механика и сопротивление 3. Kotlyarov A.A. Theoretical mechanics and theory of strength of
материалов / А.А. Котляров. – Ростов н/Д, 2014. – 318 с. materials/A.A. Kotlyarov. – Rostov-na-Donu. 2014. – 318 p.
4. Мовнин М.С. Теоретическая механика / М.С. Мовнин, 4. Movnin M.S. Theoretical mechanics/M.S. Movnin, A.B. Izraelit. –
А.Б. Израелит. – Л.: Судостроение, 1964. – 355 с. L.: Shipbuilding, 1964. 355 p.
5. Смелягин А.И. Теория машин и механизмов. Курсовое про- 5. Smelyagin A.I. Theory of machines and mechanisms. Course
ектирование / А.И. Смелягин. – М.: ИНФРА-М, 2014. – 263 с. design/A.I. Smelyagin. – M.: INFRA-M, 2014. – 263 p.

Холодильные машины и аппараты

УДК 697.9

Экспериментально-расчетная оценка
среднегодовой эффективности
теплоутилизаторов климатических систем

С.С. МУРАВЕЙНИКОВ, [email protected]; канд. техн. наук А.А. НИКИТИН, [email protected];
д-р техн. наук А.Б. СУЛИН, [email protected]; канд. техн. наук Т.В. РЯБОВА, [email protected]
Университет ИТМО

В связи с высокой долей энергозатрат систем жизнеобеспечения в общем энергопотреблении зданий рас-
смотрены механизмы учета энергозатрат с применением BIM-технологий. Предложена методика экспери-
ментально-расчетной оценки эффективности теплоутилизации в климатических системах, позволяющая
проводить технико-экономический анализ экономии от внедрения энергосберегающего оборудования как в
энергетическом, так и в финансовом выражении. Предложена конструкция испытательного стенда для
осуществления испытаний по данной методике. Продемонстрированы различия в эффективности применения
теплонасосных утилизаторов при их эксплуатации в разных регионах Российской Федерации.

Ключевые слова: системы жизнеобеспечения, испытания оборудования, теплоутилизация, BIM-технологии.

EXPERIMENTAL AND CALCULATED EVALUATION OF AVERAGE ANNUAL EFFICIENCY CLIMATE SYSTEMS
HEAT EXCHANGERS

S.S. MURAVEYNIKOV, [email protected]; PhD A.A. NIKITIN, [email protected];
D.Sc. A.B. SULIN, [email protected]; PhD T.V. RYABOVA, [email protected]
ITMO Unoversity

Due to the high proportion of life support systems energy consumption it the total energy consumption of buildings,
examined the mechanisms of energy accounting data with BIM-technology. A technique for an experimental and
calculated evaluation of the efficiency of heat recovery in these systems, which allows a technical and economic analysis
of the saving effect from the use of energy-saving equipment, both in energy and in financial terms is proposed. The test
stand for testing equipment according to this method is proposed. Differences in the effectiveness of heat pump utilizers
in their operation in different regions of the Russian Federation are shown.

Keywords: life support systems, equipment testing, heat recovery, BIM technologies.

Показатели энергетической эффективности в совре- представлены чрезвычайно широким разнообразием
менном строительстве зачастую являются определя- технических решений, эксплуатационные показатели
ющим фактором при выборе технического оснащения которых рассчитываются с учетом влияния многих фак-
проектируемого объекта. Среди инженерных систем торов [6, 10], что препятствует адекватному сравнению
здания лидирующие позиции по энергопотреблению и принятию технически и экономически обоснованных
занимают системы отопления, вентиляции и кондици- решений при проектировании зданий. В настоящей
онирования (ОВиК) [7, 8]. Сегодняшний уровень раз- работе предлагается комплексная методика испытания
вития BIM-технологий (Building Information Modeling) вентиляционных агрегатов, позволяющая получить
позволяет эффективно и с высокой точностью оцени- характеристики оборудования в форме, пригодной
вать энергопотребление, а соответственно и эксплу- для внедрения в так называемые «5D BIM-решения»
атационные затраты на системы отопления. С другой в проектировании, учитывающие временные и эконо-
стороны, системы вентиляции и кондиционирования мические факторы [9].

34 № 12/2019

Теплоутилизация в системах вентиляции расхода тепловой энергии. Для сбора данных об из-
Устройства теплоутилизации в системах вентиля- менении характеристик воздуха в отдельных узлах
испытываемых агрегатов предусмотрен комплекс
ции решают задачу снижения энергопотребления в температурных датчиков. Данные метрологического
первую очередь благодаря использованию теплоты комплекса объединяются в автоматическом режи-
вытяжного воздуха для нагрева воздуха приточно- ме в наборы данных, соответствующих состоянию
го. Для этого широко применяются как пассив- обрабатываемого воздуха в конкретный момент
ные системы теплоутилизации – пластинчатые времени.
рекуператоры, роторные регенераторы и системы
с промежуточным теплоносителем, так и получив- Проведение эксперимента по предлагаемой методике
шие широкое распространение в последние годы В качестве примера рассмотрим применение пред-
системы активного типа, работа которых основана
на применении термодинамических циклов [4]. лагаемой методики для испытания вентиляционного
Модульная концепция конструирования вентиля- агрегата, оснащенного тепловым насосом и водяным
ционных агрегатов, поддерживаемая большинством нагревателем (калорифером). Схема агрегата пред-
производителей, позволяет комбинировать в одном ставлена на рис. 1. При работе агрегат потребляет как
агрегате несколько типов теплоутилизаторов, а так- электрическую энергию, затрачиваемую на работу
же создавать «каскадные» решения, использующие вентиляторов и теплового насоса, так и тепловую,
последовательное соединение теплоутилизаторов подводимую с теплоносителем в калорифер. По-
одного типа. скольку характеристики работы вентиляторов напря-
мую зависят от характеристики сети воздуховодов на
Для комплексного технико-экономического конкретном объекте, измерение потребляемой ими
анализа эффективности внедрения систем тепло- мощности не производится.
утилизации необходимо учитывать различие в
характеристиках перечисленного оборудования, а Агрегат встраивается в стенд согласно схеме ис-
также тот факт, что помимо положительного эф- пытаний, приведенной на рис. 2. В рассматрива-
фекта применение указанных устройств влечет за емом случае целесообразно оценивать лишь один
собой также и негативные последствия, связанные потребитель электрической энергии – тепловой
с увеличением аэродинамического сопротивления насос, поскольку насос смесителя водяного кало-
вентиляционного агрегата, а следовательно, и с уве- рифера относится к внешнему оборудованию и не
личением энергопотребления вентиляторов. В связи входит в комплект поставки испытываемого агрегата.
с тем что характеристики процессов теплоутилизации Следовательно, для включения агрегата в стенд не-
напрямую зависят от внешних факторов (например, обходимо подключить контактор теплового насоса
от разности температур наружного и вытяжного к распределительному щиту стенда и обесточить
воздуха), необходимы экспериментальные данные вентиляторы вентагрегата. Питание на агрегат при
о работе оборудования в различных климатических этом подается в соответствии с рекомендациями из-
условиях. готовителя. Учет тепловой энергии осуществляется
средствами системы распределения теплоносителя.
Испытательный стенд Для контроля температурных режимов используют
Для проведения соответствующих испытаний термодатчики, расположенные в точках 1, 2 и 3 ис-

предложен испытательный стенд, в состав кото- Рис. 1. Схема испытываемого агрегата
рого входят: канальный вентилятор с частотным
регулированием скорости вращения для создания
номинального расхода воздуха; электронагреватель
и парокомпрессионный охладитель, позволяющие
имитировать параметры наружного воздуха; сеть воз-
духоводов. Воздуховоды покрыты теплоизоляцией и
сообщаются с улицей на стороне забора и выброса
воздуха, участки притока и вытяжки соединены
между собой, имитируя обслуживаемое помещение
с нулевым тепловлаговыделением.

Система электроснабжения испытательного стенда
снабжена рядом выходов для питания отдельных
подсистем испытываемого агрегата с возможностью
регистрации данных как о мгновенных нагрузках, так
и об усредненных нагрузках за отдельные периоды
времени.

Система распределения теплоносителя оснащена
расходометром и термодатчиками для определения

№ 12/2019 35

Холодильные машины и аппараты

в паспорте испытываемого изделия, подтверждает
выход вентиляционного агрегата на штатный режим
работы.

Данные по предыдущему пункту снимаются по-
вторно. В случае отличия измеренных значений
для дальнейшей обработки принимаются значения
второго измерения.

Последующие измерения проводятся вышеиз-
ложенным способом для режимов работы агрегата
при целых значениях температур t1i в точке 1 для
всего диапазона рабочих температур наружного
воздуха испытываемого вентагрегата. Результатом
измерений является набор данных (t1i, t2i, t3i, Ni, Qi)
для всех i штатных режимов работы испытываемого
агрегата.

Рис. 2. Схема включения испытываемого агрегата Обработка результатов испытаний

При обработке результатов испытаний для условий

пытательного стенда (см. рис. 2), подключенные конкретного объекта предполагается использование

к системе автоматического сбора данных, а также климатических профилей, содержащих информа-

систему автоматизации, предусмотренную изгото- цию о среднегодовом распределении температур в

вителем вентиляционного агрегата. конкретном населенном пункте. Пример климати-

Испытания проводятся по следующей методике. ческих профилей для трех городов России приведен

Расход воздуха на испытательном стенде устанав- на рис. 3. График показывает суммарную продолжи-

ливается равным номинальному, указанному заво- тельность (ч/год) отдельных температур наружного

дом-изготовителем для испытываемого агрегата, с воздуха (в диапазоне –30...+35 оС) для выбранного

последующей корректировкой в случае отклонения населенного пункта и характеризует предполагаемые

от требуемого значения. Посредством настройки тепловые нагрузки на систему жизнеобеспечения в

системы автоматизации вентагрегата задается тре- течение года.

буемое значение температуры приточного воздуха. На основании климатических профилей прово-

В нашем примере целесообразно выбрать в соответ- дится расчет количества тепловой энергии, затра-

ствии с ГОСТ 30494-2011 [1] температуру 22 оС как чиваемой системой жизнеобеспечения на нагрев

наиболее распространенную требуемую температуру приточного воздуха в течение года для расчетного

воздуха в помещении в холодный период года. При региона (кВт·ч):

установившемся расходе воздуха в точке 1 (см. рис. 2)

посредством регулирования работы охладителя и

нагревателя испытательного стенда создается темпе-

ратура воздуха, являющаяся предельной в диапазоне где Gs – объемный расход воздуха, установленный
рабочих температур наружного воздуха, принятом при настройке испытательного стенда, м3/ч;

заводом-изготовителем для испытываемого вент- c1i – теплоемкость воздуха при температуре t1i,
агрегата.
Дж/(кг·К);

При достижении в точке 3 установленного зна- ρ1i – плотность воздуха при температуре t1i, кг/м3;
чения температуры притока снима-

ются данные о мгновенном электро-

потреблении теплового насоса N, о

потребляемой нагревателем тепловой

энергии Q, а также о температурах в

точках 1, 2 и 3.

После достижения установленного

значения температуры приточного

воздуха проводится контроль режима

работы испытываемого агрегата путем

регистрации отклонения температуры

приточного воздуха от постоянной

температуры в точке 3. Соответствие

отклонения температуры приточного Рис. 3. Климатические профили: 1 – Санкт-Петербург; 2 – Махачкала;
воздуха характеристикам, приведенным 3 – Сочи

36 № 12/2019

t1i, t3i – температуры воздуха в точках 1 и 3 на рис. 2
соответственно, оC;

τi – продолжительность наблюдения температуры
наружного воздуха t1i в год в соответствии с климати-
ческим профилем расчетного региона, ч.

Расчет тепловой энергии, производимой нагрева-

телем (калорифером) в течение года (кВт·ч), прово-

дится по формуле

где Qi – тепловая мощность, производимая кало- Рис. 4. Показатели экономии энергии и эксплуатационных
рифером при температуре наружного воздуха t1i, кВт. затрат для различных населенных пунктов:
светлые столбики – экономия энергии; темные
Расчет тепловой энергии, производимой тепловым столбики – экономия эксплуатационных затрат
насосом в течение года (кВт·ч),
Оценка экономической эффективности внедрения
Годовое потребление электроэнергии тепловым испытываемого устройства с учетом коэффициента
насосом (кВт·ч) соотношения стоимости проводится по формуле

где Ni – электрическая мощность, потребляемая По приведенной методике на основании полученных
тепловым насосом при температуре наружного воз- ранее расчетных данных [3] проведена оценка эффек-
духа t1i, кВт. тивности вентиляционного агрегата со встроенным
тепловым насосом для системы с расходом воздуха
На основании полученных расчетом данных прово- 2500 м3/ч. Расчет выполнен для Санкт-Петербурга,
дится оценка энергосбережения (%) от применения Махачкалы и Сочи при работе теплового насоса на
испытываемого агрегата с теплоутилизатором: хладагенте R410A (температура кипения +5 оС). Резуль-
таты расчета демонстрируют существенные различия
Данный показатель демонстрирует потенциал эко- в эффективности применения данного вентагрегата в
номии системы в энергетическом аспекте. Однако зависимости от региона как в энергетическом, так и в
для расчета экономического эффекта необходимо экономическом выражении (рис. 4).
учесть разницу в стоимости различных энергоно-
сителей [5], в данном случае тепловой энергии, Выводы
потребляемой в калорифере, и электроэнергии, по- Предложенная методика и испытательное оборудо-
требляемой тепловым насосом. Данные о тарифах на
энергоносители следует выбирать для конкретного вание позволяют проводить технико-экономический
региона размещения объекта, для которого прово- анализ экономии от внедрения энергосберегающего
дится расчет [2]. оборудования для систем жизнеобеспечения как в
энергетическом, так и в финансовом отношении.
При оценке экономического эффекта используется
коэффициент соотношения стоимости KЭ: По данной методике возможны испытания различ-
ных конфигураций оборудования как с активными,
где Cэл – стоимость 1 кВт электроэнергии; так и с пассивными средствами теплоутилизации, а
Cот – стоимость 1 кВт тепловой энергии. результаты испытаний пригодны для использования
в современных BIM-системах проектирования.

На основании предложенного анализа можно сде-
лать обоснованные выводы о целесообразности при-
менения той или иной технологии энергосбережения
на конкретном объекте.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ REFERENCES
1. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. 1. GOST 30494-2011 «Residential and public buildings.
Параметры микроклимата в помещениях». Indoor microclimate parematers»
2. Данные о тарифах на электроэнергию и теплоснабже- 2. Data on electricity and heat tariffs applied in the territory of
ние, применяемых на территории субъектов Российской the constituent entities of Russian Federation subjects, available
Федерации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: at: https://energybase.ru. Russian.
https://energybase.ru. 3. Muraveinikov S.S., Sulin A.B., Baranov I.V., Nikitin A.A.
3. Муравейников С.С., Сулин А.Б., Баранов И.В., Ники- Estimated average annual efficiency in the design of life
тин А.А. Расчетная оценка среднегодовой эффективности support systems// The 7th international scientific and technical

№ 12/2019 37

Холодильные машины и аппараты

при проектировании систем жизнеобеспечения// 7-я conference «Technique and technology of petrochemical and
международная научно-техническая конференция «Тех- oil and gas production», Omsk, 2019.
ника и технология нефтехимического и нефтегазового
производства». – Омск, 2019. 4. Nikitin А.А., Muraveinikov S.S., Krylov V.А. Prospects for
the use of heat pumps in ventilation systems // Scientific journal
4. Никитин А.А., Муравейников С.С., Крылов В.А. Перспек- NRU ITMO. Series: Refrigeration and Air Conditioning. 2016.
тивы использования тепловых насосов в системах вентиля- № 4(24). P. 57–61.
ции // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия Холодильная
техника и кондиционирование. 2016. № 4(24). С. 57–61. 5. Nikitin А.А. Heat pump systems as a source of heat and
cold supply of buildings // Proceedings of the XVII scientific
5. Никитин А.А. Теплонасосные системы как источник conference with international participation EMF, 2012.
тепло- и хладоснабжения зданий // Сб. докл. XVII науч. P. 207–213.
конф. с международным участием ЕМФ, 2012. С. 207–213.
6. Timofeevskiy A.L., Kochenkov V.N. Energy efficiency
6. Тимофеевский А.Л., Коченков В.Н. Энергоэффектив- of multi-zone air-conditioning systems of VRF class in the
ность мультизональных систем кондиционирования воз- climatic conditions of the European part of Russia // Almanac
духа VRF-класса в климатических условиях европейской of scientific works of young scientists of the ITMO University.
части России // Альманах научных работ молодых ученых 2017. Vol. 1. P. 289–292.
Университета ИТМО. 2017. Т. 1. С. 289–292.
7. Awbi H.B. Ventilation of buildings, Second Edition. –
7. Awbi H.B. Ventilation of buildings, Second Edition. – London: Taylor & Francis, 2003.
London: Taylor & Francis, 2003.
8. Pérez-Lombard L., Ortiz J., Pout Ch. A review on buildings
8. Pérez-Lombard L., Ortiz J., Pout Ch. A review on buildings energy consumption information// Energy and Buildings. 2008.
energy consumption information// Energy and Buildings. 2008. Vol. 40, Issue 3. P. 394–398.
Vol. 40, Issue 3. P. 394–398.
9. Smith Peter. BIM & the 5D Project Cost Manager,
9. Smith Peter. BIM & the 5D Project Cost Manager, Procedia// Procedia// Social and Behavioral Sciences. 2014. Vol. 119.
Social and Behavioral Sciences. 2014. Vol. 119. P. 475–484. P. 475–484.

10. Yang Zheng, Ghahramani Ali, Becerik-Gerber Burcin. 10. Yang Zheng, Ghahramani Ali, Becerik-Gerber Burcin.
Building occupancy diversity and HVAC (heating, ventilation, Building occupancy diversity and HVAC (heating, ventilation,
and air conditioning) system energy efficiency// Energy. 2016. and air conditioning) system energy efficiency// Energy. 2016.
Vol. 109. P. 641–649. Vol. 109. P. 641–649.

Тепловые насосы

МИРОВОЙ РЫНОК
ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ «ВОЗДУХ – ВОДА»

В 2018 г. спрос на тепловые насосы «воздух–вода» В Германии потребители единодушно выбирают
во всем мире (за исключением КНР) достиг 981 200 для новостроек системы водяного отопления на базе
единиц оборудования, что на 10% выше показателя тепловых насосов. Это заставляет немецких про-
предыдущего года. Основными региональными изводителей котельного оборудования приступать
рынками для этого типа техники являются Китай, к производству тепловых насосов «воздух – вода»,
Япония и Европа, на долю которых приходится 56,6; чтобы удержаться на конкурентном рынке отопи-
21; 16,3% мирового рынка соответственно. тельной техники. Более половины продающихся
в Германии тепловых насосов «воздух – вода» –
В целом рынок тепловых насосов (ТН) типа «воз- моноблоки.
дух –вода» продолжает стабильно расти. Темп еже-
годного прироста в последние три года (2016–2018) В Северной Европе растет озабоченность пробле-
превысил 9%. Наибольший темп роста показывает мами экологии. Как результат, продажи тепловых
Европа. Это связано с активным прекращением насосов «воздух – вода» выросли за последний год
использования котлов на мазутном топливе и низ- на 10%. В Скандинавии покупка оборудования, ис-
коэффективных моделей газовых котлов. Многие пользующего возобновляемые источники энергии,
страны принимают государственные программы, субсидируется государством в рамках политики,
направленные на стимулирование продаж тепловых направленной на снижение парниковых выбросов.
насосов, в результате чего темпы роста в Европе вы- Это способствует увеличению спроса, в том числе
ражаются двузначными цифрами уже на протяжении и на тепловые насосы «воздух–вода».
3 лет подряд.
Лидерами в Европе остаются японские бренды.
В то же время в КНР свертывание государственной Компании из Японии открывают собственное произ-
программы «От угля к электричеству» привело к сни- водство в Европе, чтобы закрепиться и усилить свое
жению продаж тепловых насосов «воздух – вода» влияние в регионе. В стремлении расширить рынок
на 30%. сбыта они сотрудничают с известными европейскими
производителями котельного оборудования.
Во многих странах тепловые насосы признаны
технологией, использующей возобновляемый ис- Изготовители традиционного отопительного обо-
точник энергии. Развитию рынка тепловых насосов рудования из Франции, Германии и стран Северной
способствуют регламенты, направленные на энерго- Европы также инвестируют значительные средства
сбережение и сохранение окружающей среды. в разработку тепловых насосов «воздух – вода».
Особое внимание они уделяют дизайну продукции
Тепловые насосы «воздух – вода» не только при- и улучшению ее шумовых характеристик.
носят в дом тепло, но и помогают решать серьезные
экологические проблемы, вызванные сжиганием Из-за быстрого роста рынка тепловых насосов
ископаемого топлива. Таким образом, это весьма «воздух – вода» многие регионы Европы сталкива-
перспективное оборудование для использования ются с нехваткой квалифицированных специалистов
на жилых, коммерческих и даже промышленных по монтажу такого оборудования, тогда как азиатские
объектах. В будущем рынок таких систем продолжит производители, закрепившиеся на европейском рын-
свой рост. ке, призывают уделять больше внимания обучению
и повышению квалификации монтажников.
Европа
Объем европейского рынка тепловых насосов Япония
В Японии сформировался зрелый рынок тепловых
«воздух – вода» в 2018 г. оценивается в 368 900
единиц оборудования, что на 14,3% больше, чем насосов «воздух – вода» с продолжительной историей
в предыдущем году. Наибольший рост (16,2%) по- продаж. Япония была одной из первых стран, где
казал рынок Франции, следом за ним идут рынки тепловые насосы «воздух–вода» стали применяться
Германии и Италии. На долю этих трех стран при- на практике.
ходится почти 70% всех продаж тепловых насосов
«воздух – вода» в Европе, причем почти половина Японские системы Eco Cute – тепловые насосы
рынка принадлежит Франции. «воздух–вода», использующие в качестве хладагента
(CO2), были разработаны в Японии 21 год назад (на-
№ 12/2019
39

Тепловые насосы

звание Cute происходит от японского слова «кюто», Южнокорейский рынок тепловых насосов «воз-
означающего горячее водоснабжение). дух – вода» достаточно хорошо развит, притом что
государство не оказывает серьезной поддержки спро-
Бытовые тепловые насосы «воздух – вода» Eco су на подобное оборудование из-за ограниченного
Cute, серийное производство которых стартовало бюджета страны.
в 2001 г., изначально предназначались только для на-
грева воды для ванной и кухни. Современные модели США
Eco Cute способны также отапливать жилище с по- В 2018 г. рынок тепловых насосов «воздух – вода»
мощью системы «теплый пол». Кроме того, область
применения этих водонагревателей расширяется в США достиг объема в 95 000 единиц оборудова-
за счет использования на объектах коммерческого ния. При этом модели моноблочного типа и сплит-
назначения. системы в стране не очень популярны. В целом
в США ежегодно продаются 8–10 млн водонагрева-
По данным Японской ассоциации индустрии телей, и сегмент тепловых насосов «воздух – вода»
холода и воздушного кондиционирования (JRAIA), обладает огромным потенциалом роста.
в 2018 г. объем рынка ТН типа «воздух–вода» достиг
475 000 единиц оборудования, что на 8,8% больше История и современные тенденции развития
показателя предыдущего года. тепловых насосов «воздух – вода»

Япония приняла активное участие в развитии Тепловые насосы «воздух – вода» – это воздушные
рынка теплонасосных водонагревателей в Европе, тепловые насосы, использующие тепло окружаю-
где появился спрос на экологически безопасные щего воздуха для нагрева воды. Прототип такого
решения. Можно сказать, что Япония породила устройства был изготовлен в 1950-х годах компанией
мировой рынок тепловых насосов «воздух – вода» Hotpoint. Однако этот прототип долгое время не за-
и обеспечила «второе дыхание» консервативному пускался в серийное производство из-за невысокой
рынку отопительного оборудования в Европе. надежности и отсутствия спроса ввиду низких цен
на энергоносители. Тепловые насосы «воздух – вода»
Японские производители стремятся освоить появились на рынке лишь в 1980-х годах, после того
не только европейский рынок тепловых насосов «воз- как удалось повысить их надежность и производи-
дух – вода», но и закрепиться на рынках Австралии тельность. Однако продажи не оправдали возлагав-
и США. шихся надежд. Только в середине 2000-х годов благо-
даря возникшей потребности в энергосберегающих
Азиатско-Тихоокеанский регион технологиях и повышению внимания к проблемам
В КНР спрос на тепловые насосы «воздух – вода» охраны окружающей среды спрос на тепловые на-
сосы «воздух – вода» стал расти.
оценивался в 2018 г. в 1,28 млн единиц оборудо-
вания. Это на 30% меньше, чем в 2017 г. Столь Основные области применения тепловых насо-
значительное падение во многом связано со свер- сов «воздух – вода» разнятся от региона к региону.
тыванием правительственных программ по суб- В Европе это обогрев помещений, в Японии – нагрев
сидированию приобретения энергоэффективной воды для гигиенических нужд, в США и Китае – обе-
бытовой техники. спечение горячей водой кухонь и душевых кабин.
Соответственно отличаются и конструкции тепло-
В Юго-Восточной Азии рынок бытовых теплона- вых насосов, пользующихся наибольшим спросом
сосных водонагревателей еще не сформировался, в каждой стране.
однако на местных технологических выставках такие
устройства становятся все более частыми гостями. В начале 2000-х годов в Японии компании Denso
и Tokyo Electric Power в сотрудничестве с Нацио-
Большинство стран региона относится к категории нальным институтом совершенствования техниче-
развивающихся, и им приходится концентрировать ских наук и технологий (AIST) разработали первые
усилия на решении сразу двух задач – развитии водонагреватели на CO2, использующие принцип
экономики и снижении энергопотребления. Это воздушного теплового насоса. CO2 в качестве
способствует запуску государственных программ хладагента был выбран за его низкий потенциал
по популяризации энергоэффективного оборудова- глобального потепления (ПГП) и возможность по-
ния, такого, как тепловые насосы «воздух – вода». лучить на выходе воду более высокой температуры,
Программы, поощряющие покупку тепловых на- чем при применении R410A. Традиционно банные
сосов, в сочетании с ужесточением экологического процедуры в Японии требуют большого количества
законодательства ожидаемо создадут условия для горячей воды, поэтому вместительный накопитель-
устойчивого роста рынка тепловых насосов «воз- ный бак – обязательный элемент водонагревателей
дух – вода». для внутреннего рынка.

Австралия отличается одним из наиболее строгих Использование CO2 позволяет наполнить бак во-
экологических законодательств в мире, поэтому дой, нагретой почти до 90°C. Благодаря этому объем
тепловые насосы «воздух – вода» все больше ис-
пользуются там как альтернатива электрическим
водонагревателям.

40 № 12/2019

накопительного бака можно уменьшить по сравне- использоваться как для отопления, так и для горячего
нию с баками устройств, нагревающих воду лишь водоснабжения.
до 65°C, сэкономив, таким образом, свободное про-
странство помещения. Организация холодильного В Европе и других регионах, где распространено
цикла на CO2 требует применения специального водяное отопление, для замены газовых котлов необ-
компрессора, так как рабочее давление CO2 в 5 раз ходимы тепловые насосы, которые можно подключить
выше, чем у R410A. Кроме того, для таких систем к существующим системам теплоснабжения: «теплым
требуется особый теплообменник – газоохладитель, полам», конвекторам, панельным радиаторам, фэн-
в котором происходит теплообмен между хлад- койлам. Стандартный тепловой насос «воздух – вода»
агентом и водой. В Японии с 2001 г. по март 2019-го состоит из 3 основных элементов: наружного блока,
было продано более 6,23 млн штук тепловых насосов забирающего тепло из окружающего воздуха; гидро-
на CO2 для нагрева воды. модуля, в котором тепло от нагретого в наружном бло-
ке хладагента передается воде, и накопительного бака
В Европе продажи тепловых насосов «воздух – с несколькими водоводяными теплообменниками, где
вода» стартовали в начале 2000-х годов. В 2006 г. тепло нагретой воды передается воде, циркулирующей
компания Daikin начала полномасштабные продажи в контурах отопления и ГВС. Предполагается, что при
устройств линейки Altherma на R410A, ее примеру замене оборудования гидромодуль устанавливается
последовали другие производители, что привело на место газового котла. В последние годы появилось
к быстрому росту европейского рынка тепловых много моделей, изготовленных в виде моноблоков
насосов «воздух – вода». На первых порах модели, для наружной установки, объединяющих в одном
доступные европейцам, нагревали воду до 35°C и ис- корпусе наружный блок и гидромодуль теплового
пользовались для отопления посредством «теплых насоса, а также комплексные устройства, в корпусе
полов». Для работы отопителей-конвекторов или которых объединены наружный блок, гидромодуль
фэнкойлов требуется горячая вода с температурой и накопительный бак.
около 65°C. Чтобы достичь требуемой температуры,
были разработаны каскадные устройства с хлад- Что касается хладагентов, то многие представ-
агентом R410A в нижней ветви каскада и R134a – в ленные на рынке тепловые насосы «воздух – вода»
верхней. Кроме того, для холодных регионов, где используют R410A. Недавно появились модели
зимой сложно обеспечить отопление только тепло- на новом хладагенте R32 с пониженным ПГП, а
вым насосом, были созданы гибридные системы, на выставке ISH 2019 в Германии было представлено
объединяющие котел и тепловой насос. Появились большое число тепловых насосов (например, от таких
также и экономичные гибридные системы, ком- производителей, как Roth и Nibe), использующих
бинирующие тепловой насос с солнечным теплом, хладагент R290 (пропан).
где вода сначала нагревается солнечным теплом,
а затем ее температура дополнительно повышается Так как в Европе тепловые насосы «воздух – вода»
тепловым насосом. Вода, нагретая таким образом, на- признаны устройствами, использующими возобнов-
капливается в специальном резервуаре, снабженном ляемую энергию, стремление сократить парниковые
множеством водоводяных теплообменников, и может выбросы будет способствовать их дальнейшему ши-
рокому распространению.

По материалам JARN

Конференции Международного института
холода (МИХ) в 2020 г.

Дата проведения Место проведения Название конференции

15–17 апреля Нант, Франция 6-я Международная конференция по устойчивому развитию и
холодильной цепи
7–10 июня Колледж Парк, Мериленд, США
Международная конференция по калорическому охлаждению
26–29 июля Глазго, Шотландия
Международная конференция RANKINE 2020 на тему
7–9 сентября Братислава, Словакия «Достижения в охлаждении, отоплении и регенерации энергии»
6–9 декабря Киото, Япония
10-я Международная конференция по компрессорам и
хладоносителям

14-я конференция Густава Лоренцена по природным хладагентам

№ 12/2019 41

Процессы и аппараты пищевых производств

УДК 664.8.039.5

Совершенствование холодильной
технологии хранения грибов шампиньонов
с использованием комплексной технологии

Канд. биол. наук Н.С. ШИШКИНА, Н.И. ФЕДЯНИНА, О.В. КАРАСТОЯНОВА, М.Т. ЛЕВШЕНКО, Н.В. КОРОВКИНА,
А.А. МУСАТОВА
ВНИИТеК – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

Выявлена эффективность холодильного хранения свежих грибов в полимерных упаковках из РР, РЕ и ВОРР
в комплексе с обработкой ускоренными электронами мощностью до 5 МэВ. При хранении установлено сни-
жение убыли массы грибов в 1,5–2 раза, замедление созревания, увеличение сроков хранения до 20–24 сут в
упаковках РР.

Ключевые слова: хранение грибов, обработка ускоренными электронами, ионизирующие излучения, газовая
среда, полимерные упаковки, повышение сохранности качества.

THE USE OF A COMPLEX REFRIGERATION TECHNOLOGY FOR CHAMPIGNON MUSHROOM STORAGE
IMPROVEMENT
Candidate of biological sciences N.S. SHISHKINA, N.I. FEDYANINA, O.V. KARASTOYANOVA,
M.T. LEVSHENKO, N.V. KOROVKINA, A.A. MUSATOVA
VNIITeK – branch of FGBNU “V.M. Gorbatov Federal Scientific Center of food systems”, RAS

The efficiency of cold storage of fresh mushrooms in РР, РЕ and ВОРР polymeric packages in combination with
processing by accelerated electrons at energy of about 5 MeV was showed. During cold storage reducing mushroom mass
losses 1,5–2 times, maturation retarding as well as storage life increasing up to 20–24 days in PP packages were defined.

Keywords: mushroom storage, processing by accelerated electrons, ionizing radiation, gas atmosphere, polymeric
packages, quality keeping increase

Введение Многогранность потребительских качеств грибов
Практика направленной оптимизации сохранения шампиньонов привлекает значительный интерес к
этому виду продукции, реализуемой в свежем виде
санитарно-гигиенических и потребительских по- или после переработки путем замораживания, суш-
казателей качества свежей растительной продукции ки и др., и проявляется в ряде их особенностей [2,
постоянно пополняется разнообразными методами 4, 6–8].
антисептического и функционального воздействия.
Грибы – ценный и безопасный источник белка.
Весьма актуально для перспективного освоения в Культивируемые грибы по стоимости значительно
технологии холодильного хранения продукции приме- дешевле мяса, что делает их доступными для всех
нения комплекса средств ионизирующей обработки и слоев населения.
модифицирования состава газовой среды [1–3, 5, 7, 9].
В состав шампиньонов входит 18 аминокислот,
В настоящее время в РФ и в других странах мира которые стимулируют работу гипофиза, увеличива-
все больше уделяется внимания увеличению объемов ют выработку гормона роста, гормонов щитовидной
производства и реализации растительной продукции железы, надпочечников. Грибы применяются как
экологически безопасного производства, в том числе противораковое средство.
грибов, выращиваемых в контролируемых условиях
органического производства. По питательности грибы превосходят многие овощи
и фрукты; кроме белков они содержат углеводы, в том
Культурные грибы в свежем и переработанном числе глюкозу.
виде характеризуются высокой пищевой и лечебной
ценностью, являются существенным источником рас- Культивируемые грибы содержат такие минераль-
тительных белков, производству которых уделяется ные вещества, как калий, фосфор, сера, магний,
значительное внимание в пищевой технологии [2, 4]. натрий, кальций, хлор и различные витамины: про-

42 № 12/2019

витамин А (каротин), витамины группы В, витамин • ВОРР (биаксиально ориентированная полипро-
С, а также большое количество витамина D и ряда пиленовая пленка) толщиной 40 мкм, кислородопро-
антиоксидантов. ницаемостью 1325 см3/(м2·сут), паропроницаемостью
3,3 г/(м2·сут).
Хитин и другие компоненты грибов путем сорбции
выводят из организма шлаки, токсины и тяжелые Хранение упакованных грибов проводили в холо-
металлы. дильной камере при температуре 4…5 оС.

Ранее проведенные исследования [2, 4–9] позво- Газовая среда в упаковках создавалась за счет ды-
ляют выявить эффективные пути сохранения расти- хания грибов (поглощение О2, выделение СО2) и се-
тельной продукции. лективной проницаемости полимерного материала по
отношению к компонентам газовой среды. Контроль
Выявлена высокая эффективность комплексных состава газовой среды (О2, СО2) в упаковках прово-
технологий хранения, сочетающих воздействие анти- дился с использованием газоанализатора МАГ-6 П-В.
септических методов (физические способы обработки,
антисептические средства химической природы и др.), Качество сырья при хранении оценивали по изме-
а также методов функционального воздействия (холод, нению органолептических и химико-технологических
газовая среда и др.), которые позволяют стабилизи- показателей, а также в соответствии с ГОСТ Р 56827-
ровать неблагоприятные изменения в растительной 2015 (UNECE STANDARD FFV-24:2012) «Грибы
продукции в процессе созревания и старения тканей (в шампиньоны свежие культивируемые. Технические
том числе изменение окраски, размягчение, снижение условия».
аромата, устойчивости и др.) [1, 3, 5–9].
При оценке степени антисептирования сырья в про-
Проведенные ранее исследования [5, 6] позволили дуктах до и после обработки определяли:
обосновать структуру комплексной радиационной
технологии обработки и хранения свежих грибов  КМАФАнМ – количество мезофильных аэробных
(шампиньонов), в которую были включены следую- и факультативно-анаэробных микроорганизмов по
щие этапы: ГОСТ 10444.15-94;

 упаковка грибов в полимерные пакеты с подо-  количество плесневых грибов и дрожжей по ГОСТ
бранными газоселективными свойствами в целях 10444.12-2013;
формирования состава газовой среды для направлен-
ного регулирования процессов созревания грибов, их  количество бактерий семейства Enterobacteriaceae
устойчивости к патогенам и сохранения показателей по ГОСТ 32064-2013.
качества продукции;
Результаты исследований
 обработка упакованных грибов ионизирую- Для решения задач оптимизации технологии хра-
щим излучением (ускоренными электронами или
γ-излучением) для ингибирования фитопатогенной нения грибов шампиньонов изучали эффективность
микрофлоры и повышения микробиологической способов повышения микробиологической безопас-
безопасности; ности и сохранения качества продукции. Для антисеп-
тической обработки был выбран метод радиационного
 холодильное хранение (4…5 оС) для продления воздействия на грибы ускоренными электронами
сроков созревания и снижение потерь от убыли массы в диапазоне доз облучения 1–3 кГр, успешное при-
и порчи. менение которого для хранения различных пищевых
продуктов, в том числе растительного происхождения,
Новизна исследований состоит в применении ком- ранее исследовано нами, а также рядом зарубежных
плекса факторов воздействия на основные показатели ученых [1, 3, 5–9].
лежкоспособности грибов шампиньонов в целях оп-
тимизации процесса их хранения, уточнения режимов При хранении грибов установлен высокий антисеп-
комплексной технологии и выбора рекомендуемых тический эффект обработки ускоренными электрона-
полимерных упаковок. ми (доза от 1 до 3 кГр) в комплексе с модифицировани-
ем газовой среды (МГС) при пониженном содержании
Материалы и методы исследования О2 и повышенном – СО2.
Объектами исследований служили свежие культиви-
Как видно из приведенных в табл. 1 данных, обра-
руемые грибы шампиньоны (Agaricus bisporus). ботка ускоренными электронами с увеличением дозы
Обработку проводили ускоренными электронами облучения ингибирует поверхностную микрофлору
грибов, особенно бактериальной природы. В инги-
с дозой облучения 1–3 кГр при мощности до 5 МэВ. бировании микрофлоры грибов ведущую роль играет
Грибы (Agaricus bisporus) помещали в лотки из по- степень радиационного воздействия.

лимерных материалов и упаковывали в пакеты из Наиболее значительно ингибирование проявляется
различных полимерных пленок: сразу после обработки ускоренными электронами с
дозами 2–3 кГр. Количество жизнеспособной бакте-
• полипропилен (РР) толщиной 80 мкм, кислоро- риальной микрофлоры на поверхности облученных
допроницаемостью 1000–6000 см3/(м2·сут) и паропро- грибов снижается на 102–103 КОЕ/г (упаковки РР), а
ницаемостью 8–13 г/(м2·сут); в упаковках ВОРР – на 103–104 КОЕ/г. Понижение
пострадиационного уровня микробиологической об-
• полиэтилен (РЕ) толщиной 7 мкм, кислородопро- семененности у облученных грибов поддерживалось
ницаемостью 5·10–13 м2·Па–1 с–1, паропроницаемостью и в период хранения в условиях модифицированной
0,5–5 г/(м2·сут) по ГОСТ 10354-82 «Пленка полиэти-
леновая. Технические условия»;

№ 12/2019 43

Процессы и аппараты пищевых производств

газовой среды при повышенном содержании СО2 более значительное возрастание поглощения О2 при
(табл. 1). При этом количество жизнеспособных бакте- хранении грибов в указанных упаковках (см. табл. 3).
рий на поверхности грибов, облученных дозой 2–3 кГр
сокращалось к концу хранения в упаковках РР на Более значительное ингибирование поверхностной
102–103 КОЕ/г, а в упаковках ВОРР – на 103–105 КОЕ/г. микрофлоры грибов в упаковке из ВОРР коррелиро-
При хранении отмечалось частичное восстановление вало с более высоким содержанием СО2, особенно на
жизнедеятельности более радиоустойчивой микро- конечных этапах хранения (см. табл. 2).

флоры (см. табл. 1). В контрольном варианте наблюдалось сохранение
более высокого уровня микробиологической обсеменен-
Таблица 1 ности. Определено влияние на жизнедеятельность по-
Влияние обработки грибов шампиньонов ускоренными верхностной микрофлоры, а также состава формируемой
электронами и сроков хранения их в различных упаковках в пакетах газовой среды, в том числе накопление СО2.

на микробиологическую безопасность продукции Для стабилизации процессов созревания грибов
создавали условия МГС в различных видах упаковок
Упаковка в пакеты РР из полимерных материалов: РЕ – полиэтилен (7 мкм),
РР – полипропилен (80 мкм) и ВОРР – биаксиально
Доза Количество жизнеспособных Количество ориентированная полипропиленовая пленка (40 мкм).
облучения, СО2, %
клеток МАФАиМ (КОЕ/г) В упаковках РР и ВОРР сразу после облучения от-
кГр мечается возрастание содержания СО2, что обуслов-
при сроке хранения, сут лено пострадиационным увеличением интенсивности
дыхания грибов в процессе хранения (см. табл. 2 и 3).
1 10 21 На 10-е сутки
хранения В период хранения у облученных грибов в упаковках
РР с увеличением дозы облучения замедляется темп
0 (контроль) 1,6·106 1,8·106 1,0·106 10,2 дыхания, что способствует задержке процессов со-
зревания и старения тканей.
1 3,0·104 2,5·104 3,6·104 8,2
Наиболее высокое содержание СО2 отмечено в
2 3,7·103 1,5·103 1,2·103 5,6 упаковках ВОРР. Более интенсивное поглощение О2
также отмечено в этом варианте хранения (см. табл. 3),
Упаковка в пакеты ВОРР что может быть одной из причин стимулирования
при таком варианте хранения наблюдаемых функци-
Срок хранения, сут На 13-е сутки ональных расстройств и появления темноокрашенных
1 13 21 хранения соединений, ухудшающих качество продукции.

0 (контроль) 6,3·104 7,0·104 2,8·105 11,1 В варианте хранения грибов в упаковках ВОРР с
первого дня хранения содержание СО2 в пакетах с об-
1 1,2·104 8,2·103 1,1·104 11,3 лученными грибами резко возрастает (см. табл. 3) до
14,45–16,57 % и держится на этом уровне 3–5 сут, после
2 3,0·101 2,1·101 1,3·102 10,8 чего отмечается понижение выделения СО2 до 9–11 %
(8–16 сут), что в 2–3 раза больше, чем в варианте упа-
3,2 0 0 0 9,4 ковки в пакеты из РР и РЕ. К концу хранения в опытных
вариантах упаковки из ВОРР содержание СО2в пакетах
В упаковках ВОРР при дозах облучения 3,2 кГр остается на более высоком уровне, чем в пакетах из РР
отмечалось наиболее значительное ингибирование и РЕ.
бактериальной микрофлоры (КМАФАнМ) при 100%-
ном подавлении бактериальной микрофлоры, которое Важную роль для культурных грибов играют потери
сохраняется до конца хранения (см. табл. 1). влаги при хранении, предельные значения которых не
должны превышать 5% [8].
Использование радиационной обработки в ком-
плексе с упаковкой грибов в полимерные пакеты по- Исследования показали, что применение для хра-
зволяло обеспечивать создание модифицированной нения облученных грибов различных полимерных
газовой среды с повышенным содержанием СО2 и
пониженным О2 (табл. 2, 3).

Наиболее высокое содержание СО2 в упаковках
ВОРР отмечалось сразу после облучения грибов и
хранения, что может рассматриваться как одна из при-
чин ускорения процессов старения тканей грибов. На
указанные явления влияет также повышение активно-
сти окислительных процессов, о чем свидетельствует

Таблица 2
Изменение газового состава в упаковках РР и РЕ в процессе хранения шампиньонов, облученных ускоренными электронами

Доза Изменение газового состава (%) при сроке хранения, сут
облучения,
Вид упаковки 1 3 10 21
кГр РЕ
РР О2 СО2 О2 СО2 О2 СО2 О2 СО2
0 (контроль) 20,9 0,03 19,0 0,03 17,3 0,02 17,7 0,025
1
2 20,9 0,01 17,7 0,01 17,45 0,275 17,5 0,0254

0 (контроль) 20,9 0,01 17,4 0,01 17,65 0,27 17,45 0,02
1
2 20,9 0,50 18,1 9,0 14,35 10,17 16,5 6,63

20,9 1,0 16,9 7,1 15,8 8,15 16,6 4,33

20,9 1,5 16,1 4,2 16,2 5,6 15,9 6,63

44 № 12/2019

Таблица 3
Влияние комплексной технологии хранения шампиньонов на состав газовой среды в полимерных упаковках ВОРР

Доза облучения, кГр Содержание О2 в пакетах (%) при сроках хранения, сут

0 (контроль) 3 8 13 16 21 24
1,2 13,40
1,6 12,93 8,47 5,10 5,47 16,30 13,67
2,0 13,80
2,4 13,30 7,80 5,63 5,33 7,13 13,37
3,2 14,23
13,40 7,73 5,60 5,35 8,73 11,20
0 (контроль)
1,2 13,45 8,13 5,33 5,37 8,50 24
1,6 4,63
2,0 13,50 8,53 6,33 5,43 8,17 5,43
2,4 4,43
3,2 14,1 8,13 6,73 5,30 8,07 2,65
3,64
Содержание СО2 в пакетах (%) при сроках хранения, сут 4,84

1 3 8 13 16 21

7,80 5,63 9,50 11,13 10,96 4,63

16,37 16,26 10,17 11,32 10,56 5,43

14,45 17,14 10,16 10,3 10,76 4,43

15,08 18,67 9,78 10,76 9,98 2,65

16,57 18,86 9,38 10,74 9,19 3,64

14,84 18,90 9,60 9,40 4,84 4,84

упаковок (РР, РЕ, ВОРР) обеспечивало сохранение Установлено также, что в облученных вариантах
требуемой влажности. Отмечено, что увеличение грибов более успешно сохраняются растворимые сухие
дозы облучения от 1 до 3 кГр снижает убыль массы в вещества (табл. 5).
сравнении с контролем во всех вариантах упаковок.
Наилучшие результаты по сокращению убыли массы С увеличением дозы облучения в условиях МГС
отмечались при холодильном хранении обработанных лучше сохраняется структура грибов в упаковках РР
ускоренными электронами шампиньонов (дозы от в результате замедления процессов созревания и от-
1,2–3 кГр) в упаковках ВОРР (табл. 4). В этом варианте даления сроков старения и порчи.
хранения в МГС потери массы облученных грибов
через 13 сут хранения составляли 0,26–0,52%, а на Важной обобщенной потребительской характери-
24-е сутки – до 0,51–0,67%. стикой сохраняемой растительной продукции явля-
ется органолептическая оценка.
Несколько выше были потери массы у облученных
грибов при хранении в упаковках из РР (1,76–2,24%). Из исследованных вариантов технологии хранения
Наиболее значительны потери массы грибов в упа- грибов наилучшую органолептическую оценку получи-
ковках из РЕ. ли образцы, облученные дозами 1–3 кГр и сохраняемые
в условиях охлаждения в пакетах из полимерных пленок
РР (полипропилен). В течение 10–22 сут обеспечи-

Таблица 4
Убыль массы облученных грибов шампиньонов при холодильном хранении в упаковках ВОРР при 4…5 оС

Доза облучения, кГр Естественная убыль массы грибов (%) при сроках хранения, сут
1 3 8 13 21 24
0 (контроль) 0,09 0,13 0,14 0,35 0,46 0,84
1,2 0,07 0,09 0,12 0,33 0,52 0,67
1,6 0,08 0,03 0,19 0,52 0,63 0,64
2,0 0,05 0,03 0,15 0,29 0,51 0,64
2,4 0,10 0,03 0,15 0,26 0,50 0,60
3,2 0,15 0,03 0,12 0,26 0,39 0,51

Таблица 5
Изменение содержания растворимых сухих веществ у облученных грибов при хранении в МГС при 4…5 оС (упаковка ВОРР)

Доза облучения, кГр Содержание растворимых сухих веществ (%) при сроках хранения, сут
1 3 8 13 21 24
0 (контроль) 6,79 6,59 7,04 6,06 6,48 6,17
1,2 6,96 6,63 6,19 6,51 6,59 6,11
1,6 6,93 6,37 6,52 6,41 6,60 6,19
2 6,71 6,86 6,69 6,50 6,57 6,23
2,4 6,6 6,5 6,8 6,4 6,6 6,2
3,2 6,61 6,08 7,01 6,56 6,04 6,43

№ 12/2019 45

Процессы и аппараты пищевых производств

В варианте хранения облученных грибов в упаковках
ВОРР при положительных характеристиках качества
(минимальные потери убыли массы, замедление про-
цесса дыхательного газообмена, значительное сокра-
щение микробиологической обсемененности и др.)
в период хранения проявилось нарушение в окраске
грибов – потемнение поверхностных тканей. Это су-
щественно ухудшило потребительское качество грибов
в упаковках ВОРР (см. рисунок). Причины отмечен-
ного явления нуждаются в дополнительном изучении.
Возможно, они связаны с нарушением температурного
режима при хранении грибов до обработки.

Грибы шампиньоны (сверху вниз): исходные; облученные Выводы
дозой 2 кГр после хранения при 4…5 оС в упаковках ВОРР  Установлена перспективность применения ком-
в течение 15 сут; облученные дозой 2 кГр после хранения
при 4…5 оС в упаковках ВОРР в течение 21 сут плексной технологии хранения в целях повышения
сохранности качества грибов шампиньонов, явля-
валось сохранение высокой оценки консистенции, ющихся ценным пищевым ресурсом растительного
внешнего вида, а также замедление сроков проявления белка, ряда биологически активных веществ, макро- и
окрашивания шляпки, характерного при образовании микроэлементов пищевого назначения.
меланоидинов в результате перезревания грибов. В
этом варианте сроки раскрытия шляпок отдалялись на  В состав комплексной технологии хранения гри-
2–7 сут, сокращались в 1,5–2 раза потери массы грибов бов шампиньонов рекомендуется включать их обра-
и продлялись сроки хранения до 20–22 сут при 4...5 оС. ботку ускоренными электронами дозами от 1 до 3 кГр с
использованием модифицированного состава газовой
среды в упаковках из полипропилена РР (толщина
80 мкм) и режима холодильного хранения при 4…5 оС.

При этом сокращается в 1,5–2 раза потеря массы
грибов, задерживается процесс их созревания (ста-
рения), сохраняются органолептические показатели
качества, продляются сроки хранения до 20–22 сут.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. REFERENCES
1. Козьмин Г.В., Санжарова Н.И., Тихонов В.Н. Перспективы при- 1. Kozmin G.V., Sanzharova N.I., Tikhonov V.N. Perspectives of
менения физических факторов в АПК//Сб. докл. Международной using physical factors in agro-industrial complex//Papers collected,
научно-практической конференции «Радиационные технологии International conference “Radiation technologies in agriculture and
в сельском хозяйстве и пищевой промышленности: состояние и food industry: state and perspectives”. – Obninsk, 2018. P. 278-281.
перспективы». – Обнинск, 2018. С. 278–281. 2. Lazareva T.G., Aleksandrova E.G. Production of mushrooms in
2. Лазарева Т.Г., Александрова Е.Г. Производство грибов в России: Russia: major problems and perspectives//Advances in modern science
основные проблемы и перспективы // Успехи современной науки and education. 2017. V. 5. №. 4. P. 181–184.
и образования. 2017. Т. 5. №. 4. С. 181–184. 3. Petrov A.N. Use of ionizing radiation to optimize the technology of
3. Петров А.Н. Применение ионизирующих излучений для cold storage of fruit and vegetable products/A.N. Petrov, N.S. Shishkina,
оптимизации технологии холодильного хранения плодоовощной O.V. Karastoyanova, O.A. Klyueva, M.T. Levshenko//Kholodilnaya
продукции / А.Н. Петров, Н.С. Шишкина, О.В. Карастоянова, Tekhnika. 2015. № 11. P. 51–55.
О.А. Клюева, М.Т. Левшенко // Холодильная техника. 2015. № 11. 4. Tsapalova I.E., Bakaytis V.I., Kutafyeva N.P., Poznyakovsky V.M.
С. 51–55. Mushroom examination: quality and safety. – Novosibirsk, 2007. –
4. Цапалова И. Э., Бакайтис В. И., Кутафьева Н. П., Позняков- 288 p.
ский В. М. Экспертиза грибов: качество и безопасность. – Ново- 5. Shishkina N.S., Stepanov G.P. Promising radiation technology
сибирск, 2007. – 288 с. for treatment and storage of fruit and vegetable produce// Problems
5. Шишкина Н.С., Степанов Г.П. Перспективная радиационная of atomic science and engineering. Series Technical physics and
технология переработки и хранения плодоовощной продукции // automation. 2017. Issue 76. P. 35–42.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Техническая физика и 6. Shishkina N.S., Fedyanina N.I., Karastoyanova O.V.,
автоматизация. 2017. Вып. 76. С. 35–42. Levshenko M.T., Korovkina N.V., Petrov A.N. Use of physical methods
6. Шишкина Н.С., Федянина Н.И., Карастоянова О.В., Левшен- of treatment to enhance champignons preservation//Kholodilnaya
ко М.Т., Коровкина Н.В., Петров А.Н. Повышение сохранности Tekhnika. 2019. № 9. P. 45–50.
шампиньонов физическими методами обработки// Холодильная 7. Djekic J., Vuncluk J. et.al. Application of quality function
техника, 2019. № 9. С. 45–50. deployment on shelf-life analysis of Agaricus bisporus// Food science
7. Djekic J., Vuncluk J. et.al. Application of quality function deployment and technology. 2016. P. 78–89.
on shelf-life analysis of Agaricus bisporus// Food science and technology. 8. Duan Z., Xing Z., Shau Y., Zhao X. Effect of electron beam
2016. P. 78–89. irradiation on postharvest quality and selected enzyme activities of
8. Duan Z., Xing Z., Shau Y., Zhao X. Effect of electron beam the white Button Mushroom, Agaricus bisporus// Agric. Food Chem.
irradiation on postharvest quality and selected enzyme activities of the 2010. № 58, P. 9617–9621.
white Button Mushroom, Agaricus bisporus// Agric. Food Chem. 2010. 9. Fernandes Â., Antonio A. L., Oliveira M. B., Martins A., Ferreira I.
№ 58, P. 9617–9621. C. F. R. Effect of gamma and electron beam irradiation on the physico-
9. Fernandes Â., Antonio A. L., Oliveira M. B., Martins A., Ferreira I. chemical and nutritional properties of mushrooms// Food Chemistry.
C. F. R. Effect of gamma and electron beam irradiation on the physico- 2012. № 135(2). P. 641–650.
chemical and nutritional properties of mushrooms// Food Chemistry.
2012. № 135(2). P. 641–650.

46 № 12/2019

Памятные даты

Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ ОБ АТОМАХ,
ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ И ГАЗАХ

К 150-летию открытия Д.И. Менделеевым периодической системы элементов

А.В. БУТОРИНА, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова;
С.Б. НЕСТЕРОВ, А.М. АРХАРОВ, А.И. СМОРОДИН, Н.А. АНДРЕЕВ,
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана;
О.А. ДАНЬКО, Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова
канд. пед. наук Н.В. МОРОЗОВА, ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России

Статья посвящена 185-летию со дня рождения Д.И. Менделеева и 150-летию открытия им периодического
закона химических элементов – одного из основных законов физики и химии.

Ключевые слова: химия, элемент, атом, температура, газ, система, терминология, сжижение, раство-
рение, упругость газов.

«Менделеев... совершил научный подвиг, который смело можно
поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще

неизвестной планеты Нептун».

Ф. Энгельс

«Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные

научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям

живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение,

составленное из наименьшего количества слов, принесло бы

наибольшую информацию? Я считаю, что это – атомная гипотеза …

все тела состоят из атомов – маленьких телец, которые находятся в

беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но

отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной

этой фразе … содержится невероятное количество информации о мире,

стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения».

Д.И. Менделеев (1834–1907) Р. Фейнман

Великий русский ученый, педагог и общественный М.В. Ломоносов производил опыты, задумываясь над
деятель Д.И.Менделеев родился 8 февраля 1834 г. причинами и механизмом превращения веществ. Он
пришел к выводу, что в природе существуют простые
По подсчету исследователей, им написано около 1000 вещества – элементы – и сложные вещества, состав-
работ в разных областях знаний – химии, физики, метроло- ленные из этих элементов. Каждый элемент состоит
гии, метеорологии, сельского хозяйства, экономики и др. из атомов, характерных только для данного элемента,
со строго определенными свойствами. Атомы разных
Атомная гипотеза была сформулирована еще Демо- элементов, соединяясь между собой при химических
критом в IV в. до нашей эры. В течение многих веков реакциях в строго определенном порядке, образуют
ученые пытались определить и сформулировать воз- более сложные, составные вещества [1, 2, 3].
можность существования атомов [2].
Уже были известны десятки химических элементов и
М.В. Ломоносов находился у истоков русской науки и точно установлено, что из этих элементов, атомы которых
в биографию атома им вписана очень важная страница. комбинируются при химических реакциях определенным
Ломоносов был первым русским ученым, который ут- образом, получаются все остальные вещества. Но оста-
верждал, что движение материи совершается не только валось неясным: почему одни элементы ведут себя так,
в живых организмах, но и в неживой природе. а другие иначе? Почему некоторые элементы проявляют
примерно одинаковые свойства, а их атомные веса сильно
Все больше и больше наука накапливала фактов о отличаются? Почему одни тяжелее, а другие легче?
строении вещества. Уже было ясно, что атомы являются
кирпичиками мироздания. Были установлены точные Не было настоящего порядка в мире веществ. Вернее,
закономерности в превращениях веществ, открыты порядок-то был – это еще Ломоносов предсказывал,
многие химические элементы. Неясным оставался но какой он, в чем заключаются закономерности этого
только механизм взаимодействия атомов этих эле- порядка, было неясно.
ментов между собой. Как комбинируются простейшие
частички вещества? В своей химической лаборатории

№ 12/2019 47

Памятные даты

Периодическая система элементов единым «стержнем». Он все чаще и чаще начинал за-
Выдающееся научное достижение Д.И.Менделе- думываться: нет ли закономерности между атомными
весами элементов и их свойствами? Для того чтобы
ева – открытие периодического закона химических нагляднее выявить эту закономерность, Д.И. Мен-
элементов – одного из основных законов физики и делеев написал на отдельных карточках названия
химии. элементов, их атомный вес и основные химические
свойства, после чего стал раскладывать карточки
Дата открытия Д.И.Менделеевым периодического в определенном порядке – по мере возрастания
закона (таблицы элементов) – 1 марта 1869 г. До сих атомных весов элементов. На первом месте оказался
пор имеет хождение миф о том, что таблица при- водород. Его атомный вес равен единице. За ним
снилась ему во сне. следовали другие элементы. Получилась цепочка из
63 карточек (по числу известных тогда элементов).
Считается, что плотно работать над этой тематикой Ну и что же? Никакой закономерности. А если подо-
он начал после участия в Международном конгрессе брать колонки элементов, образующих одинаковые
химиков в Карлсруэ (1860 г.). Сам Д.И.Менделеев на соединения с кислородом, и распределить их так,
вопрос об открытии периодической системы отвечал: чтобы в строчках элементы располагались по порядку
«Я над ней, может быть, 20 лет думал, а вы думаете: атомных весов? Менделеев это сделал, и ему стало
сидел и вдруг…готово». видно, что элементы с одинаковыми химическими
свойствами группируются в определенной последо-
6 марта 1869 г. в Петербургском университете про- вательности.
ходило заседание Русского физико-химического
общества. Виднейшие русские ученые, присутство- Пришлось еще много раз анализировать, груп-
вавшие на заседании, уже знали приблизительно о пировать, изучать расположение элементов, но уже
теме сообщения, которое будет сделано на заседании. теперь было ясно: химические свойства элементов,
Автором этого сообщения был молодой талантли- расположенных по мере возрастания атомных весов,
вый профессор кафедры неорганической химии повторяются. Так был открыт периодический закон
Петербургского университета Дмитрий Иванович элементов! И, конечно, это не случайное открытие.
Менделеев. [2, 6]. Только огромные знания, опыт и хорошо развитое
чувство научного предвидения позволили Д.И. Мен-
Еще в январе 1869 г. многие из ученых, присутство- делееву установить, что атомный вес является основ-
вавшие на заседании общества, получили листок, ной характеристикой, отражающей все многообразие
озаглавленный «Опыт системы элементов, осно- свойств элементов.
ванный на их атомном и химическом сходстве». На
листке были выписаны обозначения химических эле- Из 63 карточек, которые раскладывал Д.И. Менде-
ментов. Ученые обратили внимание, что химические леев, 9 не соответствовали закономерности таблицы.
элементы в этой небольшой табличке располагаются В чем дело? Значит, закон неправилен? Нет, Менде-
по порядку возрастания атомных весов. Но далеко не леев твердо верил в силу закона и не сомневался в
все тогда поняли, что в этом-то и заключается вели- его правильности. Раз карточки выпадают из общей
кий смысл коротенькой записки Д.И. Менделеева. закономерности, значит, атомные веса этих элемен-
тов были определены неправильно, но элементы эти
То, что они услышали на заседании, было огромной нужно поставить туда, где располагаются сходные с
сенсацией. Правда, самого Менделеева на заседании ними по химическим свойствам. Зная атомные веса
не было. В тот день он болел. От его имени сообще- соседних элементов, можно получить атомный вес
ние сделал профессор Н.А. Меньшаки. Сообщение и этих, не подчиняющихся закону элементов. Так
называлось «Соотношение свойств с атомным весом были исправлены атомные веса бериллия, индия,
элементов». То, о чем рассказывалось в сообщении, тория, урана. Правда, Менделеев это сделал не сразу,
было великим открытием, оказавшим огромное а спустя некоторое время после своего сообщения,
влияние на науку. После открытия Д.И. Менделеева продолжая усовершенствование таблицы. Проде-
началась новая эпоха в развитии науки – эпоха атом- ланные потом более точные опыты позволили уче-
ной науки. И вот почему. ным убедиться, что, действительно, первоначально
определенные атомные веса элементов оказались
Когда Д.И. Менделеев сообщил о взаимосвязи неправильными. Их атомные веса в точности соот-
между свойствами элементов и их атомными весами, ветствовали предсказанным Менделеевым.
ему было 35 лет. Он был уже довольно известным в
то время ученым-химиком, прекрасно разбирался в Когда Д.И. Менделеев составлял таблицу, некоторые
тонкостях химических превращений элементов, осо- места в ней оказались незаполненными. Убежденный
бенностях протекания реакций. В 1867 г. Менделеев в правильности открытого им периодического закона,
начал писать книгу «Основы химии». И чем дальше он смело предположил, что здесь должны находиться
продвигалась работа, чем больше он думал об из- еще не открытые элементы, и назвал их экабор, эка-
ложении материала в книге, тем больше чувствовал силиций и экаалюминий (приставка «эка» обознача-
какую-то неудовлетворенность.

Менделеев предполагал, что многочисленные
химические реакции, свойства элементов и многое
другое должны быть объединены единым смыслом,

48 № 12/2019