В Российской Федерации многие существующие холодильники требуют реконструкции с точки зрения снижения потерь хранимой продукции, экономии энергоресурсов и мощности холодильного оборудования.

В настоящее время основная масса замороженного мяса хранится в виде полутуш. При хранении мяса в таком виде окружающий воздух можно рассматривать как некоторую транспортную систему для переноса влаги продукта на охлаждающую поверхность. При этом считается, что усушка отсутствует при 100%-ной влажности воздуха. Однако, как показывает практика, усушка и в этом случае имеется. Здесь большое влияние оказывают потоки радиационной теплоты от наружных стен, из-за чего продукт имеет более высокую, нежели окружающий воздух, температуру, что создает условия для испарения влаги в насыщенный воздух. Следовательно, для сокращения потерь от усушки необходимо создать такие условия хранения, при которых влияние тепловых излучений на продукт сводилось бы к минимуму. Это может быть обеспечено путем резкого снижения степени черноты ограждающих конструкций холодильной камеры.

Для достижения указанного эффекта, еще в 1975 г. (Б.С. Тихонов) предложен способ покрытия внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций холодильников гибким лучеотражающим материалом с малой степенью черноты (до 0,06 против 0,9 у обычных стен и ледяных экранов.)

Появление в последнее время новых рулонных материалов, обладающих легкостью, высокой прочностью и уникальными теплофизическими характеристиками (термо- и морозостойкостью, тепло- и светоотражающими свойствами, пластичностью и др.), позволяет оценить качество проектирования и строительства холодильников с новых позиций, а именно - использовать следующие пленки:

ДМПС - дублированная, металлизированная пленкой стеклоткань. Предназначена для покрытия внешних поверхностей ограждающих конструкций, оборудования и трубопроводов систем хладоснабжения и кондиционирования (λ=0,341-0,361 Вт/(м·К), хладостойкость до -60 °С, термостойкость до 200-230 °С, толщина 0,25-0,35 мм. Степень черноты є - не более 0,06. Сопротивление на раздирание в продольном направлении 35 Н/м², в поперечном - 40 Н/м².

Устойчивость к многократному применению (цикла) при -20 °С в продольном направлении 10000, в поперечном - 5000 циклов, длина рулона 60-90 м при ширине 0,6 м. ТУ17-205.232-03-965, ТУ 17-205.232-04-96.

ДМПХТ - дублированная металлизированная пленкой хлопчатобумажная ткань, предназначенная для покрытия внутренних поверхностей ограждающих конструкций (степень черноты є - не более 0,06, коэффициент ограждения видимого света не менее 0,7)

ПТП - полимерная теплоотражательная пленка, предназначена для защиты жилых помещений от нагревания их солнечными лучами (хладостойкая до -50 °С, поглощательная способность для солнечных лучей Аs=0,26, а степень черноты є - не менее 0,06, масса 25 г/м² , толщина 0,1 мм, прочность на разрыв - не менее 800 Н, сопротивление на разрушение - 30 Н/м² ТУ 225.001-0.06-940564-2004. Утверждена санитарно-эпидемиологическим надзором г. Москвы.

Усушка замороженных продуктов определяется обобщающим потенциалом массопереноса (Б.С. Тихонов):

ΔΨ=Θ¹_Т(Т_М-T₀)+(μ_m-μ₀), Дж/кмоль,                        (1)

где:
Θ¹_Т - температурный коэффициент потенциала влажности, Дж/(кмоль·К);
Т_М - температура поверхности продукта;
T₀ - температура окружающего воздуха;
μ_m- химический потенциал окружающего воздуха у поверхности мяса (при φ=100%, μ_m= 0), Дж/кмоль;
μ₀ - химический потенциал окружающего воздуха.

Поэтому, как следует из формулы (1), важно сократить поток радиационной теплоты от стен на штабели мяса и, тем самым снизить температуру поверхности продукта Т_М . Вследствие этого разность температур продукта и воздуха сокращается или становится равной нулю, а усушка будет определяться только величиной химического потенциала окружающего воздуха.

Способ установки теплозащитных экранов у стен и потолков одноэтажных холодильников и верхних этажей многоэтажных прост. Пленка наклеивается матовой стороной на облицовочные минеральные плиты толщиной 5 мм, широко применяемые в настоящее время при проведении ремонтных работ, которые в свою очередь при помощи металлических штапиков крепятся к указанным выше поверхностям. Процесс обшивки стен холодильника сводится к монтажу обшивок в любых температурных условиях и может проводиться в отдельных  камерах без остановки холодильных агрегатов. При этом плиты обшивки крепятся к стенам на деревянные рейки сечением 50x50 мм.

Покрытие экрана теплоотражающей пленкой заключается в раскатывании легких рулонов матовой стороной по поверхности плит и креплении их по торцам. При этом в промежуточных этажах (многоэтажных холодильников) экранизируются только внутренние поверхности наружных стен, а в верхних этажах еще и потолки.

Благодаря экранам условия хранения замороженной продукции в верхних этажах становятся практически аналогичными условиям хранения в промежуточных.

Основным назначением экранов у стен и потолков верхних этажей является защита неупакованного замороженного мяса от потоков радиационной теплоты, в основном определяющих усушку продукта. Другое назначение этих покрытий - резкое сокращение лучистой составляющей коэффициента теплоотдачи ограждений (эффект термоса) и уменьшение энергозатрат, связанных с получением холода. Снижение усушки и энергозатрат вполне окупает все капиталовложения на устройство покрытий.

Теплоотдача от стен и потолков к воздуху камеры складывается из теплоотдачи конвекцией, теплоотдачи излучением (q_p) и теплопроводностью стеновой конструкции.

При этом удельный поток радиационной теплоты от стен в камеру определяется по выражению:

q_p=ε₀c₀(T_п⁴ -Т_в⁴), Вт(м²·К) ,                              (2)

где:
ε₀ - степень черноты поверхности ограждения;
с₀ - коэффициент излучения абсолютного тела (с₀= 5,7 Вт/(м²·К⁴);
Т_п и T_в - сотые доли абсолютных температур соответственно поверхности продукта и воздуха камеры, К.

Как известно один экран, размещенный между двумя взаимно излучающими телами, снижает радиационный поток от более нагретого тела в два раза. Поэтому, определив теплоизлучение между нагретой стенкой и поверхностью продукта при отсутствии экрана (q_p), можно оценить как энергетическую составляющую экономического эффекта экрана (q_Э=q_p/2) так и технологическую, связанную со снижением усушки продукта при меньшем нагреве его поверхности. Последнее особенно важно учитывая высокую стоимость мяса.

Воздушную прослойку толщиной 50 мм между стенкой и экраном (при отсутствии значительной циркуляции в ней воздуха) можно рассматривать как дополнительное и термическое сопротивление стеновой конвекции (δ_{прослойки}/λ_{экв. прослойки}) = 0,1.

По СНиП величина требуемого термического сопротивления стен существующих холодильников при наружной температуре +10...+20 °С должно быть равно R_тр=2,95 (м²·К)/Вт. Поэтому с учетом наличия воздушной прослойки оно увеличиться до 3,05 (м²·К)/Вт.

По нашим расчетам, применение экранов позволит сократить теплопоступления в камеры примерно на 30%, а экономия от сокращения продукта на 0,5 % от нормативной для камеры вместимостью 500 т составит 2,5 т в год.

В камерах верхних этажей усушка неупакованного мяса обычно достигает 2,5 %, поэтому там обычно хранят упакованные продукты, например, сливочное масло, покрытое паронепроницаемой бумагой, или другие продукты. При использовании покрытий теплоотражающего экрана можно прогнозировать сокращение усушки не менее чем на 1%.

Таким образом, выполненные расчеты подтверждают безусловную целесообразность использования теплотехнических пленок и экранов у ограждающих конструкций холодильников.