Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает холодильник: устройство и принцип работы основных типов холодильников

Как работает холодильное оборудование?

Как работает холодильное оборудование?

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.

Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

  • Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
  • Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
  • Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Читайте так же:
Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок

Типы хладагентов

В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.

R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Как работает современный холодильник: объясняем принцип работы и виды простыми словами

Холодильник относится к крупной бытовой технике для кухни и предназначен для хранения продуктов и готовых блюд. Все холодильные шкафы различаются по внешним характеристикам, а также по техническим параметрам. В данном обзоре мы рассмотрим разновидности холодильных агрегатов, их основные функции и параметры, а также принцип действия каждого из видов.

Как устроен холодильник

Рабочий агрегат устройства включает следующие компоненты:

  • компрессор;
  • нагнетательный и всасывающий трубопровод;
  • конденсатор;
  • испаритель;
  • капиллярная трубка;
  • фильтр-осушитель;
  • испаритель;
  • хладагент (рабочее вещество).

Основой всей системы является компрессор, он обеспечивает циркуляцию рабочего вещества в устройстве. Конденсатор представляет собой систему трубочек, расположенных на внешней стенке. Он предназначен для отдачи тепла в окружающий воздух. Вторая часть системы трубочек является испарителем. Конденсатор и испаритель разделены фильтром-осушителем и очень тонкой капиллярной трубкой.

Для того чтобы продукты внутри камеры не стали льдом, внутри устанавливается терморегулятор. Он позволяет задать необходимую степень охлаждения.

В качестве хладагента используется фреон, чаще всего вида изобутан (R600a).

Устройство компрессионного испарительного холодильника

Виды и типы холодильников

Рассмотрим разновидности холодильных шкафов, отличающихся по способу установки, типу, компоновке камер, а также существующие группы аппаратов.

Способы установки

Существует два вида аппаратов, различающихся по способу установки:

  • отдельностоящие;
  • встроенные.

Отличий в части технических характеристик между ними нет, поэтому выбор будет зависеть лишь от личных предпочтений покупателя, а также удобства использования.

Отдельностоящие агрегаты являются самыми распространёнными и выпускаются разных видов и габаритных параметров. Чтобы подключить устройство, нужно выделить отдельную зону в помещении вблизи от розетки, но не ближе, чем полметра от батареи.

Важно также соблюдать расстояние до плиты, если у вас установлена индукционная панель.

Встраиваемые аппараты предназначены для монтирования в предметы мебели и позволяют соблюдать единый стиль интерьера. Преимуществом данной разновидности агрегатов является свободное крепление петель и полная интеграция в интерьер, но не стоит забывать о высокой стоимости и необходимости заранее подбирать и изготавливать на заказ мебельного гарнитура.

Встраиваемый холодильник

Типы бытовых холодильников

Способ установки холодильного оборудования связан с его типом. На рынке существует ряд таких категорий: так, холодильники различаются по конструктивным параметрам, взаимному расположению камер и их числу.

Однокамерные

В однокамерных устройствах холодильное и морозильное отделение расположено в одной камере либо морозильника может не быть вовсе. Распространены как небольшие однокамерные модели, так и аппараты привычных размеров. Такие модели отличаются экономным потреблением электроэнергии и доступной стоимостью, и подойдут для небольших семей.

Двухкамерные

В двухкамерных аппаратах морозилка идёт отдельно, она устанавливается сверху или снизу холодильного отделения.

Холодильник с двумя камерами станет подойдёт для больших семей, в которой члены семьи планируют использовать его не только для хранения готовых блюд, но и для заготовки продуктов.

Читайте так же:
Вентиляция подкровельного пространства мансарды: тонкости проектирования + монтажный инструктаж

Однокамерный холодильник Двухкамерный

Многокамерные

Главным достоинством многокамерных холодильных шкафов является то, что их конструкция включает 3 раздельных отсека:

  • морозильное отделение;
  • зона охлаждения;
  • «нулевая» камера.

Полезно! Традиционными считаются модели с четырьмя дверями и тремя камерами, большее число отсеков может быть только в устройствах профессионального типа.

Side-by-Side

Холодильники типа Side-by-Side достаточно габаритные и объёмные, и имеют две распашные двери. Морозилка и основной отсек здесь размещён на одном уровне в вертикальном положении. Ширина этих моделей гораздо больше, чем в многокамерных устройствах, поэтому необходимо будет предусмотреть достаточное пространство для размещения.

French-door

Схожими с Side-by-Side по конструкции являются холодильные аппараты French-door: они также имеют распашные двери, и та и другая категории представлены агрегатами премиум-класса, однако главным отличием является расположение камер и их число.

В холодильниках French-door морозильная камера всегда располагается под основным отсеком, она имеет створки, либо выдвижной ящик.

Холодильники side-by-side Холодильник French Door

Компоновка камер в современных холодильниках

В агрегатах с двумя раздельными камерами холодильная камера может находиться над морозильной, и наоборот. Рассмотрим особенности обоих типов.

Морозильная камера сверху

Данный вариант установки сейчас не так популярен, как раньше, но не теряет своей актуальности для тех людей, которые чаще пользуются морозилкой. Это удобно, ведь в данном случае не нужно будет постоянно нагибаться, чтобы достать продукты снизу.

Морозильная камера снизу

Привычным для современных моделей является расположение морозилки в нижней части. Она имеет выдвижные ящики для возможности хранить замороженные продукты в раздельном виде. Главное преимущество такой конструкции заключается в максимально удобном использовании основного отсека, поскольку все полки располагаются на уровне тела.

Холодильник Liebherr с нижней морозильной камерой Холодильник с верхней морозильной камерой

Группы холодильников

В данном случае вопрос заключается в назначении данного устройства: его параметрах, климатическом классе морозилки, имеющихся температурных режимах и функционале. Для того, чтобы привязать холодильник к той или иной группе, необходимо посчитать количество звёздочек/снежинок находится на его корпусе:

  • если снежинок нет, то долго хранить продукты будет нельзя;
  • при наличии одной звёздочки срок хранения возможен до 3-х недель;
  • при наличии двух звёздочек хранить продукты можно до 3-х месяцев;
  • три звёздочки означают возможность хранения до 12 месяцев;
  • наличие четырёх снежинок говорит о возможности быстрой заморозки для глубокого промерзания малых порций до −18°С всего за сутки.

Функции и возможности холодильников

Перечислим основные функции и возможности, которые могут быть предусмотрены в холодильных аппаратах:

  • автономное сохранение льда;
  • аккумулятор холода;
  • встроенный телевизор, жидкокристаллический дисплей, электронная панель управления;
  • диспенсер воды;
  • защита от детей;
  • различные индикаторы (выключения электрического питания, открытия дверцы, температуры);
  • ионизатор;
  • льдогенератор;
  • размораживание холодильного отделения и морозилки;
  • режим «отпуск»;
  • суперохлаждение и суперзаморозка;
  • режим «шаббат»;
  • терморегулятор.

Основные типы охлаждающих систем

К основным типам охлаждающих систем относятся следующие:

  • компрессионные;
  • абсорбционные;
  • термоэлектрические;
  • пароэжекторные.

Так, в компрессионных аппаратах хладагент движется за счёт изменения давления в системе, в абсорбционных — за счёт нагревания. Основой функционирования термоэлектрических устройств является принцип поглощения тепла при взаимодействии пары проводников при прохождении по ним электротока (эффект Пельтье), а в пароэжекторных — рабочей средой выступает вода, электродвигателем, при этом, служит эжектор.

Принцип работы

Каждый отдельный вид холодильного агрегата в первую очередь отличается по принципу работы. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Абсорбционные холодильники

В абсорбционных холодильниках холод образуется путём циркуляции и испарения хладагента, растворённого в воде. В роли хладагента выступает аммиак, а в роли абсорбента — водный раствор аммиака. Помимо этого, в системе используется водород и инертные газы.

Интересно! В быту абсорбционные агрегаты практически не используются. Чаще всего их используют в местах, где отсутствует постоянное электроснабжение.

В данном случае устройства функционируют на основе энергии от сгорания газа. Также они могут устанавливаться на крупногабаритном холодильном оборудовании промышленного назначения для экономии электроэнергии.

Саморазмораживающийся холодильник

Разморозка в холодильном оборудовании данного типа осуществляется в автоматическом режиме.

Различают два типа саморазмораживающихся систем:

  • капельная. В системе первого типа испаритель располагается на задней стенке. При работе на задней стенке формируется иней, который при оттаивании стекает по желобкам вниз. Компрессор, при этом, позволяет жидкости не накапливаться и быстро испаряться.
  • ветреная (No frost). В изделиях с No frost воздух от испарителя направляется внутрь корпуса благодаря встроенному вентилятору. При оттаивании образуемая жидкость стекает по желобкам в специально предназначенное для этого отверстие.

Промышленные холодильники

Промышленные холодильные аппараты используются для охлаждения, заморозки, а также хранения продуктов питания в местах их производства (мясокомбинат, молокозавод, птицефабрика). Рабочий диапазон температуры данных моделей находится в пределах от +4 до −40°C. От обычных бытовых промышленные устройства отличаются большими габаритами, количеством этажей и вместительностью.

Инверторный холодильник

Инверторный компрессор это такой же электрический мотор с насосом, однако, частоту вращения его вала можно регулировать. Это обеспечивает его плавную работу. Сначала компрессор запускается и охлаждает камеру до необходимого уровня температуры, а затем работает на её постоянное поддержание, что является большим достоинством устройств данного типа.

Заключение

В завершение обзора хочется добавить, что в наше время на рынке бытовой технике действительно очень много различных моделей холодильников, отличающихся по всем тем параметрам, которые мы сегодня успели рассмотреть.

Поэтому, чтобы ваше устройство смогло служить максимально долго, перед приобретением важно изучить все его эксплуатационные характеристики и особенности работы.


7 мая 2019, 14:41 Ноя 2, 2019 00:32 О правонарушениях Ссылка на текущую статью

Простыми словами о том, как работает холодильник

Холодильное оборудование работает по простой схеме, но не все её понимают. Я поделюсь тем, из каких компонентов состоит прибор, как функционирует. Вы узнаете, как устроен механизм работы оборудования с одним и двумя моторами.

Принцип работы холодильника для новичка

Само оборудование не создаёт холода, оно функционирует как тепловой насос. Технология охлаждения простыми словами состоит в следующем: прибор передаёт тепло из отсека в комнату. Для выполнения данной задачи оборудование снабжено такими составляющими:

  • 1 или 2 компрессора;
  • конденсатор, он же внешний радиатор;
  • испаритель;
  • фреон.
Читайте так же:
Образцы и примеры паспортов вентиляционной системы и установки согласно СНиПам

Испаряясь, любая жидкость становится холоднее. При сжатии и конденсации греется. Наглядно расскажу на примерах:

  1. Хладагент, нагретый до +5 градусов, проникает в компрессор.
  2. Он сжимает его до жидкого состояния.
  3. При конденсации агент греется до +40 градусов.
  4. Затем под влиянием давления агент переходит в конденсатор, там он остывает до +25 градусов.
  5. Хладагент проникает в испаритель. Там он расширяется и кипит.
  6. Фреон остывает до 0 градусов и охлаждает камеру холодильного оборудования.
  7. Забирая тепло у основного отсека, у фреона повышается температура до +5 градусов.
  8. Процесс повторяется.

Этого позволяют достичь физические качества агента. Температура его закипания значительно ниже 0 градусов, потому он кипит и трансформируется в пары.

Устройство холодильника и принцип работы

Жидкая рабочая масса перетекает в испаритель и сразу расширяется, преобразовавшись в газообразную структуру. Её температурные показатели снижаются, и он становится прохладнее микроклимата внутри прибора. В итоге отметка на градуснике в отделе укорачивается, а фреон нагревается.

Компрессор

Двигатель холодильного оборудования делится на инверторный и линейный. За счёт запуска компрессора хладагент движется по трубкам, образуя охлаждение в отделениях. Механизм способен создать разницу давления между нагнетательной и приёмной трубкой для хорошей циркуляции агента. От функционирования компрессора зависит вся работа холодильника.

Конденсатор (внешний радиатор)

Изменение температуры в помещении становится причинами разных процессов, приводящих к появлению влаги. Конденсатор – важный элемент системы, представляет собой трубку толщиной до 5 мм. Его функция заключается в отведении тёплого воздуха от рабочей жидкости в помещение. Во многих моделях конденсатор размещается сзади прибора, поскольку механическое воздействие может его повредить.

Испаритель

За охлаждение окружающей среды отвечает испаритель рабочей жидкости. Деталь размещается с внешней стороны или внутри морозилки. Она снижает степень влияния окружающей среды на внутренний климат.

Капиллярная трубка

В оборудовании применяется газ, обеспечивающий падение температуры в основной камере и морозилке. Для понижения давления используется капиллярная трубка. Её толщина равна 1,5-3 мм. Находится между конденсатором и испарительным отсеком.

Фильтр-осушитель

Состояние газа в холодильнике должно оставаться неизменным. Иногда в него проникает вода, удаляющаяся специальным фильтром. В его роли выступает трубка, толщина которой 10-20 мм. Концы осушителя вставлены в капиллярную трубку и конденсатор. Обеспечена высокая степень герметизации.

Внутри фильтра находится цеолит, который является минеральным веществом с пористой текстурой. Элемент не попадает в системы благодаря установке сетки. Даже при продолжительном использовании осуществлять замену трубки не нужно.

Важно. Некоторые фирмы предусмотрели возможность замены фильтра, чтобы убрать старый материал и разместить новый.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ, докипатель)

Докипатель требуется для поддержания нужного давления в испарительном отделе через жидкую рабочую смесь и регулировки расхода фреона в зависимости от температурного режима. Вентиль монтируют по направлению распространения фреона. Хладагент после докипателя расширяется, в итоге возникает внезапное уменьшение давления и температуры холодильного отсека. Фреон начинает кипеть и постепенно забирает тёплые воздушные массы у камеры.

Внутри корпуса вентиля имеется отверстие, в него помещается форсунка или сопло. Основное предназначение заключается в поддержании того необходимого объёма хладагента, который подаётся в испаритель.

ТРВ проводит поддержку постоянного перегревания паров фреона при выходе из испарительного отсека. Вентиль – идеальный механизм расширения для оборудования и сплит-систем. Он позволяет сопоставить скорость испарения с потоком хладагента.

Терморегулятор

Термостат контролирует температуру в рефрижераторе и отправляет сигналы мотору, приводя его в режим включения или выключения в зависимости от степени охлаждения в приборе. Функционирование несложное – на одной стороне терморегулятора располагается герметично запаянная трубка с фреоном. С другого конца находятся контакты электрической цепи, через которую осуществляется управление мотором.

У терморегулятора имеется пружинка. Она сжимает и разжимает контакты. Именно от работы пружины зависит, как хорошо они будут выполнять свою задачу. Сила натягивания регулируется ручкой переключения.

Принцип работы двухкамерного холодильника

Устройство с двумя камерами отличается от однокамерного тем, что в каждом его отсеке присутствует свой испаритель. Также в таком приборе оба отдела расположены отдельно друг от друга. В двухкамерных моделях морозилка находится внизу, а основной отсек – вверху.

С одним компрессором

В бытовой жизни чаще всего эксплуатируют приборы с одним мотором. Использование такого агрегата обходится хозяевам дешевле. Его работа всегда связана с одновременным охлаждением обоих отсеков.

С двумя компрессорами

Двухкамерное оборудование функционирует просто — сначала рабочая газовая масса снижает температуру в испарителе морозилки до установленного минуса. Потом агент переходит в испарительный отдел основной камеры. Когда испаритель дойдёт до нужной минусовой температуры, включается терморегулятор, который останавливает функционирование компрессора.

Важно. В приспособлениях с двумя камерами можно выключать одно отделение, в функционировании которого хозяин не нуждается.

Как работает саморазморозка

С появлением на рынках холодильников, оборудованных специальными системами предотвращения появления льда в камерах, проблемы с заледенением стали неактуальны.

Капельная система (Direct Cool)

На задней поверхности прибора расположен испаритель. Там циркулирует хладагент. Он позволяет достичь нужной температуры камеры. В момент заморозки появляется тонкий слой льда, похожий на иней. Это объясняется тем, что на более холодной поверхности вода конденсируется.

При отключении мотора лёд тает и течёт в испаритель через отверстие. Потом цикл повторяется. Капельная система функционирует автоматически, чередуя процессы заморозки и оттаивания. Благодаря этому толстый слой льда исчезает. Поддерживаемая оптимальная влажность, которая гарантирует долгий срок хранения продуктов, работает отлично.

Важно. Холодильник размораживается до 4 раз в день через одинаковое количество времени. В технике сохраняется сухой климат.

Принцип работы холодильника Ноу Фрост

Выражение переводится «без инея». В устройство вмонтирован вентилятор, передающий холод от испарителя, который помещается в морозильную камеру. Сначала прохладный поток распространяется по морозилке, потом перетекает через отверстия в холодильный отсек.

Благодаря циркуляции воздуха температура равномерно распределяется по прибору. Чтобы убрать лёд, используется нагреватель, расположенный под испарителем. Он включается несколько раз в сутки по таймеру. Вода выходит наружу.

Инверторные и обычные холодильники

Инверторные приборы так названы из-за принципа функционирования компрессора. Они отличаются от линейных моторов тем, что можно менять частоту оборотов компрессора. То есть агрегат может переключаться с одного режима работы на другой.

Читайте так же:
Принцип работы системы естественной вентиляции

Управляющий блок холодильника меняет переменный ток в постоянный, потом меняет его снова в переменный, но с другой частотой. Процесс называется инвертированием. Такие изменения помогают проводить точную регулировку выходных параметров нагрузки.

Информация о принципах функционирования и механизмах холодильника может пригодиться, если вдруг техника сломается. Хозяин сможет определить место поломки или избежать её появления.

Как работает холодильник: устройство и принцип работы основных типов холодильников

Компрессорные холодильники, устройство и принцип действия

К устройствам подобного рода относятся такие известные марки, как Stinol, Indesit или ATLANT, которые в большинстве случаев стоят у многих в домах. Основным принципом их работы является работа установленного компрессора, обеспечивающего охлаждение воздуха в обычной и морозильной камерах.

Если рассматривать устройство компрессорных холодильников, можно выделить основные агрегаты и части, являющиеся обязательными комплектующими данных моделей:

  • Мотор холодильника (компрессор). В зависимости от конструкции, они подразделяются на модели линейного или инверторного типа. Охлаждающая жидкость, в качестве которой во всех холодильниках является фреон, под действием компрессора перемещается по специально расположенным трубкам и обеспечивает понижение воздуха в камерах.
  • Конденсаторная панель. Представляет собой систему из трубок, которые закреплены либо сбоку, либо в задней части холодильника. За счет подобного расположения происходит теплообмен между окружающим воздухом в квартире или доме и теплом, вырабатываемым компрессором. За счет конденсатора, холодильник надежно защищен от перегрева. При этом следует учесть, что размещать его необходимо подальше от печей, обогревателей и стационарных радиаторов, так как в этом случае температура окружающего воздуха окажется повышенной, и перегрева избежать не удастся.
  • Испаритель. Представляет собой узел, в который под давлением, создаваемым имеющимся компрессором, из конденсатора поступает фреон, при этом последний преобразуется из жидкости в газ (испаряется). Таким образом, хладагент отбирает тепло, которое присутствует во внутренних камерах, отводя его в конденсатор, и охлаждает имеющийся там воздух.
  • ТРВ (терморегулирующий вентиль). Позволяет автоматически регулировать хладагент, поступающий в испаритель в зависимости от температуры паров фреона, выходящего из последнего.
  • Хладагент. Как правило, для данной цели используют фреон или изобутан в газообразной форме. Проходя по трубкам через конденсатор, он охлаждает воздух во внутренних камерах холодильника.

Таким образом, вся холодильная установка работает за счет того, что способна поглощать тепло и затем отдавать его в окружающую среду.

Как уже было сказано выше, хладагент подается в испаритель, после чего за счет поглощения выработанного тепла нагревается и переходит в состояние газа. В этот момент включается компрессор (мотор) холодильника поршневого типа, который поршнем сжимает фреон, чем создает давление, необходимо для его протекания в системе.

Начиная свое движение, хладагент поступает в конденсатор, где отдает полученное тепло, его температура понижается, и он переходит в жидкостное состояние. Для того, чтобы правильно отрегулировать требуемую температуру во внутренних камерах, в современных моделях холодильников устанавливается терморегулятор, который позволяет выставить требуемый температурный режим либо дискретным способом (при помощи ручки), либо посредством электронного сенсорного дисплея.

После охлаждения фреон проходит в фильтр-осушитель, который удаляет из него излишнюю влагу. После чего хладагент вновь поступает в испаритель. Данная процедура будет повторяться до того времени, пока во внутренних камерах не будет установлена температура, выставленная регулятором. При достижении требуемого значения контроллер посылает сигнал на реле пуска, отключающее двигатель холодильника.

Однокамерные холодильники, устройство, принцип работы

Все холодильники компрессорного типа работают по принципу отдачи тепла в окружающую среду посредством применяемого хладагента. Фреон, попадая в испаритель, представляющий собой замкнутую систему алюминиевых трубок, поглощает имеющееся тепло из внутренних камер.

ВАЖНО! В однокамерных холодильниках, выпущенных много лет назад, испаритель расположен, как правило, наверху и является стенками морозильной камеры. С учетом того, что в старых моделях нет функции автоматического размораживания холодильника, это приходится делать вручную. В подобных случаях в процессе очистки морозилки от намерзшего льда запрещается пользоваться острыми предметами, так как при повреждении испарителя происходит утечка фреона, что приводит к серьезной поломке и последующему ремонту.

После того, как включается компрессор и создает необходимо давление, фреон начинает поступать из испарителя в систему конденсатора (представляет собой алюминиевые трубки, расположенные в стенках), где его температура начинает понижаться, и он переходит в жидкое состояние. Затем опять цикл повторяется, фреон через фильтр-осушитель и систему капилляров опять подается в испаритель, где превращается в газ.

Принцип работы компрессора

Компрессор представляет собой механизм поршневого типа, который перегоняет хладагент по системе трубок из алюминия из одного устройства в другое.

Когда фреон подается в конденсатор, он сжимается компрессором, за счет чего его температура начинает повышаться. Позднее, хладагент движется через систему трубок из алюминия, составляющих конденсатор и попадает в испаритель, диаметр трубок которого значительно больше. За счет падения давления, температура фреона опять начинает резко снижаться. Таким образом, он может опять забирать тепло, после чего снова направляться в конденсатор.

В целях безопасности, двигатель и компрессор выполняются, как правило, в одном корпусе, что обеспечивает их герметичность, исключающую протекание хладагента.

Внутри все движущиеся детали компрессора и двигателя обработаны специальным машинным маслом.

Двухкамерные холодильники, устройство и принцип работы

Отличия двухкамерных холодильника от устройств предыдущего типа заключаются в наличии двух испарителей, предназначенных для каждой из камер. Если в старых устройствах камеры были соединены, то в современных устройствах они отделены и полностью изолированы, при этом морозилка устанавливается в нижней его части, а основное отделение – в верхней.

По принципу работы подобные устройства также имеют принципиальные отличия. Вначале хладагент подается в испаритель морозильной камеры и охлаждает внутреннюю камеру до требуемой, отрицательной температуры. После чего он поступает в трубки испарителя основного отсека и также понижает температуру. Так же, как и в случае однокамерных холодильников, срабатывающий терморегулятор при достижении требуемой температуры отключает двигатель.

Читайте так же:
Способы проверки вентиляции в многоквартирных домах

Как правило, большинство моделей холодильников, установленные в квартирах и частных домах, являются однокомпрессорными. Однако, иногда производители устанавливают два компрессора, принцип работы всего устройства останется абсолютно таким же. Различие заключается лишь в том что один из компрессоров работает только на морозилку, а второй – только на основное отделение.

Преимуществом двухкомпрессорных моделей является то, что при ненадобности существует возможность отключения одного из отделений (либо морозильной камеры, либо основной). Тем не менее, в старых моделях типа МИНСК 126, 128 так же существует возможность отключения одной из камер, однако она осуществляется за счет переключения нормально-открытого соленоидного клапана в закрытое состояние, благодаря чему происходит перекрытие подачи хладагента. Также в современных моделях существует возможность установки датчиков температуры, замеряющих показания как внутри, так и снаружи прибора.

Абсорбционные холодильники, как устроены, принцип работы

Так же, как и в холодильниках компрессорного типа, охлаждение внутренних камер в устройствах данного типа связано не с выработкой холода, а с испарением рабочей жидкости, в качестве которой чаще всего используют аммиак, однако, помимо него в ней также присутствуют водород или какой-либо еще инертный газ.

Подобные аппараты укомплектованы абсорбером, десорбером и дефлегматором. При растворении аммиака в воде вся смесь приходит в движение. Раствор, находящийся в абсорбере, за счет своих физических свойств, продвигается в десорбер, где снова разлагается на две предварительные составляющие. В конденсаторе рабочая смесь снова приходит в жидкое состояние, а затем опять отправляется в испаритель. Движение аммиака обеспечивается посредством струйных насосов.

Чаще всего холодильник абсорбционного типа используется там, где нельзя применять обычный компрессорный агрегат. В быту такие аппараты устанавливаются редко из-за имеющегося в их составе ядовитого вещества, крайне токсичного для человека.

Особенности работы холодильника и его модулей

Условия работы холодильника по параметрам окружающей среды

Как и у любого электрического прибора, у бытовых холодильников имеются ограничения по температуре окружающей среды, причем нижняя граница данного диапазона установлена в +5С.

В случае установки устройства на улице при наличии более низких или даже отрицательных температур, в работе холодильника могут возникнуть следующие проблемы:

  • Некорректное функционирование термостата. Как указывалось выше, при достижении требуемой температуры терморегулятор подает сигнал, который размыкает электроцепь и прекращает подачу электрического тока на двигатель, после чего весь холодильник выключается. По море того, как воздух внутри камер начинает нагреваться, цепь замыкается, двигатель запускается, и устройство вновь начинает работать. Однако, при условии слишком холодных температур окружающего воздуха, особенно при их отрицательных значениях, термостат не сработает
  • Проблемы с запуском компрессора. В аппаратах предыдущего поколения в качестве хладагента использовались жидкости R12,R22, которые при понижении температуры окружающей (и, соответственно, рабочей) среды ниже +5С приобретали повышенную вязкость, вследствие чего работа механизмов становилась затруднительной.
  • Эффект «влажного хода» испарителя. Так как при низких температурах окружающего воздуха тепло в камерах холодильника будет отсутствовать, возникнут проблемы в функционировании испарителя. В компрессор будет поступать газ, насыщенный водяными парами, что через очень короткое время неизбежно приведет к его поломке.

Таким образом, эксплуатация аппарата при низких или отрицательных температурах значительно сократит время его службы и приведет к очень дорогостоящему ремонту.

Режим включения и отключения холодильника

Как правило, не существуют строгих ограничений по времени, в течение которого холодильник должен находиться во включенном либо выключенном состоянии. Эффективность его работы определяется возможностью достигать и поддерживать требуемую температуру как в основном отделении, так и в морозильной камере.

Тем не менее, существует такое понятие, как оптимальный коэффициент времени работы, который считается исходя продолжительности работы и суммарного времени работы и простаивания. Данный коэффициент получается при делении времени рабочего цикла на суммарную продолжительность.

Из расчета видно, что эффективность работы аппарата будет тем выше, чем меньшее значение будет иметь данный коэффициент К примеру, значение показателя в пределах 0,2 означает, что допущена ошибка в выставлении внутренней температуры. Однако, при приближении коэффициента к 0,6 это должно сигнализировать о том, что имеется утечка хладагента.

Принципы работы холодильника No Frost и с «плачущей» стенкой основной камеры

В подобных моделях No frost присутствует испаритель, располагающийся за панелью из пластика в задней стенке морозильной камеры. За ним помещен вентилятор, передающий холод посредством своей работы. За счет специально предусмотренных отверстий холодный воздух охлаждает сперва морозилку, а затеи и основную камеру.

Также данные модели оснащены автоматической системой размораживания, принцип работы которой заключается в том, что при помощи таймера через определенные промежутки времени в течение суток активизируется работа нагревательного элемента, установленного над испарителем. Таким образом, жидкость испаряется наружу, и иней не оседает на стенках морозилки.

Принцип работы «плачущей» задней стенки основан на том, что при работе испарителя на нем образуется лед. Потом, когда холодильник отключается на определенное время, наледь тает, а образовавшаяся жидкость стекает в специально предусмотренное технологическое отверстие (капельный способ).

Функция «суперзаморозки»

Данная функция предусмотрена в двухкамерных моделях современных холодильников, причем, способ запуска данной опции может быть как механическим, так и автоматическим. При подобном режиме компрессор морозилки работает до тех пор, пока все продукты полностью не промерзнут. После чего в устройствах с механическим регулятором ее нужно отключить вручную, в иных моделях она отключается автоматически спустя определенное время.

Максимальный срок работоспособности компрессора ограничивается, как правило, тремя сутками, после чего его требуется отключить во избежание перегрева компрессора.

Электрическая схема холодильника

Для того, чтобы полностью разобраться в причинах поломки подобных устройств, необходимо знать схему электрических соединений холодильника.

При подаче на одну из обмоток двигателя U пусковое реле замыкает контакты и остается в таком состоянии до достижения требуемой температуры, заданной переключателем. После того, температурный уровень достигнут, контакты размыкаются, и двигатель останавливается, а холодильник выключается.

Таким образом, представляя себе работу холодильника, можно осуществить его починку и заменив неисправные делали, вновь привести его в рабочее состояние.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию