Устройство и принцип работы холодильника

В результате ознакомления с данной статьей вы получите исчерпывающую информацию относительно принципа работы холодильника и элементов, из которых он состоит.

Устройство холодильника компрессорного типа

Наиболее востребованными для применения в быту являются холодильники компрессорного типа. Обычно такой прибор для охлаждения продуктов питания выполнен в виде изотермического шкафа, в котором находится электрическое оборудование.

Модели компрессорного типа состоят их следующих элементов

1. Мотор-компрессор.

2. Конденсатор.

3. Фильтр осушитель.

4. Капиллярная трубка.

5. Испаритель.

6. Терморегулятор.

7. Датчик температуры.

8. Лампа освещения холодильного отделения.

9. Кнопка включения освещения.

10. Пускозащитное реле.

Корпус

Материал, из которого изготавливается несущая конструкция, должен обладать повышенной жесткостью. Если в производстве используется листовая сталь, ее толщина, как правило, составляет 0,6-1 мм. Однако в настоящее время все больше отдается предпочтение ударопрочному пластику, что позволяет свести к минимуму расход дорогостоящего металла. В то же время такой холодильник гораздо меньше весит.

Дверь

Перекрывающие проем наружная и внутренняя панели представляют собой единую конструкцию, внутри которой находится теплоизоляционный материал. Удержание двери в закрытом положении происходит за счет магнитных затворов, которые в свое время пришли на смену механическим деталям куркового типа.

Уплотнители дверей

Необходимую герметичность обеспечивает расположенный по периметру уплотнительный профиль, который находится на внутренней панели. В него вмонтирован магнитный элемент, отвечающий в устройстве холодильника за плотное прилегание двери к поверхности корпуса.

Уплотнитель двери холодильника.

В качестве сырья для изготовления магнитной ленты используется барий в сочетании с различными смолами, позволяющими добиться требуемой эластичности. В момент прижатия происходит растягивание профиля уплотнителя. При этом дверь открывается достаточно легко, требуя минимальных усилий.

Внутренние полки и шкафы

Внутри холодильника располагаются шкафы, которые могут быть изготовлены как из листовой стали, на которую наносится белая силикатно-титановая краска, так и из ударопрочного пластика.

Используемый для пластмассовых камер со съемными полками материал способен противостоять механическим воздействиям, а также абсолютно устойчив к фреону. Кроме того, элементы, сделанные из АБС-пластика, отлично подходят для декорирования поверхностей.

Что касается низкотемпературных отделений холодильной установки, в частности морозильника, для их обустройства применяется алюминий или нержавеющая сталь. При этом стальные камеры считаются не только более долговечными, но и отвечающими требованиям гигиены. Однако за счет их веса значительно увеличивается общая масса оборудования.

Преимущества пластиковых элементов, в свою очередь, заключаются в низком коэффициенте теплопроводности, а также умеренном весе изделий. Существенным минусом является их недолговечность. Такие камеры достаточно быстро утрачивают свой первоначальный внешний вид. По своим показателям прочности они значительно уступают внутренним деталям, сделанным из стали.

Мотор-компрессор

Основной элемент холодильной установки компрессионного типа располагается, как правило, в нижней задней части прибора. Компрессор приводится в действие посредством работы электрического двигателя, в результате чего создается необходимое давление на том или ином участке системы.

Мотор-компрессор холодильника.

Происходит это за счет перемещения хладагента по мере того, как работает холодильник. Таким образом, лишнее тепло переносится из внутренней камеры наружу. Современные модели холодильников бытового назначения могут быть оснащены как одним, так и двумя компрессорами.

Конденсатор

Данная деталь обычно имеет форму змеевика, и предназначена для преобразования фреона из газообразного состояния в жидкое. В результате данного процесса тепловая энергия перемещается в окружающую среду. Для более эффективного отвода избыточного тепла металлическая трубка крепится к ребристой поверхности.

Конденсатор холодильника.

Поступающий в нее хладагент остывает, достигая комнатной температуры, после чего жидкость движется в направлении капилляра. Отведение тепла от конденсатора в большинстве современных моделей холодильников осуществляется посредством конвекции.

Капилляр

Хладагент, движущийся по направлению к испарителю, проходит через узкую трубку, в результате чего понижается его давление. В итоге на определенном этапе фреон достигает точки кипения, после чего происходит процесс его испарения.

Испаритель

Данный элемент действует по принципу противоположности конденсатору – то есть, жидкий хладагент преобразуется в газ и начинает поглощать тепловую энергию, выделяя холод. Таким образом, происходит снижение температуры воздуха внутри камеры, в результате чего охлаждаются также находящиеся в ней продукты.

Деталь эта выполнена в виде трубки, которая соединяется с металлической пластиной. Испаритель может находиться непосредственно в камере и быть совмещенным с ее корпусом. В других случаях его встраивают в стенку холодильника.

Испаритель холодильника.

Фильтр-осушитель

Традиционно в схеме работы холодильника компрессионного типа задействована медная трубка, установленная непосредственно в конденсаторе или вблизи него, и отвечающая за очищение хладагента от всевозможных загрязнений, которые образуются в процессе эксплуатации прибора.

Это позволяет предотвратить засорение капилляра, в результате чего проходящая по нему жидкость при столкновении с препятствием может замерзнуть.

Фильтр-осушитель.

Докипатель

На участке системы между испарителем и компрессором расположена специальная емкость, изготовленная из алюминия либо меди. Она необходима для принудительного закипания фреона, часть которого в результате недостаточного испарения могла остаться в жидком состоянии. Без этого добиться надлежащей работы компрессора будет невозможно, поскольку он способен обеспечивать перекачку исключительно газообразного продукта.

Более того, всасывание жидкости даже в небольшом количестве может привести к выходу его из строя. В большинстве моделей докипатель находится внутри устройства, преимущественно в морозильной камере. Связано это с тем, что в процессе дополнительного вскипания хладагента повторно происходит поглощение тепловой энергии.

Терморегулятор

Установленный в холодильной камере датчик контролирует температуру, которая должна сохраняться в пределах определенного коридора. В момент ее предельного повышения посредством терморегулятора происходит замыкание электрической цепи, в результате чего в работу включается компрессор, охлаждающий воздух внутри камеры.

Как только температура опускается до заданного значения, цепь размыкается, и, соответственно, компрессор перестает работать.

Защитное пусковое реле

Это еще один элемент в устройстве бытового холодильника, без которого не обходится ни один подобный прибор. За счет срабатывания реле осуществляется запуск двигателя компрессора в момент замыкания электрической цепи, за которое отвечает терморегулятор. Также благодаря защитно-пусковому устройству происходит своевременное отключение мотора, что исключает вероятность перегрева.

Принцип работы холодильника компрессорного типа

Понижение температуры воздуха внутри камер осуществляется за счет изменения агрегатного состояния используемого в системе хладагента, который непрерывно движется по замкнутому контуру.

В процессе циркуляции происходят:

• охлаждение и сжижение поступающего в конденсатор фреона;
• расширение холодильного агента;
• испарение образовавшихся газов;
• нагревание и сжатие хладагента.

Каждый из перечисленных процессов происходит на определенном этапе. Посредством компрессора осуществляется выкачивание паров, образовавшихся внутри испарителя. С помощью нагнетательной трубки они перемещаются в конденсатор, после чего охлаждаются и преобразуются в жидкость.

Очищенный фильтрационным элементом фреон направляется в капилляр, где до нужного уровня понижается его давление, прежде чем хладагент попадет в испаритель.

Дальнейший принцип работы холодильника заключается в преобразовании кипящего фреона в пар. При этом конструкция испарителя продумана таким образом, чтобы обеспечить полное испарение находящейся внутри жидкости. На стадии парообразования происходит поглощение тепловой энергии, в результате чего снижается температура внутри холодильной камеры. В свою очередь, холодильный агент снова перемещается в компрессор.

Данный повторяемый цикл может быть прерван терморегулятором, при срабатывании которого двигатель компрессора останавливается. По истечении определенного периода повышающаяся внутри камеры температура достигнет допустимого предела, после чего посредством терморегулятора мотор будет снова запущен.

В современных моделях двухкамерных холодильников устанавливается два испарителя, каждый из которых отвечает за охлаждение отдельной части конструкции. При этом хладагент начнет поступать в камеру холодильного отделения не раньше, чем температура внутри морозильника достигнет необходимого значения.

Инверторный компрессор: особенности работы и устройства

Двигатель обычного компрессора работает, периодически, то включаясь на полную мощность, то снова выключаясь, инверторный работает постоянно, но с разной интенсивностью.

В результате двигатель испытывает постоянные повышенные нагрузки, которые происходят при его запуске.

Использование в устройстве холодильника инверторной установки позволило устранить данный недостаток. Основным отличием такой системы является постоянная работа мотора, скорость вращения которого в определенный момент снижается. Таким образом, циркуляция хладагента не прекращается полностью, но значительно замедляется.

При этом уровень температуры внутри камеры поддерживается в пределах заданного значения. Подобный режим позволяет увеличить рабочий ресурс отдельных элементов оборудования, и, вместе с тем, экономить на потреблении электроэнергии. На остальные характеристики устройства данный параметр никак не влияет.

Отличие инверторных и неинверторных компрессоров наглядно показано в ролике:

Особенности устройства и работы холодильников с системой NO Frost

Главным недостатком обычных бытовых холодильников считается регулярное замерзание влаги, которая попадает в камеру и остается на стенках испарителя. В результате образовавшийся иней препятствует охлаждению воздуха внутри камеры. Нарушается нормальный процесс охлаждения.

Фреон продолжает циркулировать в системе, однако снижается его способность поглощать тепловую энергию.

При появлении в морозильной камере толстого слоя снежной шубы пользователь сталкивается сразу с двумя проблемами:

1. Находящиеся внутри продукты питания подвергаются меньшему охлаждению.

2. Двигатель компрессора испытывает повышенную нагрузку, так как вынужден работать непрерывно, поскольку терморегулятор не срабатывает в условиях повышенной температуры. В данном случае детали механизма изнашиваются значительно быстрее.

Именно поэтому при эксплуатации холодильников, оснащенных капельными испарителями, приходится периодически прибегать к их принудительному размораживанию.

При использовании системы No Frost замерзание влаги не происходит. Соответственно, схема работы холодильника данного типа не предполагает регулярных разморозок.

Система No Frost состоит из:

• электрического ТЭНа;
• встроенного в конструкцию таймера;
• вентилятора, способствующего поглощению тепла;
• специальных трубок, посредством которых осуществляется отвод талой воды.

Размещенный в морозильной камере испаритель представляет собой достаточно компактный радиатор, который может быть установлен практически в любом месте. Для более эффективного поглощения образующейся внутри морозильника тепловой энергии задействован вентилятор.

Вентилятор системы No Frost.

Находясь непосредственно за испарителем, он обеспечивает постоянное движение воздуха в необходимом направлении. Таким образом, продукты питания пребывают под постоянным воздействием воздушного потока, благодаря чему идеально охлаждаются.

В то же время на стенках испарителя скапливается конденсат, в результате чего постепенно происходит образование инея. Однако за счет таймера, которым оснащена система No Frost, в определенный момент запускается ТЭН и происходит процесс оттаивания.

При включенном ТЭНе слой снежной шубы заметно уменьшается, а оттаявшая вода перемещается по трубкам, заполняя поддон, расположенный вне холодильной камеры. В дальнейшем происходит естественное испарение влаги, которая поступает в воздух помещения.

Преимущественно устройство холодильника бытового назначения предполагает наличие системы No Frost исключительно для морозильника.

Но существуют также современные модели, в которых она установлена, в том числе, в холодильной камере.

Такие приборы гораздо меньше нуждаются в систематическом уходе. Единственным неудобством, связанным с их эксплуатацией, можно считать достаточно быстрое высыхание находящихся в камере продуктов питания.

Это связано как с непрерывной циркуляцией воздуха в системе, так и с практически непрекращающимся процессом выведения избытков влаги.

 

Особенности устройства и работы холодильников с системой «плачущий» испаритель

Избавится от лишней влаги, скапливающейся внутри камеры, можно не только при помощи системы No Frost. Достаточно простая, но не менее эффективная конструкция под названием «плачущий» испаритель на сегодняшний день устанавливается даже в бюджетных моделях бытовых холодильников. При этом она значительно экономнее, по сравнению с вышеописанной системой.

В данном случае испаритель скрыт под задней стенкой камеры. При включении компрессора запускается процесс охлаждения, в результате чего на ней появляется конденсат, образуя слой инея. Однако после отключения компрессора стенка начинает нагреваться. Соответственно, иней постепенно тает.

Конденсатор открытого типа капельной системы разморозки холодильника. В большинстве моделей конденсатор скрыт за пластиковой стенкой.

Своим названием данная система обязана способу стекания оттаявшей воды, которая капельками перемещается по стенке, попадая через дренажное отверстие в шланг. Тот же, в свою очередь, подсоединен к емкости, которая, как правило, крепится к корпусу компрессора.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Устройство холодильника и принцип работы, как он устроен и из чего состоит

Автор Светлана На чтение 9 мин. Опубликовано 12.11.2019

Все знают что такое холодильник и для чего он нужен современной семье, но не каждый догадывается о принципах работы холодильника. Принцип охлаждения продуктов зависит от типа техники, который благодаря широкому ассортименту брендов каждый человек может выбрать самостоятельно, исходя из своих нужд и предпочтений. В этой статье мы расскажем об устройстве холодильника.

Что такое холодильник

Это аппараты, поддерживающие низкую температуру в теплоизолированной камере. Техника может быть как встраиваемой, так и отдельностоящей. Большинство современных домашних холодильников имеют морозильные отделения, за исключением холодильников для вина. На представленной ниже схеме холодильника указаны основные элементы и его принцип работы:

Схема работы холодильника

Кто изобрел холодильник

В древние времена скоропортящиеся продукты размещали в помещениях, наполненных снегом и колотым льдом. Прототип современного холодильника появился лишь в 1803 г в США. Томас Мур — это тот, кто придумал холодильник. В начале XVIII века Томас занимался поставками сливочного масла в Вашингтон и у него была необходимость сохранения свежести своего товара при длительных транспортировках. Устройство, изготовленное из тонких стальных пластин и помещенное в специальную бадью, засыпанную сверху льдом, было названо рефрижератором. Доподлинно неизвестно как выглядело его изобретение, нам удалось найти фотографии двух версий. Какая из них действительно была изобретена Муром — остаётся загадкой.

Рефрижератор Томаса Мура #1 Рефрижератор Томаса Мура #2

В 1850 г. врач Джон Гори (по другой версии его фамилия пишется с двумя «р» — Горри) продемонстрировал прибор с компрессором, способный охлаждаться самостоятельно и производить лёд, по сути это была морозильная камера. Сначала подобная техника использовалась лишь в промышленности. Первый домашний холодильник работающий от сети начал продаваться только в 1913 г., но именно Гори считается человеком, кто изобрел холодильник.

Машина для производства льда ГориДок Браун из трилогии «Назад в Будущее» тоже изобрёл холодильник

Почему холодильники так называются? В русском языке слово холодильник имеет один корень со словом «холод», также как и «кипятильник» — «кипятить», «грелка» — «греть» и «светильник» — «светить». В английском языке для описания этого предмета используют два слова: refrigerator и fridge

Назначение холодильника

Бытовые холодильники предназначены для охлаждения и хранения в охлажденном состоянии готовых блюд, полуфабрикатов и скоропортящихся продуктов. Техника с низкотемпературными отделениями также позволяет замораживать продукцию и изготавливать пищевой лед.

Как устроен холодильник

Современные холодильники производятся в виде изотермических шкафов, работающих от электричества. Задумывались ли вы как устроен ваш холодильник? Чтобы понять принцип функционирования этих устройств, нужно разобраться из чего состоит холодильник и в предназначении его деталей и элементов. Устройство холодильника в наши дни крайне технологичное, в корпусе аппарата используются современные разработки. Причём, каким бы ни был ваш холодильник, отличия в конструкции и устройстве белорусского холодильника Атлант, скромного однокомпрессорного Норда или «широкоплечего монстра» Либхер типа Side by Side не очень большие.

Принцип работы

Корпус

Основа аппарата должна быть прочной и жесткой. Если корпус изготавливается из листовой стали, толщина пластин варьируется от 0,6 до 1 мм. Но в современном производстве чаще всего используется более дешевый по сравнению с металлом ударопрочный пластик, ведь такой аппарат удобнее транспортировать из-за меньшего веса. Благодаря многообразию цветов и вариантом отделки, строение холодильника и его внешний вид можно легко подобрать под свой вкус.

Корпус

Дверь

Проем камер перекрывают две панели — наружная и внутренняя, объединенные в единый массив с теплоизоляционным материалом внутри. Дверь

Как работает холодильник, его устройство и принцип работы

Четкое представление об устройстве и о процессах, происходящих внутри холодильного агрегата, помогает продлить срок службы оборудования. Понять принцип работы холодильника несложно. В любой модели он заключается в образовании холодной среды путем поглощения тепла во внутренней части объекта и его последующего выноса за пределы прибора.

Все о том, как работают холодильники с разным принципом действия, вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем об особенностях устройства и связанных с ним правилах эксплуатации. Наши советы помогут защитить холодильные машины от преждевременных поломок, а вас избавят от необходимости ремонтировать.

Содержание статьи:

Принцип работы основных типов холодильников

Холодильное оборудование используется во многих сферах деятельности. Без него не обойтись в быту и невозможно представить полноценную работу производственных цехов на предприятиях, торговых площадок, заведений общественного питания.

В зависимости от целевого предназначения и области применения различают несколько основных типов приборов: абсорбционные, вихревые, термоэлектрические и компрессорные.

Компрессорный тип наиболее распространен, поэтому его подробно рассмотрим более подробно в следующем разделе. Сейчас же давайте обозначим основные различия между всеми 4-мя конструкциями.

Функционирование абсорбционной техники

В системе установок абсорбционного типа циркулируют два вещества – хладагент и абсорбент. Функции хладагента обычно выполняет аммиак, реже – ацетилен, метанол, фреон, раствор бромистого лития.

Абсорбент представляет собой жидкость, которая обладает достаточной поглотительной способностью. Это может быть серная кислота, вода и др.

Вся работа оборудования построена на принципе абсорбции, подразумевающем поглощение одного вещества другим. Конструкция состоит из нескольких ведущих узлов – испарителя, абсорбера, конденсатора, регулирующих вентилей, генератора, насоса

Элементы системы соединены трубками, с помощью которых образуется единый замкнутый контур. Охлаждение камер происходит за счет тепловой энергии.

Процесс осуществляется следующим образом:

• холодильный агент, растворенный в жидкости, проникает в испаритель;
• из концентрированного раствора выделяются кипящие при 33 градусах пары аммиака, охлаждающие объект;
• вещество переходит в абсорбер, где снова поглощается абсорбентом;
• насос перекачивает раствор в генератор, обогреваемый определенным источником тепла;
• вещество закипает и выделяемые аммиачные пары уходят в конденсатор;
• хладагент остывает и преобразовывается в жидкость;
• рабочее тело проходит сквозь регулирующий вентиль, сжимается и отправляется в испаритель.

В результате аммиак, циркулирующий в замкнутом контуре, забирает тепло из охлаждаемой камеры, поступая в испаритель. И отдает его во внешнюю среду, находясь в конденсаторе. Циклы воспроизводятся безостановочно.

Так как агрегат нельзя выключить, он не очень-то экономен и отличается повышенным расходом энергии. Если такое оборудование выходит из строя, отремонтировать его, скорее всего, не получится.

Зависимость абсорбционных приборов от перепадов напряжения, тока и других параметров электросети минимальна. Компактные размеры позволяют с легкостью устанавливать их на любом удобном участке

В конструкции приспособлений нет громоздких движущихся и трущихся элементов, поэтому у них низкий уровень шума. Устройства актуальны для зданий, электрическая сеть которых подвергается постоянным пиковым нагрузкам, и мест, где отсутствует постоянное электроснабжение.

Принцип абсорбции реализуется в промышленных холодильных установках, небольших холодильниках для автомобилей и офисных помещений. Иногда он встречается в отдельных бытовых моделях, функционирующих на природном газу.

Принцип действия термоэлектрических моделей

Снижение температуры в камере термоэлектрического холодильника достигается с помощью специальной системы, которая выкачивает тепло согласно эффекту Пельтье. Он подразумевает поглощение теплоты в области соединения двух разных проводников в момент прохождения через нее электротока.

Конструкция холодильников состоит из термоэлектрических элементов в форме куба, изготовленных из металлов. Они объединяются одной электрической схемой. Вместе с передвижением тока из одного элемента в другой перемещается и тепло.

Алюминиевая пластина поглощает его из внутреннего отсека, а затем передает кубическим рабочим деталям, которые, в свою очередь, выполняют перенаправление к стабилизатору. Там благодаря вентилятору, оно выбрасывается наружу. По такому принципу работают переносные и сумки с охлаждающим эффектом.

В большинстве моделей термоэлектрических холодильных приборов при переключении полярности питания можно получать не только холод, но и тепло – до 60 градусов Цельсия. Эта функция применяется для подогрева продуктов

Данное оборудование используется в кемпинге, в сфере обустройства легковых автомобилей, яхт и моторных лодок, часто ставится на дачах и в других местах, где можно обеспечить устройство электропитанием с напряжением в сети 12 В.

В термоэлектрических изделиях предусмотрен специальный аварийный механизм, который отключает их в случае перегрева рабочих деталей или отказа системы вентиляции.

К преимуществам подобного метода работы относятся высокая надежность и довольно низкий уровень шума при эксплуатации приборов. В числе недостатков – дороговизна, чувствительность к внешним температурам.

Особенности оборудования на вихревых охладителях

В приборах этой категории присутствует компрессор. Он сжимает воздух, который в дальнейшем расширяется в установленных блоках вихревых охладителей. Объект охлаждается вследствие резкого расширения сжатого воздуха.

Вихревые приспособления долговечные и безопасные: они не нуждаются в электричестве, не имеют движущихся элементов, не содержат опасных химических составов во внутренней системе конструкции

Широкого распространения метод вихревых охладителей не получил, а ограничился лишь тестовыми образцами. Это объясняется большим расходом воздуха, очень шумной работой и относительно низкой холодопроизводительностью. Иногда устройства применяют на промышленных предприятиях.

Обзор компрессорной техники

Компрессорные холодильники – наиболее распространенный тип оборудования в быту. Они есть почти в каждом доме — потребляют не слишком много энергоресурсов и безопасны в эксплуатации. Самые удачные модели надежных производителей служат своим владельцам более 10 лет. Рассмотрим их строение и принципы, по которым они работают.

Особенности внутреннего устройства

Классический бытовой холодильник – это вертикально ориентированный шкаф, оснащенный одной или двумя дверцами. Его корпус изготавливается из жесткой листовой стали толщиной около 0,6 мм либо прочного пластика, облегчающего вес несущей конструкции.

Для качественной герметизации изделия применяют пасту с высоким содержанием хлорвиниловой смолы. Поверхность грунтуется и покрывается качественной эмалью из краскопультов. В производстве внутренних металлических отделений задействуют так называемый способ штамповки, пластиковые шкафы делают по методу вакуумного формования.

Двери прибора состоят из стальных листов. По краям вставляется плотный резиновый уплотнитель, не пропускающий внешний воздух. В некоторые модификации встраивают магнитные затворы

Между внутренней и наружной стенкой изделия обязательно прокладывают слой теплоизоляции, который защищает камеру от тепла, пытающегося проникнуть из окружающей среды, и предотвращают потерю образующегося внутри холода. Для этих целей хорошо подходит минеральный или стеклянный войлок, пенополистирол, пенополиуретан.

Внутреннее пространство традиционно подразделяется на две функциональные зоны: холодильную и морозильную.

По форме компоновки различают:

• одно-;
• двух-;
• многокамерные приборы.

В отдельный вид выделены , включающие две, три или четыре камеры.

Однокамерные агрегаты снабжены одной дверью. В верхней части оборудования размещен морозильный отсек с собственной дверцей с откидным или открывающимся механизмом, в нижней – холодильный отдел с регулируемыми по высоте полками.

В камерах устанавливается осветительная аппаратура со светодиодом или обычной лампой накаливания для того, чтобы видеть, что, собственно, в холодильнике лежит.

Приборы, сделанные по типу «бок о бок», гораздо объемнее и шире собратьев. Оба отсека в них занимают пространство по всей высоте оборудования. Они расположены параллельно друг другу

В двухкамерных агрегатах внутренние шкафы изолированы и отделены каждый своей дверью. Расположение отделов в них может быть европейским и азиатским. Первый вариант предполагает нижнюю компоновку морозильной камеры, второй – верхнюю.

Составляющие элементы конструкции

Холодильные установки компрессорного типа не производят холод. Они охлаждают объект, вбирая внутреннее тепло и переправляя его наружу.

Процедура образования холода протекает с участием следующих узлов:

• охладительный агент;
• конденсатор;
• испарительный радиатор;
• компрессорный аппарат;
• терморегулирующий вентиль.

В роли хладагента, которым заполняют систему холодильника, выступают различные марки фреона – смеси газов с высоким уровнем текучести и довольно низкими показателями температуры кипения/испарения. Смесь передвигается по замкнутому контуру, перенося тепло по различным участкам цикла.

В большинстве случаев в качестве рабочего элемента для домашних холодильных машин производители применяют Фреон 12. Этот бесцветный газ с едва ощутимым специфическим запахом не ядовит для человека и не влияет на вкус и свойства продуктов, хранящихся в камерах

Компрессор – центральная часть конструкции любого холодильника. Это инверторный или линейный агрегат, провоцирующий принудительную циркуляцию газа в системе, нагнетая давление. Проще говоря, сжимает пары фреона и заставляет их двигаться в нужном направлении.

Техника может быть оснащена одним или двумя компрессорами. Вибрации, возникающие при работе, поглощает внешняя либо внутренняя подвеска. В моделях с парой компрессоров за каждую камеру отвечает отдельное устройство.

Классификацией компрессоров предусмотрено два подтипа:

1. Динамический. Вынуждает хладагент передвигаться за счет силы движения лопастей центробежного или осевого вентилятора. Имеет простое строение, но из-за низкого КПД и быстрого износа под действием крутящего момента в бытовом оборудовании используется редко.
2. Объемный. Сжимает рабочее тело при помощи специального механического устройства, которое запускается электродвигателем. Бывает поршневым и роторным. В основном в холодильниках устанавливаются именно такие компрессоры.

Поршневой аппарат представлен в виде электромотора с вертикальным валом, заключенного в цельный металлический кожух. Когда пусковое реле подсоединяет питание, он активизирует коленчатый вал, а поршень, закрепленный на нем, начинает двигаться.

К работе подключается система открывающихся и закрывающихся клапанов. В итоге фреоновые пары вытягиваются из испарителя и нагнетаются в конденсатор.

При поломках поршневого компрессора ремонт возможен только при условии применения специализированного профессионального оборудования. Любая разборка в бытовой обстановке чревата потерей герметичности и невозможностью дальнейшей эксплуатации

В роторных механизмах необходимое давление поддерживается двумя роторами, движущимися навстречу друг другу. Фреон попадает в верхний карман, расположенный в начале валов, сжимается и выходит через нижнее отверстие небольшого диаметра. Для уменьшения трения в пространство между валами вводится масло.

Конденсаторы выполняются в виде решетки-змеевика, которую закрепляют на задней либо боковой стенке оборудования.

Они имеют разную конструкцию, но всегда отвечают за одну задачу: охлаждение горячих газовых паров до заданных значений температуры путем конденсации вещества и рассеивания тепла в помещении. Бывают щитовыми или ребристо-трубчатыми.

Испаритель состоит из тонкого алюминиевого трубопровода, спаянных стальных пластинок. Он контактирует с внутренними отсеками холодильника, эффективно отводит поглощенное тепло из прибора и существенно понижает температуру в шкафах

Терморегулирующий вентиль нужен для того, чтобы поддерживать давление рабочего тела на определенном уровне. Крупные узлы агрегата связывают между собой системой трубок, образующих герметичное замкнутое кольцо.

Последовательность рабочего цикла

Оптимальная температура для долговременного хранения провизии в компрессионных приборах создается в ходе рабочих циклов, осуществляющихся один за другим.

Протекают они следующим образом:

• при подключении аппарата к электросети запускается компрессор, сжимающий пары фреона, синхронно повышая их давление и температуру;
• под силой действия избыточного давления горячее рабочее тело, находящееся в газовом агрегатном состоянии, попадает в емкость конденсатора;
• передвигаясь по длинной металлической трубке, пар выбрасывает накопленное тепло во внешнюю среду, плавно остывает до комнатных температурных значений и превращается в жидкость;
• жидкое рабочее тело проходит через фильтр-осушитель, поглощающий лишнюю влагу;
• хладагент проникает сквозь узкую капиллярную трубку, на выходе из которой снижается его давление;
• вещество остывает и преобразовывается в газ;
• охлажденный пар добирается до испарителя и, проходя по его каналам, забирает тепло из внутренних отделений холодильного агрегата;
• температура фреона повышается, и он опять отправляется в компрессор.

Если говорить простыми словами о том, как работает компрессорный холодильник, то процесс выглядит так: компрессор перегоняет хладагент по замкнутому кругу. Фреон, в свою очередь, меняет агрегатное состояние благодаря специальным приспособлениям, собирает тепло внутри и переносит его наружу.

Рабочий цикл в системе повторяется до тех пор, пока не будут достигнуты температурные значения, заданные системными программами, и возобновляется вновь, когда фиксируется их повышение

После охлаждения до нужных параметров терморегулятор останавливает мотор, размыкая электрическую цепь.

Когда температура в камерах начинает повышаться, контакты замыкаются вновь, а электродвигатель компрессора приводится в действие . Именно поэтому в процессе работы холодильника постоянно то появляется, то опять затихает гул мотора.

Рекомендации по эксплуатации и уходу

В эксплуатации оборудования нет ничего сложного: оно функционирует в автоматическом режиме круглосуточно. Единственное, что необходимо сделать при первом включении и периодически корректировать в процессе работы, – установить оптимальный в конкретных обстоятельствах температурный режим.

Нужная температура задается . В электромеханической системе значения выставляются на глаз или с учетом рекомендаций, указанных в инструкции производителя. При этом следует брать во внимание тип и количество продуктов, хранящихся в холодильнике.

Ручка регулятора, как правило, представляет собой круглый механизм с несколькими делениями, либо, в моделях посовременнее и подороже, управление можно осуществлять с помощью сенсорной панели.

Для того чтобы оценить степень заморозки, специалисты советуют поначалу поставить регулятор в среднее положение, а спустя некоторое время при необходимости подкрутить его вправо или влево

Каждая отметка на такой ручке соответствует определенному температурному режиму: чем больше деление, тем ниже температура. Электронный блок же позволяет задать температуру с максимальной точностью до 1 градуса с помощью поворотного регулятора или кнопок.

Например, установить в морозильном отсеке значение -14 градусов. Все введенные параметры будут отображаться на цифровом дисплее.

Чтобы максимально продлить жизнь домашнему холодильнику, следует не только разбираться в его устройстве, но и грамотно за ним ухаживать. Отсутствие должного сервиса и неправильная эксплуатация может привести к быстрому изнашиванию важных деталей и неполноценному функционированию.

Избежать нежелательных последствий можно, придерживаясь ряда правил:

1. Регулярно чистить конденсатор от грязи, пыли и паутины в моделях с открытой металлической решеткой на задней стенке. Для этого нужно использовать обычную слегка увлажненную тряпку или пылесос с маленькой насадкой.
2. Правильно установить технику. Следить за тем, чтобы расстояние между конденсатором и стеной комнаты было не меньше 10 см. Такая мера поможет обеспечить беспрепятственную циркуляцию воздушных масс.
3. Своевременно размораживать, не допуская образования чрезмерного слоя снега на стенках камер. При этом для устранения ледовых корок запрещено пускать в ход ножи и другие острые предметы, которые могут легко повредить и вывести из строя испаритель.

Также нужно учитывать, что холодильник нельзя ставить рядом с нагревательными приборами и в местах, где возможен прямой контакт с солнечными лучами. Избыточное влияние внешнего тепла плохо сказывается на работе основных узлов и общей производительности прибора.

Для чистки фрагментов изделия, выполненных из нержавеющей стали, подходят только специальные средства, рекомендованные производителем в инструкции к прибору

Если планируется перевозка с места на место, то лучше всего транспортировать оборудование в грузовом автомобиле с высоким фургоном, фиксируя его в строго вертикальном положении.

Таким образом, можно предотвратить поломки, вытекание масла из компрессора, попадающего непосредственно в контур циркуляции охлаждающего агента.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Как работает холодильный агрегат:

Видео #2. Подробное разъяснение устройства компрессионных холодильников:

Видео #3. Информация о работе абсорбционных машин:

Пока холодильное оборудование исправно работает, потребители редко интересуются его устройством. Однако этими знаниями не стоит пренебрегать. Они очень ценны, поскольку позволяют быстро определить причину поломки и обнаружить проблемное место, предотвратив серьезные неисправности.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии, размещайте тематические фотоснимки, задавайте вопросы по теме статьи в расположенном ниже блоке. Расскажите о том, как разбирались в устройстве собственного холодильника. Поделитесь, как на практике применили знания о конструкции холодильной машины.

устройство, принципиальная электрическая схема, компрессора, простыми словами для новичка, принцып действия бытового прибора

Домашний современный уют предусматривает установку холодильника. Его предназначение заключается в длительном хранении продуктов. Несмотря на широкое распространение устройства, о принципе его действия знают не многие. Устройство компрессора холодильника и других элементов позволяет при минимальных затратах энергии поддерживать низкую температуру. Принцип работы холодильника предусматривает наличие других функций, которые позволяют содержать продукты в первоначальном состоянии.

Как устроен холодильник

Устройство и принцип работы предусматривают сочетание различных узлов. Наиболее важными считаются:

• Конденсатор.
• Двигатель.
• Испаритель.
• Капиллярная трубка.
• Докипатель.
• Осушительный фильтр.

Хладагент выступает в качестве основного активного элемента, за счет которого происходит снижение температуры. Дополнительные узлы требуются для упрощения процедуры управления. Современные модели снабжаются дисплеем, который отображает основную информацию. Устройство холодильника определяет возможность его установки в соответствии с рекомендациями в инструкции по эксплуатации.

Электродвигатель

Компрессорный холодильник снабжается двигателем, который предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости по трубкам. Фреон продается в специализированных магазинах, заправляется исключительно при помощи специального оборудования. Рассматриваемый агрегат состоит из двух основных элементов:

• Электрического мотора.
• Компрессора.

Предназначение первого заключается в преобразовании электрического тока в механическую энергию. При этом конструкция состоит из двух элементов:

• Статора.
• Ротора.

При изготовлении статора применяется несколько медных катушек, ротор представлен стальным валом. Прохождение электрического тока становится причиной появления электромагнитной индукции, за счет которой возникает крутящий момент. Ротор приводится в движение под воздействием центробежной силы.

Подобный узел бытового устройства потребляет не менее 10% энергии. При частом открывании дверцы показатель электропотребления существенно повышается, т. к. происходит попадание теплого воздуха. Вращение ротора приводит к возвратно-поступательному движению поршня, за счет которого происходит перемещение жидкости.

Современные конструкции предусматривают установку компрессоров, внутрь которых вставляется электрический двигатель. Подобное расположение исключает вероятность самопроизвольной утечки вещества. Снизить степень вибрации устройства можно за счет установки двигателя на пружинах. Поэтому новые модели холодильников работают практически бесшумно.

Конденсатор

Изменение температуры окружающей среды может стать причиной прохождения различных процессов, большая часть которых связана с появлением влаги. Конденсатор считается важным элементом системы, он представлен трубкой диаметром до 5 мм.

Предназначение системы заключается в отводе тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. В большинстве случаев этот элемент располагается сзади устройства, механическое воздействие может стать причиной повреждения.

Испаритель

За охлаждение окружающего пространства отвечает испаритель рабочей жидкости. Этот элемент может быть расположен снаружи или внутри морозильной камеры.

Применяемый принцип работы позволяет снизить степень воздействия окружающей среды на внутреннюю. Поэтому производители смогли снизить вес конструкции.

Капиллярная трубка

В системе применяется газ, который обеспечивает снижение температуры внутри основной и морозильной камер. Для снижения давления проводится установка капиллярной трубки. Ее особенности заключаются в нижеприведенных моментах:

• Диаметр составляет 1,5-3 мм.
• Располагается на участке между конденсатором и испарителем.

При изготовлении часто применяется медь. Основное требование заключается в высокой степени герметизации.

Фильтр-осушитель

Холодильник устроен так, чтобы состояние рабочего газа было неизменным. В некоторых случаях в него может попадать влага, которая удаляется специальным фильтром. Его особенности следующие:

• В качестве фильтра выступает трубка, диаметр которой составляет 10-20 мм.
• Концы этого элемента вставляются в капиллярную трубку и конденсатор. При этом обеспечивается высокая степень герметизации.
• Внутри устройства расположен цеолит, который представлен минеральным наполнителем с пористой структурой. Избежать попадания элемента в систему производители смогли за счет установки сетки.

Даже при длительной эксплуатации проводить замену фильтрующего элемента не приходится. Некоторые производители предусматривают возможность разборки фильтра для удаления старого материала и размещения нового.

Докипатель

Подобный элемент представлен металлической емкостью, которая устанавливается между входом компрессора и испарителем. Среди особенностей докипателя можно отметить следующее:

Техникой какого производителя пользуетесь дома?Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

• Bosch 16%, 34 голоса

  34 голоса 16%

  34 голоса — 16% из всех голосов

• LG 14%, 30 голосов

  30 голосов 14%

  30 голосов — 14% из всех голосов

• Samsung 13%, 29 голосов

  29 голосов 13%

  29 голосов — 13% из всех голосов

• Indesit 7%, 16 голосов

  16 голосов 7%

  16 голосов — 7% из всех голосов

• Electrolux 6%, 14 голосов

  14 голосов 6%

  14 голосов — 6% из всех голосов

• Atlant 6%, 12 голосов

  12 голосов 6%

  12 голосов — 6% из всех голосов

• Beko 3%, 7 голосов

  7 голосов 3%

  7 голосов — 3% из всех голосов

• Haier 3%, 7 голосов

  7 голосов 3%

  7 голосов — 3% из всех голосов

• Ariston 3%, 6 голосов

  6 голосов 3%

  6 голосов — 3% из всех голосов

• Redmond 2%, 5 голосов

  5 голосов 2%

  5 голосов — 2% из всех голосов

• Xiaomi 2%, 5 голосов

  5 голосов 2%

  5 голосов — 2% из всех голосов

• Philips 2%, 5 голосов

  5 голосов 2%

  5 голосов — 2% из всех голосов

• Vitek 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Hansa 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Whirlpool 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Candy 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Karcher 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Gorenje 2%, 4 голоса

  4 голоса 2%

  4 голоса — 2% из всех голосов

• Scarlett 1%, 3 голоса

  3 голоса 1%

  3 голоса — 1% из всех голосов

• Zanussi 1%, 3 голоса

  3 голоса 1%

  3 голоса — 1% из всех голосов

• Siemens 1%, 3 голоса

  3 голоса 1%

  3 голоса — 1% из всех голосов

• Zelmer 1%, 3 голоса

  3 голоса 1%

  3 голоса — 1% из всех голосов

• BBK 1%, 3 голоса

  3 голоса 1%

  3 голоса — 1% из всех голосов

• iRobot 1%, 2 голоса

  2 голоса 1%

  2 голоса — 1% из всех голосов

• Thomas 1%, 2 голоса

  2 голоса 1%

  2 голоса — 1% из всех голосов

• Kuppersberg 0%, 1 голос

  1 голос

  1 голос — 0% из всех голосов

• Miele 0%, 1 голос

  1 голос

  1 голос — 0% из всех голосов

• Midea 0%, 1 голос

  1 голос

  1 голос — 0% из всех голосов

• DeLonghi 0%, 1 голос

  1 голос

  1 голос — 0% из всех голосов

• AEG 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

• Smeg 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

• iLife 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

• Liebherr 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

• Dyson 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

• Nord 0%, 0 голосов

  0 голосов

  0 голосов — 0% из всех голосов

Всего голосов: 217

Голосовало: 120

22.01.2020

×

Вы или с вашего IP уже голосовали.

• Устройство применяется для доведения фреона до кипения.
• При высокой температуре происходит испарение активного вещества.

Докипатель служит для защиты всей системы от попадания жидкости. Это связано с тем, что жидкость может стать причиной поломки устройства.

Термостат

Практически все холодильники снабжаются терморегулятором. Этот элемент предназначен для изменения температуры внутри основной или морозильной камеры. Особенности термостата следующие:

• Контролирует температуру внутри холодильника.
• Выступает в качестве регулирующего элемента.

Современный термостат позволяет указывать температуру с высокой точностью. При этом регулирующий блок электронный, основная информация отображается на аналоговом или ЖК-дисплее.

Как работает холодильник

Принцип действия современного оборудования предусматривает выполнение двух основных операций. Они следующие:

• Вывод тепловой энергии, которая исходит от хранящихся продуктов. Корпус создается герметичным, поэтому естественное рассеивание тепла практически не происходит. Если не отводить тепло, то есть вероятность возникновения парникового эффекта.
• Концентрация холода внутри устройства. Для этого снижается температура при применении различных веществ.

Отбор тепла осуществляется за счет хладагента, в качестве которого применяется фреон. Простыми словами, это вещество выступает в качестве расходного материала, который приходится время от времени заменять.

Абсорбционный тип

Для новичка принцип действия рассматриваемого оборудования не прост в понимании. Устройства абсорбционного типа, где вещество циркулирует и испаряется, работают на основе применения аммиака. Ключевые особенности следующие:

• В охлаждающую систему часто добавляется хромат натрия и водород, которые предназначены для регулирования давления.
• При подаче энергии происходит нагрев жидкости.
• При нагреве осуществляется испарение аммиака, конденсат переходит в жидкость.
• На момент испарения происходит снижение температуры до -4°С.

Достоинством подобных устройств является бесшумность работы. Применяемое вещество оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

Саморазмораживающийся тип

В подобных холодильниках разморозка проходит в автоматическом режиме. Все устройства разделяют на два основных типа:

• Капельное.
• Ветреное.

Капельные характеризуются тем, что испаритель находится в задней части устройства. На момент работы образуется иней, который при оттаивании стекает вниз по специальным желобам. Компрессор из-за нагрева до высокой температуры испаряет жидкое вещество.

Ветреная установка снабжается специальным элементом, который задувает внутрь корпуса холодный воздух. На момент оттаивания вещество стекает по специальным желобам в приемник.

Промышленные холодильники

Промышленные модели отличаются от бытовых высокой мощностью морозильного узла и большими размерами камеры.

Мощность двигателя может составлять несколько десятков киловатт, при этом рабочая температура может составлять +5…-50°С.

Оборудование рассматриваемой категории предназначено для глубокой заморозки большого количества продуктов. При этом объем камер может составлять от 5 до 5000 т. Устанавливается промышленное оборудование на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.

Инверторный тип

Инвертор устанавливается для аккумуляции и преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет проводить плавную регулировку оборотов вала двигателя. Особенности инверторного холодильника заключаются в нижеприведенных моментах:

• При включении устройства в агрегате температура набирается за короткий промежуток времени. Для этого корпус создается с использованием изоляционного материала.
• На момент достижения требуемой температуры устройство переходит в режим ожидания. Это позволяет снизить расходы на электроэнергии и существенно продлить эксплуатационный срок устройства.

При повышении температуры срабатывает датчик, после чего скорость вращения вала повышается до требуемого значения.

Принципиальная электрическая схема холодильника

Современное оборудование снабжается большим количеством элементов, которые применяются для создания электрической схемы. Принципиальная электросхема холодильника представлена:

• Терморегулятором. Этот элемент может быть электрическим или механическим, предназначение заключается в установке требуемой температуры.
• Кнопкой принудительного отключения для оттаивания устройства. Этот элемент выступает в качестве замка, которым можно разорвать сеть.
• Реле тепловой защиты, которая исключает вероятность перегрева. Оно срабатывает в автоматическом режиме.
• Электрический мотор-компрессор. Это устройство является важным конструктивным элементом, который обеспечивает циркуляцию жидкости.
• Пусковое реле. Оно отвечает за подачу энергии.

Сложная электрическая схема холодильника представлена и другими элементами, за счет которых обеспечивается дополнительная функциональность.

Приведенная информация указывает на то, что холодильник представлен сложной системой, которая обеспечивает снижение температуры и ее поддержание на заданном показателе. При этом много внимания уделяется изоляции корпуса, для чего применяются специальные материалы. Некоторые электрические схемы холодильников включают дисплей и электронный блок управления, которые повышают комфорт в применении.

принцип работы холодильника, устройство холодильника, как работает холодильник

• Home
• принцип работы холодильника

принцип работы холодильника

Холодильный агрегат работает следующим образом. Мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. В конденсаторе пары фреона охлаждаются и конденсируются. Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярный трубопровод попадает в испаритель. Гидравлическое сопротивление капиллярного трубопровода подбирается таким образом, чтобы создать определенную разность давления всасывания и конденсации, которое создает компрессор, при которой через трубопровод проходило определенное количество жидкости. Каждый капилляр соответствует определенному мотор-компрессору. На входе фреона в испаритель, давление падает от давления конденсации до давления кипения. Этот процесс называется дросселированием. При этом происходит вскипание фреона, поступая в каналы испарителя фреон кипит, энергия необходимая для кипения в виде тепловой, забирается от поверхности испарителя, охлаждая воздух в холодильнике. Пройдя через испаритель жидкий фреон превращается в пар, который откачивается компрессором. Количество отводимой  холодильной машиной теплоты, приходящейся на единицу затраченной электрической энергии называется холодильным коэффициентом холодильника.

1 — конденсатор, 2 — капиллярная трубка, 3 — мотор-компрессор,
4 — испаритель, 5 — фильтр-осушитель, 6 — обратная трубка

Мотор-компрессор — основной узел любого холодильного агрегата. Назначение компрессора состоит в обеспечении циркуляции охлаждающего вещества (фреона) по системе трубопроводов холодильного агрегата. Холодильник может быть укомплектован как одним, так и двумя компрессорами. В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор  В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры, конструкция предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.  С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом
Конденсатор — теплообменный аппарат для отвода тепла от конденсирующихся (превращающихся в жидкость) паров фреона к окружающей среде. Это обусловлено предварительным повышением давления паров в компрессоре и отводом от ник тепла в конденсаторе. На холодильниках с естественным охлаждением конденсатор в виде змеевика или щита устанавливают на задней стенке (снаружи или внутри). Холодильники больших размеров обычно оснащены конденсаторами, имеющими вид радиаторов, их устанавливают рядом с компрессором, внизу. Вентилятор обеспечивает их нормальное охлаждение. Конденсатор обязательно должен хорошо охлаждаться – это залог нормальной работы холодильника. Испаритель – теплообменный аппарат для охлаждения непосредственно продукта в результате кипения в нем жидкого фреона. Кипение в испарителе  при низкой температуре и соответствующем давлении происходит за счет теплоты, отнимаемой от охлаждающей среды. Капиллярная трубка – предназначена для дросселирования перед испарителем жидкого фреона и снижения его давления от давления конденсации до давления кипения с соответствующим понижением давления. Представляет собой медный трубопровод длиной 1.5 – 3м с внутренним диаметром 0.6 – 0.85 мм. Устанавливается между конденсатором и испарителем Фильтр-осушитель  —  устанавливается у входа в капиллярную трубку для предохранения ее от засорения твердыми частицами, для поглощения влаги из фреона и предотвращения замерзания ее на выходе из капиллярной трубки. Корпус патрона фильтра состоит из медной трубки длиной 105-140 мм и диаметром 18..12 мм с вытянутыми концами, в отверстия которых впаивают соответственно трубопровод конденсатора и капилляр. В корпус фильтра помещают цеолит между молекулярными сетками, установленными на входе и выходе  из патрона.
Докипатель — представляет из себя емкость, установленную между испарителем и всасывающим патрубком компрессора. Предназначен для докипания жидкого фреона и предотвращения попадания его в компрессор, что может привести к выходу из строя компрессора. Размещают докипатель в охлаждаемом объеме — как правило в морозильной камере. Докипатель может быть алюминиевым или медным.

 Работу  бытового холодильника обеспечивает электрическая схема. 

1 — терморегулятор, 2 — кнопка принудительной оттайки, 3 — реле тепловой защиты, 3.1. — контакты реле, 3.2. — биметаллическая пластина, 4 — электродвигатель мотор-компрессора, 4.1. — рабочая обмотка, 4.2. — пусковая обмотка, 5 — пусковое реле, 5.1. — контакты реле, 5.2. — катушка реле При подаче напряжения в схему электрический ток проходит: через замкнутые контакты терморегулятора 1, копки принудительной оттайки 2, реле тепловой защиты 3, (контакт 3.1, биметаллическая пластина 3.2), пусковое реле 5 (катушку 5.2, контакты 5.1 разомкнуты) и рабочую обмотку 4.1 электродвигателя мотор-компрессора 4. Поскольку двигатель не вращается, ток, протекающий через его рабочую обмотку, в несколько раз превышает номинальный. Пусковое реле 5 устроено таким образом, что при превышении номинального значения тока замыкаются контакты 5.1, подключая к цепи пусковую обмотку электродвигателя, который начинает вращаться, в результате чего, ток в рабочей обмотке снижается, контакты пускового реле размыкаются, но двигатель продолжает работать в нормальном режиме за счет рабочей обмотки. При достижении заданной температуры, контакты терморегулятора размыкаются и электродвигатель компрессора останавливается. Для отключения электродвигателя при опасном повышении силы тока предназначено реле тепловой защиты. С одной стороны оно защищает электродвигатель от перегрева и поломки, а с другой от пожара. Реле состоит из биметаллическое пластины 3.2., которая при опасном повышении силы тока нагревается и, изгибаясь, размыкает контакты 3.1. После  остывания биметаллической пластины контакты снова замыкаются.

РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНИКА СВОИМИ РУКАМИ

Сделать самому можно следующее -поменять терморегулятор холодильника.  Для этого понадобится отвертка и мультиметр. Признаки дефекта терморегулятора : холодильный прибор не работает, компрессор не запускается, при повороте ручки терморегулятора в по часовой стрелке ситуация не меняется или при установке

 

Как работает холодильник?

Очевидно, что холодильники созданы для охлаждения продуктов, но не все знают, как именно происходит этот процесс. Возможно, Вы даже не раз задавались вопросом: «Как работает холодильник?».

Основной принцип работы холодильника заключается в том, что холод не поступает в него из внешней среды. Происходит обратный процесс: тепло от продуктов выводится в окружающую среду.

Возможно, когда Вы в первый раз услышали о цикле охлаждения в холодильнике, вы были слегка обескуражены такой работой устройства. На самом деле, процесс охлаждения не такой уж сложный, и сегодня мы ответим на интересующий многих вопрос: «Как работает холодильник?»

Как работает холодильник?

Прежде чем рассмотреть алгоритм работы холодильника, ознакомимся с пятью основными компонентами холодильной системы,  простейшем цикле охлаждения.

• Компрессор — сердце холодильника. Он предназначен для сжатия и подачи хладагента под давлением и работает по принципу насоса для движения вещества;
• Испаритель — устройство, в котором происходит кипение хладагента за счёт теплоты продуктов. Благодаря этому происходит понижение температуры внутри холодильника во время его работы;
• Конденсатор — это компонент холодильной системы, в котором происходит переход из газообразного в жидкое состояние, сопровождающийся выделением теплоты в окружающую среду;
• Капиллярная трубка – соединительный элемент между конденсатором и испарителем малого сечения;
• Хладагент — вещество, переносящее тепло. Он проходит весь цикл охлаждения, когда работает холодильник. Многие представляют хладагент как большой объём охлаждающей жидкости, циркулирующей по всему холодильнику. На самом деле это не так! В обычных условиях он является газом, необходимым для работы холодильника, и в вашем устройстве количество этого вещества всего лишь 20 – 65 грамм.

И так, как же работает холодильник? В современных устройствах с компрессором система охлаждения функционирует следующим образом:

1. Включается компрессор.
2. Газообразный холодильный агент из испарителя отсасывается компрессором.
3. В компрессоре происходит сжатие хладагента до высокого давления и нагнетание его в конденсатор. В процессе конденсации выделяемое тепло рассеивается в окружающей среде.
4. Хладагент очищается в фильтре-осушителе.
5. В результате высокого давления жидкий хладагент поступает через расширительный клапан или капиллярную трубку в испаритель, в целях уменьшения давления и регулирования его потока.
6. В испарителе жидкий хладагент под низким давлением поглощает теплоту из внутреннего объема и превращается в газ низкого давления.
7. Компрессор вновь всасывает хладагент.

Принцип работы холодильника: схема цикла охлаждения

Есть несколько интересных примеров, демонстрирующих как работает холодильника и его цикла. Купались ли вы в море или бассейне во время отдыха в жарких странах? Когда вы выходите из воды и ложитесь на шезлонг, по телу пробегает дрожь, несмотря на температуру 30°C! Это происходит, потому что вода испаряется и забирает теплоту с поверхности вашей кожи, в результате чего вы чувствуете холод. Похожий принцип используется во время работы холодильников.

Рассмотрим ещё один пример, с помощью которого можно понять, как работает холодильник. Попробуйте сделать следующее: лизните тыльную сторону вашей ладони, а затем подуйте на неё. Вы почувствуете холод. Данный пример демонстрирует, что охлаждение происходит в результате испарения. Этот процесс не отличается от того, который происходит в холодильнике: когда устройство работает, холод не появляется в холодильной и морозильной камерах, наоборот, тепло от хранящихся продуктов поглощается и рассеивается в окружающей среде. Именно поэтому во время работы холодильника его задняя стенка всегда горячая.

Как работает холодильник? Узнайте в нашем видео:

Как работает холодильник с зоной свежести BioFresh

Стоит отметить, что многие холодильники оснащены зоной свежести, в которой поддерживаются оптимальная влажность и  постоянный уровень температуры около 0°C, которые способствуют длительному хранению продуктов.

Как же работает холодильник с такой зоной? Воздух из холодильного отделения забирается вентилятором за заднюю стенку холодильной камеры. Здесь он охлаждается до более низкой температуры и подается в зону BioFresh, где равномерно распределяется между контейнерами. Циркулируя далее, в холодильную камеру попадает уже более тёплый воздух для охлаждения продуктов.

Если у вас есть вопросы и комментарии о том, как работает холодильник, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Как работает холодильник — принцип действия простыми словами

Когда владелец четко представляет, какой принцип работы у холодильного агрегата, у него есть возможность продлить эксплуатационный срок бытового прибора. Понять – как устроен холодильник и за счет чего происходит охлаждение несложно, так как фактически во всех моделях бытовых холодильников он одинаков и базируется на простейших физических процессах. Про то, какой принцип работы холодильников, какие особенности он имеет, как происходит охлаждение внутри камер и как предотвратить преждевременные поломки бытового агрегата, далее в материале.

Принцип функционирования разных видов агрегатов

Холодильная техника применяется во множестве сфер деятельности и без нее уже нельзя представить быт и полноценное функционирование производственных цехов на заводах, предприятиях, организациях общепита, торговых павильонах и подобном. В зависимости от конкретного предназначения и сферы применения, существует классификация холодильного оснащения по видам:

• вихревые;
• абсорбционные;
• компрессорные;
• термоэлектрические.

Справка! Компрессорное холодильное оборудование – наиболее распространенное и у него наивысший КПД (коэффициент полезного действия), который стремится к 100%. Именно поэтому в основном выпускают компрессионные холодильники и морозильники.

Абсорбционное холодильное оборудование

В абсорбционных моделях по охладительному контуру циркулирует пара веществ – абсорбент и хладагент. В качестве хладагента в подавляющем числе вариантов применяют аммиак, но может использоваться и другое вещество:

• метанол;
• ацетилен;
• бромистого лития раствор;
• фреон.

Абсорбент – это жидкость, у которой поглотительная возможность достаточно высокая. В качестве нее может выступать вода, серная кислота и другое. Принцип функционирования абсорбционного агрегата заключается в абсорбции, то есть – поглощении одного вещества иным. Конструкция представлена ведущими узлами:

• генератором;
• насосом;
• регулирующими вентилями;
• абсорбером;
• испарительным элементом.

Компоненты системы соединяются трубками, при помощи которых реализуется замкнутый в кольцо единый контур. Процесс охлаждения становится возможен благодаря тепловой энергии и выглядит следующим образом:

1. Хладагент, который растворен в жидкости, идет к испарителю.
2. Из концентрированного раствора хладагента и жидкости отделяются закипающие при 33 ̊С аммиачные пары, которые охлаждают объект.
3. Вещество поступает в абсорбер, где вновь поглощается абсорбентом.
4. Насос качает раствор в генератор, подогреваемый определенным тепловым источником.
5. Вещество начинает кипеть и образуемые пары аммиака идут в конденсатор.
6. Хладагент начинает остывать и переходит в жидкое агрегатное состояние.
7. Рабочая жидкость следует через регулирующий вентиль, подвергается процессу сжатия и идет в испарительный элемент.

По итогу аммиак, который циркулирует в замкнутом охладительном контуре, принимает тепло из охлаждаемой камеры попадая в испарительный элемент и передает его внешней среде, присутствуя в конденсаторе. Циклы идут постоянно.

По причине невозможности выключения агрегата, в плане энергопотребления он не экономичен. Когда такое холодильное оборудование становится неисправным, провести его ремонт в большинстве случаев невозможно.

Внимание! Абсорбционные холодильники фактически не зависят от скачков напряжения в сети. Компактные параметры позволяют с легкостью размещать агрегат в любом удобном помещении.

В конструкции устройства отсутствуют трущиеся и движущиеся компоненты, что делает их фактически бесшумными. Такие агрегаты подходят для строений, где электросеть постоянно испытывает пиковые нагрузки или где регулярные перебои с поступлением электроэнергии.

Принцип абсорбции по большей части реализован в промышленных охладительных установках, малых автохолодильниках. Гораздо реже эти устройства применяют в бытовых целях, но тогда агрегат работает на газу.

Принцип функционирования термоэлектрических устройств

Понижение температурных значений в холодильниках термоэлектрического вида происходит благодаря специализированной системе, которая откачивает тепло за счет эффекта Пельтье. То есть – теплота поглощается в зоне перемыкания пары различных проводников в момент, когда через них идет ток.

Конструкция агрегата представлена термоэлектрическими компонентами в виде куба, которые изготовлены из металла. Они соединены в одну электросхему. Вместе с ходом тока из одного компонента в иной перемещается и тепло.

Пластина из алюминия забирает его из внутренней части и отдает кубическим рабочим частям, выполняющим передачу стабилизатору. Там, за счет вентилятора, тепло продуцируется вовне. Согласно такому принципу функционируют переносные малые холодильники, а также сумки с охлаждающим действием.

Справка! В подавляющей части термоэлектрических агрегатов при смене полярности запитки возможно получить не только охлаждение, но и нагрев до 60 С. Такая функция используется для подогрева пищевых продуктов в случае необходимости.

Такие термоэлектрические модели применяются в качестве автохолодильников, на кемпинге, яхтах, моторных лодках. То есть, везде, где невозможно использовать оборудование другого типа, но присутствует возможность подсоединить термоэлектрический холодильник к сети с напряжением 12 В.

В термоэлектрических устройствах предусматривается специализированный аварийный механизм, отключающий их от сети при перегреве рабочих элементов или при отказе вентиляционной системы. К позитивным сторонам таких устройств возможно причислить высокий уровень надежности и достаточно низкие показатели шума во время функционирования агрегатов. Но, присутствуют и отрицательные моменты – высокая стоимость, увеличенный расход энергопотребления даже по сравнению с абсорбционными холодильниками, а также чрезмерная восприимчивость температуры окружающей среды.

Принцип функционирования вихревых охладителей

В агрегатах такого вида присутствует компрессор, который сжимает воздух. Он впоследствии расширяется в смонтированных блоках вихревых охладителей. Объект понижает температуру по причине расширения сжатого воздуха. Вихревые устройства безопасные и долговечные, а также у них нет необходимости в электричестве и отсутствуют движущиеся компоненты. Кроме указанного, в вихревых установках отсутствуют опасные химические соединения во внутренней части конструкции.

Широкое распространение вихревых охладителей нет, присутствуют только тестовые модели. Это обусловлено повышенным расходом воздуха, высокой шумностью функционирования и достаточно низкой производительностью холода. Иногда вихревые охладители применяются на производствах, но нечасто.

Компрессорные агрегаты

Наиболее распространенный вид холодильного оборудования, который присутствует фактически в каждом доме. Такие агрегаты не потребляют чрезмерно много электроэнергии и фактически безопасны во время эксплуатации. Удачные варианты конструкций способны функционировать без сбоев на протяжении 10 лет и свыше.

Стандартный бытовой холодильник – ориентированный вертикально шкаф, в котором зачастую две или одна створка. Корпус изготавливают из листовой жесткой стали, толщина которой порядка 0,6 мм. Некоторые модели оснащены пластиковым корпусом, который снижает массу несущей части.

Для хорошей герметизации агрегата используют специализированную пасту с повышенным содержанием хлорвиниловой смолы. Поверхность корпуса грунтуется и покрывается качественной эмалью. При изготовлении внутренних отделений из металла применяют так называемый метод штамповки, а шкафы из пластика собирают путем вакуумного формования. Дверцы изготовлены из листовой стали, а по краям зафиксирован резиновый плотный уплотнитель, который предотвращает прохождение воздуха из окружающей среды вовнутрь устройства. Между наружной и внутренней стенками агрегата обязательно кладут теплоизоляционный слой, защищающий камеру от тепла и предотвращающий выход холода изнутри. В качестве теплоизоляционного материала применяют следующее:

• стеклянный войлок;
• пенополистирол;
• минеральную вату;
• пенополиуретан.

Внутренняя часть традиционно разделена на пару функциональных зон – морозильную и холодильную. Согласно форме компоновки холодильного шкафа различают такие:

• однокамерные;
• двухкамерные;
• многокамерные.

Отдельным типом выступают холодильные шкафы Side-by-Side, которые обладают двумя, тремя или свыше камерами. Однокамерные холодильники снабжены единственной створкой, а в верхней зоне присутствует морозильный отсек со своей дверью, оборудованной открывающимся или откидным механизмом. В нижней части присутствует отдел с регулируемыми положениями полок по высоте. В камерах монтируются осветительные устройства с обыкновенной лампочкой накаливания или светодиодом.

Справка! Агрегаты Сайд бай Сайд (бок о бок) гораздо шире и вместительнее других видов конструкций. Каждый из отсеков занимает пространство во всю высоту холодильного оборудования и располагаются параллельно.

В двухкамерных устройствах внутренние шкафы заизолированы и отделены собственной створкой. Отделы, в них расположенные, способны быть азиатскими или европейскими. В случае азиатского вида верхнее расположение морозильника, а при европейском – камера присутствует внизу.

Как работают и из чего состоят компрессорные холодильники

Холодильное оборудование компрессионного вида не вырабатывают холод, а охлаждают непосредственно объект забирая у него внутреннее тепло и передавая его вовне. Такие агрегаты холодят за счет функционирования таких узлов и элементов:

• хладагент;
• радиатор испарителя;
• терморегулирующее устройство;
• компрессор;
• конденсатор.

Как хладагент применяют различные марки фреона, который является смесью газов с повышенным показателем текучести и достаточно низкими значениями испарения и кипения. Эта смесь перемещается по замкнутому контуру, перенося тепло по разным участкам системы. В бытовых агрегатах зачастую используют безопасный фреон 12.

Компрессор – главная часть холодильника, линейный или инверторный, он провоцирует принудительную циркуляцию хладагента в системе за счет нагнетания давления. Компрессор сжимает пары фреона и перемещает их в требуемом направлении. В технике способна быть пара или один компрессор. Вибрации, образующиеся при функционировании, поглощает наружная или внутренняя подвеска.

Конденсатор – это решетка змеевик, закрепленная на боковой или задней стенке холодильного шкафа. Они могут обладать разной конструкцией, но всегда отвечают за единственную функцию – охлаждают нагретые пары хладагента до выставленных температурных значений благодаря конденсации (сжижению) фреона и рассеивания тепла по окружающему пространству.

Испаритель – тонкий трубопровод из алюминия, который спаян стальными пластинками. Он контактирует с внутренними отделами холодильного шкафа, отводит поглощенное из прибора тепло и значительно снижает температурные показатели в камерах.

Терморегулирующий вентиль требуется для поддержания рабочих показателей давления хладагента на конкретном уровне. Крупные узлы холодильник связаны между собой трубчатой системой, которая образует замкнутый герметичный контур.

Работа однокомпрессорных двухкамерных агрегатов

В холодильнике с двумя камерами но одним компрессором монтирована пара испарителей, хотя по существу они являются различными частями одного компонента. Первый испаритель расположен в морозильнике, а второй – в холодильной камере. Фреон, после прохода через осушительный фильтр сперва отправляется в первый испаритель, а потом – во второй.

При поступлении в морозильную камеру хладагент забирает тепло из нее и нагревателя и потом поступает в холодильное отделение, где забирает тепло уже из него. Благодаря тому, что температура фреона несколько возросла после прохождения через морозильную камеру, в основном отсеке значения градусника не способны снизиться более, чем до 0 ̊С.

Функционирование двухкомпрессорной техники

В холодильном оборудовании с парой компрессоров каждый из них функционирует независимо. Первый компрессор гарантирует функционирование охладительного контура для морозильной камеры, а другой – гарантирует снижение температурных значений в основном отделе.

В холодильных двухкомпрессорных агрегатах в каждой из камер присутствует отдельный испаритель. Эти компоненты между собой ничем не соединены. Благодаря раздельным охладительным контурам подобные холодильники отличаются от однокомпрессорных более продолжительным эксплуатационным периодом.

Последовательность цикла функционирования

Оптимальные температурные показания для продолжительного хранения пищевых продуктов в компрессорных агрегатах создаются во время рабочих циклов, которые осуществляются последовательно – один за другим. Они идут таким образом:

1. При подсоединении агрегата к сети включается компрессор, который сжимает пары фреона, заставляя возрастать их температурные значения и давление.
2. За счет повышенного давления горячий фреон в газообразном виде переходит в конденсатор.
3. Идя по змеевику пар избавляется от накопленного тепла, отдавая его внешней среде и плавно достигает температуры в помещении, превращаясь обратно в жидкость.
4. Жидкий хладагент идет в осушительный фильтр, забирающий лишнюю влагу.
5. Фреон посредством капиллярной трубки избавляется от избыточного давления.
6. Когда хладагент полностью остыл, он вновь приобретает газообразное состояние.
7. Охлажденный пар идет в испарительный элемент и забирает тепло из внутренних отделений холодильника.
8. Температурные показатели фреона возрастают, он вновь поступает в компрессор.
9. Когда температура достигла необходимого значения в камерах, двигатель останавливается и электрическая цепь размыкается.
10. При росте температуры в камерах контакты вновь замыкаются и электромотор компрессора запускается при помощи пуско-защитного реле.

Справка! Рабочий цикл повторяется до того времени, пока температурные значения, выставленные пользователем, не будут достигнуты. Когда температура возрастает, рабочие циклы вновь запускаются.

Принцип работы саморазморозки

Существует два варианта разморозки холодильного оборудования – капельная (Direct Cool) и Ноу Фрост (No Frost). Капельный вариант функционирует исключительно в охладительном отсеке и не может быть применен в случае морозильной камеры. Оттаивание Ноу Фрост может присутствовать как в холодильном отсеке, так и в морозильной камере.

В капельном варианте системы испаритель зафиксирован в задней стенке холодильного отсека и понижает ее температуру. Она, в собственную очередь, холодит воздух в отсеке. При подобном расположении на стенке со временем возникает конденсат и собирается в замерзающие капли. Периодически капельная система отключается и наледь стаивает. Капли жидкости стекают в них и поступают в специализированный желоб. По нему они идут в поддон, где испаряются под действием тепла, которое выделяется компрессором в периоды функционирования.

Принцип функционирования холодильного оборудования с системой Ноу Фрост такой:

1. За задней стенкой основной камеры и морозилкой присутствует испаритель, в котором хладагент закипает и охлаждает ближайший воздух.
2. Там же зафиксировано несколько или единственный вентилятор, который холодный воздух «прогоняет» по отделению с продуктами, а лед образуется только на испарителе, но никак не на стенах камеры.
3. На испарителе также зафиксирован 1-3 ТЭНа, которые запускаются или согласно сигналу специализированного датчика, или же несколько раз за сутки. При включении ТЭНа наморозь стаивает и стекает в специализированный поддон.

При подобных системах не надо размораживать холодильный агрегат вручную, как это было со старыми моделями.

Обыкновенные и инверторные агрегаты

Существует два варианта компрессоров – инверторные и обыкновенные. Разница в них заключена во внутреннем устройстве и режиме функционирования. Старые холодильники ранее всегда оборудовались только линейными (обыкновенными) компрессорами, но сейчас начинают распространяться инверторные.

Обыкновенный линейный вариант компрессора функционирует в режиме пуск-стоп. К примеру, когда температурные показатели в камере возросли на 1 ̊С свыше необходимой, компрессор запускается и холодильное оборудование начинает морозить. Как только значения температуры доросли до установленных, компрессор отключается.

Инверторный компрессор функционирует постоянно, но на малых оборотах. Он поддерживает температурные значения на установленном уровне. При этом общее энергопотребление у инверторного компрессора меньше, по сравнению с обыкновенным линейным.

Внимание! Достоинством линейного компрессора выступает отсутствие нагрузки при выключении и запуске, поэтому его эксплуатационный период более продолжительный, чем у инверторного. Также, холодильное оборудование в случае установленных компрессоров инверторного типа стоит дороже.

Итоги

В устройстве холодильного оборудования нет ничего сложного, независимо от того, какой вид рассматривается – компрессорный, абсорбционный, вихревой или термоэлектрический. Каждый из видов имеет собственные достоинства и негативные стороны и используется для конкретных целей. Но, наиболее распространенная разновидность холодильников – компрессорные. Агрегаты именно этого типа в основном используются в бытовых целях. Их устройство просто, они работают благодаря действию простейших физических законов.

Хладагент, который присутствует в герметичном трубопроводе, под действием компрессора поступает в другие элементы, параллельно отдавая и забирая тепло, а также охлаждая внутреннее пространство камер. Когда трубопровод утратил герметичность – холодильник не морозит, также как и в случае поломки какой-либо детали. Знание о том, как работают главные узлы агрегата, позволяет продлить эксплуатационный период бытовой техники.

Источники:

https://sovet-ingenera.com/tech/xolodilniki/princip-raboty-xolodilnika.html

https://vteple.xyz/princip-raboty-holodilnika/#lwptoc12

https://cosmo-frost.ru/xolodilniki/kak-rabotaet-xolodilnik-principy-cikly-rezhimy/

Видео: Принцип работы холодильника (№1)

Видео: Принцип работы холодильника (№2)