Устройство и принцип работы холодильной установки
Сегодня в охлаждении нуждается огромное количество продуктов, а еще без холода невозможно реализовать многие технологические процессы. То есть с необходимостью применения холодильных установок мы сталкиваемся в быту, в торговле, на производстве. Далеко не всегда удается использовать естественное охлаждение, ведь оно сможет понизить температуру лишь до параметров окружающего воздуха.
На выручку приходят холодильные установки. Их действие основано на реализации несложных физических процессов испарения и конденсации.
К преимуществам машинного охлаждения относится поддержание в автоматическом порядке постоянных низких температур, оптимальных для определенного вида продукта.
Также немаловажными являются незначительные удельные эксплуатационные, ремонтные затраты и расходы на своевременное техническое обслуживание.
Как работает холодильная машина
Для получения холода используется свойство холодильного агента корректировать собственную температуру кипения при изменении давления. Чтобы превратить жидкость в пар, к ней подводится определенное количество теплоты. Аналогично конденсация парообразной среды наблюдается при отборе тепла. На этих простых правилах и основывается принцип работы холодильной установки.
Это оборудование включает в себя четыре узла:
- компрессор
- конденсатор
- терморегулирующий вентиль
- испаритель
Между собой все эти узлы соединяются в замкнутый технологический цикл при помощи трубопроводной обвязки. По этому контуру подается холодильный агент. Это вещество, наделенное способностью кипеть при низких отрицательных температурах.
Этот параметр зависит от давления парообразного хладагента в трубках испарителя. Более низкое давление соответствует низкой температуре кипения.
Процесс парообразования будет сопровождаться отнятием тепла от той окружающей среды, в которую помещено теплообменное оборудование, что сопровождается ее охлаждением.
При кипении образуются пары хладагента. Они поступают на линию всасывания компрессора, сжимаются им и поступают в теплообменник-конденсатор. Степень сжатия зависит от температуры конденсации. В данном технологическом процессе наблюдается повышение температуры и давления рабочего продукта.
Компрессором создают такие выходные параметры, при которых становится возможным переход пара в жидкую среду. Существуют специальные таблицы и диаграммы для определения давления, соответствующего определенной температуре. Это относится к процессу кипения и конденсации паров рабочей среды.
Конденсатор – это теплообменник, в котором горячие пары хладагента охлаждаются до температуры конденсации и переходят из пара в жидкость. Это происходит путем отбора от теплообменника тепла окружающим воздухом. Процесс реализуется при помощи естественной или же искусственной вентиляции. Второй вариант зачастую применяется в промышленных холодильных машинах.
После конденсатора жидкая рабочая среда поступает в терморегулирующий вентиль (дроссель). При его срабатывании давление и температура понижается рабочих параметров испарителя. Технологический процесс вновь идет по кругу. Чтобы получить холод необходимо подобрать температуру кипения хладагента, ниже параметров охлаждаемой среды.
На рисунке представлена схема простейшей установки, рассмотрев которую можно наглядно представить принцип работы холодильной машины. Из обозначений:
- «И» — испаритель
- «К» -компрессор
- «КС» — конденсатор
- «Д» — дроссельный вентиль
Стрелочками указано направление технологического процесса.
Помимо перечисленных основных узлов, холодильная машина оснащается приборами автоматики, фильтрами, осушителями и иными устройствами. Благодаря им установка максимально автоматизируется, обеспечивая эффективную работу с минимальным контролем со стороны человека.
В качестве холодильного агента сегодня в основном используются различные фреоны. Часть из них постепенно выводится из употребления ввиду негативного воздействия на окружающую среду. Доказано, что некоторые фреоны разрушают озоновый слой. Им на смену пришли новые, безопасные продукты, такие как R134а, R417а и пропан. Аммиак применяется лишь в масштабных промышленных установках.
Теоретический и реальный цикл холодильной установки
На этом рисунке представлен теоретический цикл простейшей холодильной установки. Видно, что в испарителе происходит не только непосредственно испарение, но и перегрев пара. А в конденсаторе пар превращается в жидкость и несколько переохлаждается. Это необходимо в целях повышения энергоэффективности технологического процесса.
Левая часть кривой – это жидкость в состоянии насыщения, а правая – насыщенный пар. То, что между ними – паро-жидкостная смесь. На линии D-A` происходит изменение теплосодержания холодильного агента, сопровождающееся выделением тепла. А вот отрезок В-С` наоборот, указывает на выделение холода в процессе кипения рабочей среды в трубках испарителя.
Реальный рабочий цикл отличается от теоретического ввиду наличия потерь давления на трубопроводной обвязке компрессора, а также на его клапанах.
Чтобы компенсировать данные потери работа сжатия должна быть увеличена, что снизит эффективности цикла. Данный параметр определяется отношением холодильной мощности, выделяемой в испарителе к мощности, потребляемой компрессором и электрической сети.
Эффективность работы установки – это сравнительный параметр. Он не указывает непосредственно на производительность холодильника. Если данный параметр 3,3, это будет указывать, что на единицу электроэнергии, потребляемой установкой, приходится 3,3 единицы произведенного ею холода.
Чем больше этот показатель, тем выше эффективность установки.
Устройство и принцип работы холодильной установки
Источник: https://crio.pro/xolodilnoe-oborudovanie/ustrojstvo-i-princip-raboty-xolodilnoj-ustanovki/
Принцип работы холодильника и схема его устройства: из чего состоит однокамерный и двухкамерный агрегат
Чтобы сориентироваться при выходе из строя кухонного оборудования, многие домохозяйки вынуждены разбираться в принципе работы многих устройств, таких как: электроплита, микроволновая печь, холодильник и другие.
Главная функция холодильной камеры — сохранение питательных продуктов в свежем состоянии, поэтому она должна работать постоянно, а услугами специалиста по ремонту невозможно воспользоваться мгновенно.
Понимание того, как работает холодильник, поможет сэкономить финансовые и временные ресурсы, а многие неисправности можно будет починить своими руками.
Всем известно как работает холодильник, простыми словами — это оборудование замораживает и охлаждает самые разные продукты, позволяя избежать их порчи в течение некоторого времени.
При этом далеко не все знают определенные особенности данного устройства: из чего состоит холодильник, откуда берется холод во внутренней плоскости камеры, как он создается рефрижератором и почему устройство время от времени выключается.
Чтобы разобраться в данных вопросах, необходимо подробно рассмотреть принцип работы холодильника. Для начала отметим, что холодные воздушные массы возникают не сами: уменьшение температуры воздуха осуществляется внутри камеры в процессе функционирования агрегата.
Данное холодильное оборудование включает в себя несколько основных частей:
- хладагент;
- испаритель;
- конденсатор;
- компрессор.
Компрессор — это своеобразное сердце любой холодильной установки. Этот элемент отвечает за циркуляцию хладагента по большому количеству специальных трубочек, часть которых расположена сзади холодильника. Остальные части замаскированы во внутренней части камеры под панелью.
При работе компрессор, как и всякий мотор, подвергается значительному нагреву, поэтому ему необходимо некоторое время для остывания. Чтобы этот агрегат не утратил работоспособность из-за перегрева, в него встроено реле, размыкающее электроцепь при определенных температурных показателях.
Трубки, расположенные на наружной поверхности холодильного оборудования — это конденсатор. Он предназначен для выделения тепловой энергии наружу. Компрессор, осуществляя перекачку хладагента, отправляет его внутрь конденсатора посредством высокого давления.
В итоге вещество с газообразной структурой (изобутан или фреон) становится жидким и начинает нагреваться. Лишнее тепло при этом рассеивается в помещении, чтобы охлаждение хладагента произошло естественным путем.
Именно по этой причине запрещено устанавливать нагревательные приборы рядом с холодильниками.
Хозяева, которые знают о принципе работы холодильного шкафа, стараются устроить своему «кухонному помощнику» самые оптимальные условия для охлаждения конденсатора и компрессора. Это позволяет продлить срок его эксплуатации.
Для получения холода во внутренней камере есть иная часть трубочной системы, в которое сжиженное газообразное вещество отправляется после конденсатора — она называется испарителем. Этот элемент отделен от конденсатора осушающим фильтром и капилляром. Прицип охлаждения внутри камеры:
- Оказываясь в испарителе, фреон начинает закипать и расширяться, вновь преобразуясь в газ. При этом осуществляется поглощение тепловой энергии.
- Трубки, находящиеся в камере, охлаждают не только воздушные массы агрегата, но и охлаждаются сами.
- Затем хладагент снова отправляется в компрессор, и цикл повторяется.
Для того чтобы питательные продукты не заледенели внутри холодильника, в оборудование встроен терморегулятор. Специальная шкала дает возможность выставить необходимую степень охлаждения, и после достижения нужных значений оборудование автоматически выключается.
Однокамерные и двухкамерные модели
Агрегат, охлаждающий воздух, в каждом рефрижераторе имеет общий принцип устройства. Однако отличия в функционировании разного оборудования все же имеются. Они основываются на особенностях перемещения хладагента в холодильных шкафах с одной или парой камер.
Схема, которая была представлена чуть выше, характерна для моделей однокамерного типа. Независимо от места расположения испарителя принцип функционирования будет единым.
Однако если морозильная камера расположена под или над охлаждающим отсеком, то для стабильной и полноценной работы рефрижератора необходим дополнительный компрессор.
Для морозилки принцип работы будет прежним.
Охлаждающий отсек, в котором температурные показатели не опускаются ниже нулевой отметки, запускается лишь после того, как морозильник охладился в достаточной степени и выключился.
Как раз в это мгновение хладагент из морозильной системы отправляется в камеры с положительной температурой, и цикл испарения/конденсации проходит уже на более низком уровне, потому невозможно точно сказать, сколько нужно проработать холодильному оборудованию до автоматического выключения. Тут все зависит от настройки терморегулятора и объема камеры-морозилки.
Функция быстрой заморозки
Данная функция характерна для двухкамерных холодильников. В таком режиме холодильник может беспрерывно работать достаточно долго. Предназначена же быстрая заморозка для эффективного промораживания продуктов в больших объемах.
После активации опции, на панели зажигаются специальные светодиодные индикаторы, показывающие, что компрессор запущен. Тут нужно учитывать то, что функционирование агрегата не будет остановлено автоматически, а слишком долгая работа холодильника может негативно сказаться на его состоянии.
После ручного отключения установки индикаторы сами погаснут, а компрессорный привод выключится.
Современные холодильники оснащены большим количеством самых разных функций. И сегодня домохозяйки знают о существовании функции автоматической разморозки. Необмерзающие и капельные холодильные системы сделали человеческую жизнь гораздо проще, но принцип действия холодильника остался прежним.
Источник: https://220v.guru/bytovaya-tehnika/holodilniki/princip-raboty-i-ustroystvo-holodilnika.html
Какие бывают холодильники: 5 типов техники
Холодильник – это мудрый волшебник, его сила – продливать свежесть продуктов, оставляя их съедобными.
А если серьезно, то это агрегат, который поддерживает заданную температуру в камере (она, напомним, от тепла изолирована).
Холодильники нужны для хранения продуктов, которые могут быстро испортиться, их охлаждения, замораживания. Его выполняемые функции, как нельзя лучше вписываются в понимание “кухонного помощника”.
Прежде чем решить, какой нужен холодильник именно вам, ознакомьтесь с массивом информации об этой технике. Историческая справка – скорее пища для ума, а вот описание технических характеристик холодильников имеет практичный характер.
Полезный материал: ТОП-10 лучших холодильников в 2017 году
Холодильники-первопроходцы
Точную дату изобретения первого в мире холодильника назвать невозможно, как и человека, чью голову осенила гениальная идея.
Прототипами современных агрегатов были пещеры со льдом, специальные углубления в земле и скалах, куда еще древние люди закидывали лед и мясо.
Позже стали возникать подобия больших шкатулок или тумб из бронзы или меди, а в их дополнительные резервуары тоже засыпали лед. Но век таких приспособлений был недолог.
Поэтому дать утвердительный и достоверный ответ на вопрос: “Кто и когда изобрел холодильник?” – мы не в силах. В какой-то мере к его изобретению приложили умы всех национальностей и континентов.
Первым, кто ввел термин холодильник в обиход стал американец Томас Мур примерно в 1800 году. Так он назвал емкость, обтянутую кроличьими шкурами, помещенную в бадью из кедровых клепок и засыпанную льдом.
Через 5 лет еще один американец Оливер Эванс додумался до принципа пар-сжатие, но так и не приступил к выполнению задумки.
Позже его идей воспользовался Якоб Перкинс, который и получил патент на производство персональных холодильников.
Технологию компрессионного цикла разработал чуть позже врач Джон Гори. Произошло это в 40-е годы позапрошлого столетия, но уже тогда люди додумались до принципа работы большей части современных холодильников.
Но не одни американцы занимались разработкой холодильных техник.
К примеру, француз Фердинант Карре практически в то же время придумал первый холодильник, который производил холод искусственным путем из-за абсорбции аммиака.
К слову, на жизнь обычных граждан все эти открытия на тот момент мало повлияли. Лишь в середине следующего столетия холодильник уже стал более обыденным и привычным.
Источник: https://Moyo.ua/news/kakie_byvayut_holodilniki_5_raznovidnosteyi_holodilnyh_ustanovok.html
Принцип работы холодильника
По принципу действия можно выделить четыре типа холодильников. Два типа, находящихся первыми в списке, из-за высокой стоимости и низкого коэффициента отдачи особого распространения не получили, в отличие от оставшихся двух типов. Итак, работать холодильник может по принципу:
- вихревого охлаждения;
- абсорбции;
- термоэлектричества;
- компрессии.
Холодильные установки, применяемые в быту и на производствах, могут быть компрессионными, термоэлектрическими или абсорбционными.
Имея некоторые довольно существенные различия, работают они по схожему принципу: в холодильной камере температура снижается благодаря поглощению тепла жидким и испаряющимся охладительным агентом.
В холодильнике компрессионного типа в качестве хладагента обычно используется фреон, в абсорбционном – аммиак.
Основные элементы холодильника
Ни один холодильник не сможет работать, если в нем отсутствует хотя бы один из основных конструкционных элементов:
- Охладительный агент. В его роли выступает газ, движущийся по замкнутому кругу и переносящий тепло.
- Конденсатор. Устройство, выводящее тепло наружу из холодильной камеры. Представлен в виде решетки на задней части холодильника.
- Компрессор – мотор, нагнетающий давление и заставляющий газ двигаться по замкнутой системе.
- Испаритель – устройство, которое удаляет тепло. В большинстве холодильников в качестве испарителя используется задняя стенка.
Принцип работы компрессионного холодильника
Фреон, применяемый в качестве хладагента, подается на осушающий фильтр, который очистит газ от различных твердых частиц и соберет из него всю лишнюю влагу.
Дегидрированный и очищенный фреон затем вытечет по капиллярной трубке, которая представляет собой некую границу, разделяющую зоны с высоким и низким давлением.
Поступая из трубки в испаритель, где давление снижается с приблизительно 9 атмосфер до 0,1 атмосферы, фреон закипает из-за теплоты тех продуктов, которые были оставлены в камере для охлаждения. Любая жидкость, закипая, испаряется, и фреон не становится исключением: его пары засасывает компрессор, и весь цикл начинается сначала.
Особое внимание стоит уделить механизмам действия каждого элемента холодильника, ведь именно от них и зависит вся работа холодильной машины.
Компрессор включает в себя саму компрессионную установку и небольшой электродвигатель, которые спрятаны в герметичном корпусе.
Именно компрессор можно назвать ключевым устройством, обеспечивающим охлаждение, – его постоянная работа по перегонке фреона гарантирует работу всего цикла.
Конденсаторы на холодильник устанавливаются двух типов:
- щитовой или листотрубный, который похож на лист металла с посаженным на него змеевиком;
- ребристотрубный, представляющий собой змеевик с ребрами.
К примеру, Indesit NBS 18 AA является компрессионным холодильником.
Двухкомпрессионный холодильник – просто одна из разновидностей устройств этого типа, то есть обычный холодильник с морозильной камерой.
Один из компрессоров работает на охлаждение «морозилки», второй – на холодильную камеру. Благодаря этому температура в каждой камере может регулироваться отдельно.
Недостатком такого холодильника будет повышенное потребление им электроэнергии.
Электросистема в компрессионном холодильнике и принцип ее работы
После подключения холодильника к сети ток электричества проходит сквозь замкнутый контакт в терморегуляторе, кнопку заморозки/размораживания, катушку реле пуска и попадает на электродвигатель компрессора.
Так как мотор еще не запущен, электроток, протекающий через его обмотку, превышает предельно допустимый в несколько раз, тем самым замыкает контакты и включает «стартер», размыкая контакты реле пуска.
После охлаждения испарителя до значения, которое установлено на регуляторе температуры, контакты размыкаются и двигатель прекращает работу. Когда температура в холодильной камере повышается до фиксированного показателя, цикл начинается снова.
В зависимости от конструкции того или иного холодильника электросистема может быть выполнена различным образом: реле защиты и пуска могут быть объединены, кнопка размораживания может полностью отсутствовать, часто добавляются те или иные элементы. Однако данная схема является основой работы устройства компрессорного типа без технологии «no frost». Применяется, к примеру, в холодильнике LG GL-M 492 GQQL.
Принцип работы абсорбционного холодильника
Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества другим веществом. Так, влага может вбирать аммиак, из-за чего образуется нашатырь, влагу же вбирает, к примеру, соль. По такому же принципу работают и холодильники абсорбционного типа.
Если изначально холодильные установки такого типа появились из-за изучения возможности использования жидкого топлива, с развитием промышленности компрессионные установки практически вытеснили их с рынка.
Однако затем появлялись все новые и новые технологии, и сегодня оба принципа работы на равных используются при производстве холодильных машин.
Вместо компрессора на абсорбционных холодильниках используется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электрического тока. В котле находится аммиак, который превращается в пар из-за нагрева, а соответственно, и повышает давление в устройстве.
Под действием простых законов физики пары аммиака движутся к конденсатору, где охлаждаются и снова переходят в жидкое состояние. Сама же схема работы практически идентична схеме компрессионного холодильника. Абсорбционный холодильник работает гораздо тише своего компрессионного «собрата», не зависит от скачков напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей.
Но он обладает и своими недостатками: расход электрической энергии несколько повышается, что ведет за собой финансовые затраты.
По этому принципу действия работают холодильники «Морозко».
Принцип работы термоэлектрического холодильника
Чтобы снизить температуру в холодильной камере, тепло из нее выкачивается специальной системой. Обеспечивает это известный эффект Пелтье. В холодильниках данного типа установлены термоэлектрические элементы кубической формы, созданные из различных металлов и объединенные электричеством.
Когда электроток переходит из одного металла в другой, вместе с ним переходит и тепло. Пластина из алюминия поглощает тепло из продуктов в холодильнике, а кубические элементы передают его в стабилизатор, в свою очередь, рассеивающий его наружу через вентилятор.
Большая часть переносных холодильников Nord работает именно по этому принципу.
Каждый из этих типов имеет свои положительные и отрицательные стороны, на учете которых и должен основываться выбор холодильного устройства для домашних или промышленных нужд.
Источник: https://holod-remont64.ru/articles/1-remont_holodilnikov_na_domu_samostoyatelno/3-princip_raboty_holodilnika.html
Главней всего холодильник в доме
Холодильник в доме, по моему мнению, самый важный, самый нужный бытовой прибор.
Возьмем, к примеру, обычный июльский день, семья, дети смотрят мультики по телевизору, жена за компьютером на сайте о саде-огороде, муж сбривает электробритвой трехдневную щетину.
И вдруг по неизвестным причинам отключается электричество. Телевизор погас, дети в расстройстве, компьютер отключился – жена огорчилась, не успела дочитать интересную статью о клематисах (это цветы такие).
Только муж спокоен, он же мужчина и невозмутимо продолжает брить свой подбородок — бритва-то аккумуляторная.
Эта ситуация с отключением света всегда выбивает из обычного течения жизни — так много приборов и устройств в доме, которые без электричества совершенно бесполезны.
Можно их долго перечислять — телевизор, компьютер, микроволновка, стиральная машина, освещение (особенно вечером), пылесос, утюг, кондиционер и так далее.
Но больше всего, хозяев волнует их бытовой холодильник, точнее его содержимое, те продукты, которые находятся в холодильной камере и в морозилке.
Бытовые холодильники некоторое время могут сохранять низкую температуру внутри шкафов после отключения электропитания, но все же желательно, чтобы это время было минимальным.
Поэтому сразу начинаются звонки в аварийные службы, выяснения причин отключения электроэнергии и главный вопрос – «а когда же включат электричество».
Историю развития холодильников мы рассмотрели ранее, сегодня мы ознакомимся с устройством
и принципом действия компрессорных холодильников.
Устройство холодильника
Холодильник однокамерный
Холодильники применяются не только дома, но и в других сферах деятельности человека.
Правда, называться они там могут чуть по-другому – холодильные установки на мясокомбинатах, холодильные витрины в магазинах, холодильные шкафы для напитков в кафе и барах.
Другими словами, холодильное оборудование используется везде, где присутствуют скоропортящиеся продукты – при их производстве, хранении, продаже.
Мы с вами будем рассматривать только холодильники бытовые компрессионные , как самые распространенные, самые популярные и которые есть практически в каждой семье.
Назначение холодильника бытового не требует пояснений — все знают, что этот аппарат предназначен для хранения скоропортящихся продуктов питания, а также лекарственных и косметических средств, для которых требуются особые условия хранения.
Увеличение сроков сохранности содержимого холодильника происходит за счет того, что температура внутри холодильника ниже, чем в помещении.
Устроен холодильник довольно просто, если не рассматривать подробно процессы, проходящие в холодильном агрегате холодильника и скрытые от глаз рядового потребителя.
Я попробую рассказать о принципах работы холодильника простым, понятным языком.
Обычно холодильник представляет собой вертикально расположенный шкаф, имеющий одну или две дверцы.
Между наружными и внутренними стенками холодильника проложен толстый слой теплоизоляционного материала. Он нужен для того, чтобы холод как можно меньше уходил наружу и не охлаждал воздух помещения.
Все современные холодильники имеют во внутреннем пространстве две зоны: холодильную и морозильную.
По типу компоновки холодильного и морозильного отделений холодильники могут быть однокамерными, двухкамерными и двухкамерными типа «бок о бок».
У однокамерных холодильников одна дверца, за ней в верхней части внутреннего объема располагается морозилка, а ниже холодильное отделение.
Морозилка, как правило, имеет собственную откидную или открывающуюся дверцу.
В холодильном отделении устанавливаются полки для продуктов, которые хозяйка может установить по своему усмотрению на определенном расстоянии друг от друга.
На внутренней стороне двери холодильника также имеются полки и закрывающиеся отделения для размещения продуктов, яиц, бутылок с напитками, лекарств.
Холодильник двухкамерный
У двухкамерных холодильников морозильная и холодильные камеры располагаются отдельно друг от друга, каждая камера имеет свою дверцу.
Это очень удобно – при укладке или выемке продуктов в одной камере, температура в другой камере остается неизменной.
Изготовителями применяются два варианта расположения камер в холодильнике:
— морозильная камера располагается снизу под холодильной камерой, такая компоновка называется европейской.
— морозильная камера располагается над холодильной камерой, такая компоновка называется азиатской.
У двухкамерных холодильников типа «бок о бок» обе камеры расположены рядом по всей высоте холодильника, такая компоновка называется американской. Как правило, ширина таких холодильников больше, чем у традиционных.
Для начала рассмотрим основные узлы холодильника, которые принимают непосредственное участие в производстве холода.
Компрессор
- Компрессор представляет собой электродвигатель и компрессор, размещенные в одном корпусе. Задачей компрессора является – сжатие паров хладагента с целью их перемещения в заданном направлении.
Конденсатор
- Конденсатором в холодильнике называется устройство в виде решетки, закрепленной на задней стенке холодильника. Конструкция конденсатора может быть различной, но все они выполняют одинаковую функцию – охлаждение горячих паров хладагента до температуры охлаждающего воздуха. При охлаждении паров они конденсируются (вот откуда название «конденсатор» и превращаются в жидкость.
Испаритель
- Испаритель в холодильнике предназначен для отвода тепла из внутренних объемов холодильника. Отводит тепло испаритель очень энергично – температура в морозилке достигает минус 18 градусов. Примером испарителя может служить морозилка в старых типах холодильников. Это камера, выполненная обычно из алюминия, по всей площади внутри выполнен канал, по которому циркулирует хладагент. (Вот почему нельзя примерзшие куски мяса отрывать от поверхности морозилки с помощью ножа – можно повредить канал). Исполнение испарителей также может быть различным, но любой испаритель должен непосредственно контактировать с внутренним объемом холодильника, чтобы эффективно отводить оттуда тепло, за счет чего происходит понижение температуры внутри холодильника.
Эти три крупных узла связаны между собой трубопроводами (трубками) и все это в целом образует герметичную замкнутую систему.
Кроме этих трех крупных узлов в системе присутствуют и выполняют заданную функцию также фильтр-осушитель и капилляр.
Система заполнена определенным количеством специального вещества, которое называется хладагентом.
В качестве хладагента в бытовых холодильниках компрессионного типа обычно используется фреон (второе название – хладон).
Принцип действия холодильника
Холодильник side by side (бок о бок)
Как же происходит образование холода в компрессионном холодильнике?
Принцип работы холодильника постараюсь описать попроще, как обещал ранее, без ссылок на законы физики и термодинамики.
При включении в сеть начинает работать компрессор, в результате чего он сжимает пары хладагента, при этом происходит повышение давления паров, а также и возрастание их температуры.
Горячие пары хладагента под воздействием избыточного давления поступают в конденсатор.
Проходя по металлической трубке конденсатора, имеющей большую длину, пар через стенки трубки отдает тепло в окружающую среду, постепенно остывая до комнатной температуры, и превращается в жидкость (конденсируется).
Далее хладагент в жидком состоянии проходит через капилляр (капилляр — очень узкое отверстие), в результате этого давление на выходе капиллярной трубки уменьшается, вследствие этого температура хладагента также уменьшается и он превращается в газообразное состояние.
В испаритель хладагент поступает в виде достаточно охлажденного пара и проходя по каналам испарителя, этот пар как бы отбирает тепло из внутреннего пространства холодильника.
Далее подогретый пар из испарителя поступает снова в компрессор, и цикл повторяется снова и снова.
Не очень понятно, да? Можно сказать еще проще. Компрессор гоняет фреон по замкнутому кругу, при этом фреон за счет специальных устройств (испарителя и капилляра) превращается то в жидкое состояние, то снова в газообразное.
При этом фреон отбирает тепло из внутреннего объема холодильника и через конденсатор отдает это тепло в окружающее помещение, например кухню.
Управление холодильником
Холодильник с дисплеем
Эксплуатация холодильника и управление им не представляет никакой сложности, так как холодильник работает в автоматическом режиме днем и ночью, в будние дни и в выходные.
Нужно только при первом включении терморегулятором задать необходимую температуру в холодильнике.
Терморегуляторы в современных холодильниках могут быть двух видов – или электромеханические или электронные.
С помощью первых терморегуляторов температура в холодильнике устанавливается «на глазок» опытным путем и по рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации холодильника в зависимости от вида продуктов, загружаемых в холодильник и их количества.
Ручка такого терморегулятора имеет несколько делений, например шесть. Первое деление соответствует режиму минимального охлаждения, шестое, соответственно, максимальной температуре.
Обычно рекомендуется сначала установить ручку регулятора в среднее положение, а потом через сутки подкорректировать степень охлаждения продуктов, повернув ручку чуть вправо или чуть влево.
Электронные регуляторы позволяют точно задать желаемую температуру в холодильнике, например, минус 18 градусов по Цельсию в морозильном отделении.
Температура задается с помощью кнопок или поворотной ручки, значение задаваемой температуры и температуры фактической отображается на жидкокристаллическом дисплее.
В некоторых моделях холодильников, предусмотрена возможность задания температуры не только в морозильном отделении, но также отдельно в холодильной камере.
После достижения заданной температуры внутри холодильника, терморегулятор отключает питание компрессора, и холодильник переходит в дежурный режим.
Термоизоляция стенок холодильника не идеальна, постепенно температура в камере повышается и в некоторый момент терморегулятор дает сигнал на включение компрессора, который начинает гонять хладагент по системе, температура начинает понижаться вплоть до достижения заданного значения и отключения компрессора.
Так циклы включения-отключения компрессора продолжаются постоянно до момента отключения электричества.
Такие циклы включения очень явно были слышны в старых моделях холодильников, изготовленных 20 -30 лет назад, особенно ночью. Отключение холодильника сопровождалось шумом и тряской аппарата. Возможно, такие холодильники еще сохранились у некоторых хозяев в деревнях, на дачах.
Современная техника практически работает бесшумно, иногда даже непонятно, включен компрессор или уже отключился.
На этом я закончу вступительную статью, посвященную бытовым холодильникам, где мы с вами ознакомились с устройством холодильников и принципом их действия.
В следующей статье по холодильникам я планирую рассмотреть системы разморозки современных бытовых холодильных аппаратов, их дополнительные современные функции, основные технические характеристики и критерии выбора холодильников.
Источник: https://toolsgid.ru/home-technics/glavnej-vsego-xolodilnik-v-dome.html
Кратко о принципе работы холодильника и его основных частях
Обычный бытовой холодильник знаком всем, но далеко не все знают принцип его работы или хотя бы название основных частей. Не вдаваясь глубоко в технические детали и основы кратко опишем принцип работы холодильника, стараясь объяснить всё лёгким и понятным языком.
Главным устройством любой модели холодильника является компрессор. Основное его назначение осуществлять циркуляцию вещества, которое называется фреон. Фреон — это хладагент имеющий два агрегатных состояния: жидкое и газообразное. Внутри холодильника фреон циркулирует по трубкам, подключённым к компрессору, который сжимает и перекачивает пары фреона.
Выходит хладагент из компрессора в нагнетающую трубку, на выходе создаётся большое давление из-за чего эта трубка сильно нагревается. Приложив к ней руку, особенно в момент работы компрессорного двигателя, можно обжечься, по этой причине не касайтесь трубки.
Части и устройство холодильника
Есть в холодильнике и такой элемент, как контур обогрева. Расположен он внутри корпуса дверцы морозильной камеры.
Сделано это с целью обеспечить эластичность уплотнителя, который обеспечивает герметичность морозилки.
Поскольку при отрицательной температуре, которая обеспеченна в морозилке, уплотнитель менее эластичен, а отсюда получается меньшая плотность прилегания дверцы к морозильной камере.
Ещё одна техническая составляющая холодильника это конденсатор. Если кратко, то собой он представляет решётку, которая размещена на задней части холодильника.
Функция конденсатора — превратить нагретый фреон, имеющий газообразное состояние, в холодный и жидкий. Хладагент проходя по трубкам конденсатора остывает образовывая капли, такой процесс называется конденсацией.
Как несложно догадаться конденсатор получил своё название благодаря данному физическому процессу.
Помимо описанных компонентов в холодильниках есть и следующие элементы:
- фильтр-осушитель;
- капиллярная трубка;
- испаритель;
- всасывающая трубка.
Первый элемент нужен для от фильтровки влаги, которая есть во фреоне на момент заправки его в систему холодильника. Следующий по списку элемент капиллярная трубка, которая нужна для обеспечения разницы давлений в системе.
Кратко скажем, что она разделяет систему на холодные и горячие трубки. Сама трубка из-за своей толщины больше похожа на провод, не зная того что это на самом деле трубка, действительно можно её воспринять как оголённые провод.
Испаритель — это именно та часть холодильника, которая образует холод. Представляет он из себя трубки, имеющие отрицательную температуру когда компрессор работает.
В испарителе фреон который был в жидком виде в капиллярных трубках, переходит в газообразное состояние. То есть, в испарителе жидкий хладагент начинает испаряться, что и приводит к образованию холода внутри холодильника.
Всасывающая трубка по факту это просто окончание трубки испарителя которая входит в компрессор.
Такой круговорот фреона является причинной появления холода внутри холодильника. Вот так кратко можно рассказать о принципе работы холодильника. Вещь — несложная, но технологичная. Современная техника дополнительно напичкана электроникой, которая для основной задачи холодильника ненужна. Она регулирует и контролирует работу основных узлов агрегата.
Источник: https://znaitexniku.ru/kuhni/krupnaya/holodilniki/ustrojstvo.html
Двухкамерный холодильник: устройство и принцип работы
В двухкамерных моделях холодильников между холодильной и морозильной камерами находится теплоизолирующая перегородка. Каждый отсек оснащен собственным испарителем, который представляет собой лист алюминия с каналами или несколько полок с трубопроводами. Довольно часто трубопроводы морозилки располагаются под стенками камеры.
Воздухоохладитель холодильного отсека чаще выполняется в виде алюминиевого листа с каналами, который расположен вертикально. В некоторых моделях используется лист с трубопроводами, размещаемый на задней стенке или внутри нее, так называемый запененный испаритель. Сзади него находится нагреватель, который подключен к термостату, как правило, параллельно.
Принцип работы
Когда холодильник включен, при помощи компрессора происходит подача фреона в морозильную камеру.
Жидкий газ, очутившись в воздухоохладителе, закипает и начинает испаряться, при этом снижается температура поверхности воздухоохладителя.
Сначала осуществляется охлаждение на участке, где капиллярная трубка входит в охладитель воздуха, постепенно охлажденный фреон по каналам перемещается к выходу.
Процесс будет продолжаться до тех пор, пока температура испарителя не достигнет минусового значения. При этом жидкий фреон не попадает в воздухоохладитель холодильной камеры, в ней охлаждение продуктов не происходит.
После полного обмерзания воздухоохладителя морозилки начинается поступление хладагента в испаритель холодильного отсека. Там он закипает, вследствие чего температура испарителя снижается до 14°С. Когда этот момент наступает, термостат отключает мотор-компрессор.
Традиционно в холодильных отсеках с небольшим объемом размещают компактный воздухоохладитель, габариты которого существенно меньше, чем испарителя, установленного в морозильной камере.
Поэтому температура воздуха в отсеке для охлаждения продуктов никогда не достигает отрицательного значения. Разумеется, если вся система работает корректно.
В среднем температура в холодильном отсеке варьируется в пределах 4-6 °С.
Как только компрессор отключается, поверхность охладителя воздуха нагревается, в результате чего образовавшийся на нем иней начинает таять, а капельки воды стекают по специальному желобу в отверстие на задней стенке холодильной камеры. Подобные воздухоохладители именуют «плачущими». В некоторых моделях они оснащаются нагревателем, благодаря которому процесс оттаивания происходит значительно скорее.
Через некоторое время температуры воздуха и поверхности испарителя станут равными. Тут же произойдет запуск компрессора, получившего сигнал от термостата. Так как воздухоохладитель морозилки уже достиг минусовой температуры, фреон сразу поступит в испаритель холодильной камеры, поэтому продолжительность времени работы мотора будет существенно меньше.
Источник: https://holodilchic.ru/useful-info/ustroystvo-i-printsip-raboty-dvukhkamernogo-kholodilnika-/
Вызвать мастера / Устройство холодильника
Как известно главная функция холодильника это охлаждение продуктов и напитков.
Раньше холодильники выглядели достаточно не привлекательно , а также не всегда вписывались в интерьер. Их функциональность и вместительность также была очень ограничена и оставляла желать лучшего.
Старые модели холодильников
Сейчас же ситуация изменилась и теперь уже холодильники являются чуть ли не самой главной деталью в интерьере. Функциональность холодильников с каждым годом становиться более объёмной, а вместительность постоянно оптимизируется в том числе из счёт уменьшения основных узлов холодильника, таких как компрессор и т.д.
Современные модели бытовых холодильников
Единственное остаётся неизменным, это обслуживание и ремонт холодильников, но для выполнение ремонта необходимо знать его устройство и принцип работы.
Принцип работы холодильника
Принцип работа любого холодильника в том числе и бытового, основана на принципе изменения состояния жидкости, лёд в воду, вода в пар а пар в лёд и так далее по кругу.
Рис.1 Принцип работы холодильника
Как показано на рисунке №1, принцип основан на движении хладагента от конденсатора к капилляру, от капилляра до испарителя, от испарителя до компрессора, а от компрессора к конденсатору. При прохождении хладагента по кругу, он подвергается высокому и низкому давлению в следствии чего изменяется его состояние.
Устройство холодильника
Основные узлы и детали холодильника:
- Компрессор – основной элемент в каждом холодильнике это его, который выполняет закачку и перегон хладагента (фреона) в конденсатор, а также высасывает из испарителя пары хладагента (фреона). Хладагент (Фреон) – газ (без цвета и запаха), При воздействии на него температуры или давления он изменяет свои свойства.
- Конденсатор – артерия холодильника она представляет собой металлическую трубка с малым внешним диаметром, приблизительно 5 мм. Как правило она исполнена в виде змейки. Она соединена с тонкими металлическими прутиками по всей ширине через каждые 10-15 мм. В системе конденсатора происходит сжатие фреона, после чего он приобретает жидкое состояние. Также в конденсаторе или возле него крепят фильтры-осушители – устройство на вид цилиндр, концы которого заужены. Его основное назначение – сушка фреона, а также задержка и фильтрация мусора, который образуется процессе эксплуатации.
- Испаритель – Несёт в себе одну из основных функций. За счёт того что в него осуществляется впрыск фреона после чего в последствии и происходит охлаждение фреона до низкой температуры. Всю систему испарителя называют агрегатом холодильника.
- Реле – пускозащитное реле обычно размещено на компрессоре или возле него. Принцип работы реле холодильника для запуска и обеспечения работы компрессора, а также служит для защиты от перегрузок сети.
- Термометры – сейчас их называют блоком управления, обычно такие блоки сочетаются индикацию температуры, замораживания и размораживания, ледоколом и многим другим. Его основное назначение это контроль и информирование о работе холодильника и работе всех его функций.
- Предохранители – размещаются обычно рядом с блоком управления и зачастую они подключены к термометрам и другим датчикам. Служат они для защиты всего блока управления и всех электронных устройств холодильника от перенапряжения или скачков напряжения в сети.
- Полки – полки, как может показаться на первый взгляд что основной функции в работе холодильника они не несут, но это не так. Они выполняют роль изоляционных перекрытий для морозильных камер для сдерживания холода внутри морозильных камеры.
- Уплотнители – резиновые прокладки с магнитными держателями. Служат уплотнители для герметизации отсеков холодильника от внешнего воздействия и препятствуют попаданию воздуха во внутрь камер.
- Крыльчатки – выполняют функцию обычного вентилятора или вытяжки. Она регулирует воздухообмен и циркуляцию воздуха в камере холодильника.
- Лампы – обеспечивают освещение для удобного использования холодильника в ночное время.
Необходимо отметить что вся система соединена между собой медными трубками – которые осуществляют подачу хладагента (фреона) из одного устройства в другое.
Источник: https://servis-don.ru/statioremonte/polomkiiremont/90-ustroystvo-holodilnika/
Принцип работы холодильника
У каждого из нас дома есть холодильник. Сложно себе представить, что еще каких-то 80 лет назад этот бытовой прибор еще не изобрели. Но далеко не каждый задумывается об устройстве и принципе действия холодильника.
А ведь это очень интересный и познавательный момент: знания о том, как работает ваш холодильник, всегда могут пригодиться в случае каких-либо неисправностей или поломки, а также помогут выбрать хорошую модель при покупке.
Принцип работы бытового холодильника
Работа обычного бытового холодильника основывается на действии хладагента (чаще всего это фреон). Это газообразное вещество перемещается по замкнутому контуру, меняя свою температуру. Достигая под давлением точки кипения (а у фреона это от -30 до -150°С), он испаряется и отнимает тепло у стенок испарителя. В результате этого температура внутри камеры снижается в среднем до 6°С.
«Помогают» работе хладагента такие составляющие холодильника, как компрессор (создает нужное давление), испаритель (забирает тепло изнутри холодильной камеры), конденсатор (отдает тепло в окружающую среду) и дросселирующие отверстия (вентиль терморегуляции и капилляр).
Отдельно следует сказать о принципе работы компрессора холодильника. Он предназначен для того, чтобы регулировать перепады давления в системе. Компрессор затягивает испаренный хладагент, сжимает его и выталкивает обратно в конденсатор.
При этом температура фреона повышается, и он опять превращается в жидкость. Работает холодильный компрессор за счет электродвигателя, который располагается внутри его корпуса.
Как правило, в холодильниках используются герметичные поршневые компрессоры.
Таким образом, принцип действия холодильника можно коротко описать как процесс отдачи внутреннего тепла в окружающую среду, в результате которого воздух в камере охлаждается. Этот процесс носит название «цикл Карно». Именно благодаря ему продукты, которые мы храним в холодильнике, долгое время не портятся благодаря постоянно поддерживаемой низкой температуре.
Также следует отметить, что в разных местах холодильника температура также различна, и этот факт можно использовать для хранения разных продуктов.
В дорогих современных холодильниках типа Side-by-Side существует четкое разделение на зоны: это обычное холодильное отделение, «нулевая зона» (biofresh) для мяса, рыбы, сыров, колбас и овощей, морозильная камера и зона так называемой суперзаморозки.
Последняя характеризуется очень быстрым (в течении нескольких минут) замораживанием продукта до -36°С. В результате образуется кристаллическая решетка принципиально иной формы, при этом сохраняется больше полезных веществ, чем при обычной заморозке.
Принцип работы холодильника ноу фрост
Холодильники с системой ноу-фрост (no frost) работают по такому же принципу, но определенное отличие существует в системах разморозки. Обычные бытовые холодильники с испарителем капельного типа необходимо периодически размораживать, чтобы иней, намерзший на стенке камеры, не мешал дальнейшей работе агрегата.
Вам не придется беспокоиться об этом, если ваш холодильник оснащен системой ноу фрост. Благодаря непрерывному процессу циркуляции холодного воздуха внутри камеры влага, намерзающая на стенках, оттаивает и стекает в поддон, откуда она вновь испаряется.
Холодильники ноу фрост — это приборы нового поколения, более удобные в пользовании, чем старые модели с капельной системой. Они менее энергозатратны, а охлаждение продуктов в них происходит более равномерно.
Однако и у них есть свои недостатки, основанные на описанном выше принципе работы. Из-за того, что в камере постоянно циркулирует воздух, он забирает влагу из продуктов питания, которые со временем высыхают.
Поэтому в ноу-фрост продукты следует хранить только в закрытых емкостях.
Теперь, зная о том, как должен работать холодильник, у вас не будет проблем с выбором и покупкой нового агрегата и его эксплуатацией.
Источник: https://womanadvice.ru/princip-raboty-holodilnika
Какие процессы происходят внутри домашнего холодильника
ТЕПЛОВЫЕ И ВОЗДУШНЫЕ ПОТОКИ
В работе холодильника используют основные законов термодинамики. Как это происходит, следует рассмотреть подробно. Прежде всего, нужно отметить простые, интуитивно понятные факты:
- Холодильник отбирает тепло из объектов, которые находятся внутри него, а не целенаправленно охлаждает продукты.
- Тепло распространяется от теплых предметов к более холодным. Чем выше разность температур объектов, тем быстрее перемещается тепло, и так происходит, пока температура станет везде одинаковой.
Когда в холодильник кладут теплые продукты, тепловая энергия уходит из них в окружающий воздух морозильной камеры или низкотемпературного отделения. Содержимое в результате охлаждается, и этот эффект мы отмечаем, как желательный. Но поскольку воздух нагрелся, его тоже, в свою очередь, нужно где-то охладить.
Для удаления избытка тепла из нагретого воздуха и замены его возле охлаждаемых продуктов важна правильная организация воздушных потоков. Движение воздуха осуществляет принудительная вентиляция. Воздух проходит через испаритель, оснащенный вентилятором.
Там тепло передается хладагенту (обычно газу фреону) быстро, поскольку велика разность температур. Температура фреона достаточно низкая – от -10ºС до -40ºС. В классических холодильниках хладагент протекает по каналам в стенках морозильной камеры и радиаторам, выступающим внутрь основной камеры.
Их располагают сверху, чтобы более тяжелый холодный воздух опускался вниз самотоком.
СИСТЕМА РАЗМОРАЖИВАНИЯ
При открывании двери холодильника внутрь попадает много теплого и насыщенного влагой воздуха.
Испаритель очень холодный, и вода сразу конденсируется на его поверхности, покрывая ее инеем, а затем – все более толстым слоем намерзшего льда. Лед препятствует теплообмену между воздухом и фреоном.
Эффективность работы холодильника падает, он потребляет больше электроэнергии и сильнее изнашивается. Для предотвращения этого нужно время от времени размораживать холодильник.
Современные системы размораживают по таймеру – через 6-12 часов охлаждение воздуха прекращается, несколько минут лед тает, и поверхность испарителя освобождается от него. Таймер бывает механический или автоматический.
Сложная электроника или ручной таймер регулярно прекращает работу компрессора и включает оттайку (электронагреватель), которая подогревает испаритель. Стекающую воду собирают в поддон через дренажные отверстия, откуда она испаряется, если воды много – придется ее вылить вручную.
Для защиты охлаждающего контура от перегрева при оттаивании устанавливают термостат. Он размыкает электрическую цепь по достижении определенной температуры.
КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ
Охлажденные продукты выделяют меньшее количество тепла, воздух остается холодным длительное время. Термостат регулирует процесс, включая и выключая компрессор на основании показаний термометра. Рабочий диапазон температур настраивают рукояткой регулировки, обычно он составляет несколько градусов.
Как правило, в холодильнике лишь один испаритель, он поставляет холодный воздух повсюду – в морозилку и основное отделение.
Для поддержания в морозилке более низкой температуры охлажденный воздух преимущественно находится в ней, лишь малое его количество поступает в другие отсеки.
Баланс воздуха между морозильником и основным отделением регулируют заслонкой. Она находится в канале, соединяющем отсеки, и работает под управлением отдельного регулятора.
КУДА УХОДИТ ТЕПЛО?
Нагретый фреон из испарителя подают в компрессор, где сжимают поршнем и он сильно нагревается, согласно законам термодинамики.
Электрическая энергия из сети переходит в обмотках двигателя в механическую, а затем в поршневой камере – в тепловую. Законы сохранения выполняются безупречно.
Вывести излишнее тепло из раскаленного фреона просто, он горячее комнатного воздуха и охлаждается при прохождении через конденсатор – решетку, выступающую наружу на задней стороне холодильника.
В «продвинутых» моделях холодильников воздух продувается через конденсатор отдельным вентилятором. Тепло конденсатора можно использовать для испарения воды из поддона, стекающей в него при разморозке. Таким образом, влага возвращается туда, откуда пришла – в окружающую холодильник атмосферу.
Охлажденный в конденсаторе фреон поступает обратно в холодильный контур, где компрессор создает разрежение, и газ расширяется, достигая очень низких температур. Цикл повторяется. Задача инженеров-разработчиков – правильно рассчитать объем и форму камер холодильника, мощность устройств, чтобы КПД системы был максимальным.
Современные холодильники в этом отношении доведены до идеала.
Статья специально написана простыми словами, чтобы обычный владелец любого бытового холодильника смог бы разобраться в устройстве этой техники.
СТАТЬЯ № 2
Дополнительная информация по теме:
Что такое система NO FROST
Несколько советов: как выбрать домашний холодильник
Размораживание холодильника
Краткие советы по эксплуатации холодильных систем
Принцип работы холодильников NO FROST
Что может барахлить в старом холодильнике
Вызов мастера на дом для ремонта холодильника
Устройство двухкамерного холодильника
Устройство однокамерного холодильника
Виды холодильников
Источник: https://proholodilnik.ru/stat_i1/kak-rabotaet-holodilnik/