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.
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.
Принцип работы холодильника
Сейчас в продаже можно найти несколько разновидностей холодильников, отличающихся друг от друга принципом функционирования. Давайте рассмотрим принципы работы холодильника для новичков, простым языком.
Принцип работы абсорбционных холодильников
Такая техника не имеет компрессора, а в качестве хладагента используется аммиак, который при попадании в абсорбер растворяется в воде. Принцип действия абсорбционных холодильника следующий: готовый раствор переходит сначала в десорбер, выполняющий роль испарителя, а затем в дефлегматор, где охлаждается и разделяется на отдельные составляющие. После прохождения конденсатора аммиак становится жидкостью, которая через абсорбер вновь попадает в испаритель.
Принцип работы саморазмораживающегося холодильника
В технике с капельной системой испаритель располагается на задней стенке камеры. Образующийся иней тает и по желобам стекает в поддон, который находится в нижней части техники. После этого жидкость испаряется при помощи компрессора.
Промышленные холодильники
Принцип работы холодильника, предназначенного для промышленного использования, не отличается бытового, но промышленные агрегаты обладают куда большей мощностью, которая может достигать несколько десятков кВт. В камерах поддерживается температура от +5 до -50 C. Промышленные холодильники должны вмещать большое количество продукции — от 5 до 5000 тонн. Это позволяет использовать технику на перерабатывающих и заготовительных предприятиях.
Принцип работы инверторного холодильника
Электродвигатель стандартного компрессора то запускается, то выключается, испытывая при этом значительные нагрузки. Инверторная установка обеспечивает непрерывную работу мотора, изменяется лишь скорость его вращения. Такой режим позволяет сэкономить электроэнергию и снизить износостойкость отдельных деталей прибора.
Линейный компрессор более экономичный
Принцип работы холодильника ноу фрост с одним компрессором
Главный недостаток обычных холодильников для дома — превращение попадающей в камеру влаги в иней, который покрывает внутренние стенки прибора, перегружает компрессор и препятствует нормальному процессу охлаждения.
При наличии системы No Frost влага не замерзает, поэтому необходимость в регулярной разморозке холодильника отсутствует. Система предполагает наличие вентилятора, который располагается за испарителем и обеспечивает равномерное охлаждение продукции воздушными потоками. При этом на стенках испарителя скапливается конденсат, постепенно начинающий превращаться в иней. Благодаря специальному таймеру периодически включается ТЭН и лед тает. Образовавшаяся жидкость по трубкам перемещается в размещенный вне камеры поддон, откуда испаряется естественным путем.
Комплектация и назначение элементов поршневых компрессоров для холодильника
Если вы заглянете за ваш холодильник, то сможете увидеть там небольшой черный металлический бачок с приплюснутым воротом, от которого отходят несколько трубок.
Это и есть компрессор. Его кожух герметичен, а подводящие медные трубки выведены к решеткам охлаждения холодильника, размещенным на его задней панели.
Внутри кожуха находится механизм компрессорной установки, состоящей из мотора, поршневого цилиндра с прилегающим к нему клапаном, креплений и медных трубок, витиевато закрученных вокруг самой установки. Таких трубок в современных компрессорах всего три. Две из них, расположенные рядом, отвечают за подачу и возврат в систему фреона, который постоянно циркулирует в системе под определенным давлением. Это давление и призван создавать компрессор.
Третья трубка обычно запаяна с конца.
Она находится на противоположной стороне от предыдущих, и через нее систему заправляют фреоном.
Эта трубка ведет к пластиковому глушителю, сглаживающему шум от поступающего в корпус фреона.
Двигатель компрессора чаще всего асинхронный, состоит из вертикально расположенных обмоток (статора) и подвижного якоря (ротора), к концу которого закреплен коленчатый вал с кулисой или шатуном, приводящей в движение поршень. Корпус двигателя объединен с цилиндром компрессора, и размещен на независимой подвеске из четырех пружин, сглаживающих вибрацию от двигателя, и делающих работу компрессора почти бесшумной.
Во время работы компрессора, установка вместе с двигателем достаточно сильно нагревается, и ее температура внутри кожуха может достигать порядка 100 °С.
Происходит это из-за нагнетаемого компрессором высокого давления для перегонки фреона, в среде которого вынужден работать двигатель. На дне кожуха располагается некоторое количество минерального или синтетического масла (около 200 гр), которое под температурой и давлением превращается в аэрозоль и смешиваясь с хладагентом, попадает в охладительную систему холодильника.
За подачу масла на подшипники, клапана и поршень компрессорной установки отвечает центробежный масляный насос, который располагается внутри вала ротора.
Пускозащитное реле, оснащенное термодатчиком, находится на внешней стороне кожуха компрессора и выполняет несколько очень важных функций:
- Регулирует подачу электричества на компрессорную установку;
- Отсекает подачу электричества на заклинивший ввиду каких-либо поломок двигатель компрессора, предохраняя обмотку статора от перегрева и сгорания. Спустя некоторое время происходит повторная подача, и в случае неполадки, отключение;
- Предохраняет проводку от возгорания в случае перегрева контактной группы, и подведенных к ней проводов. Крайне полезная функция, поскольку по вине возгорания проводки до сих пор происходит огромное количество бытовых пожаров.
Устройство холодильника и принцип работы
В этом разделе мы подробно опишем устройство холодильника. Из каких рабочих элементов он состоит и для чего они предназначены.
Компрессор
Это оснащенный специальным механизмом электродвигатель, сжимающий фреон. В компрессоре давление хладагента увеличивается настолько, что он переходит из газообразного состояния в жидкое. При этом его температура существенно повышается.
В зависимости от модели в холодильнике может быть один или два компрессора. В холодильных установках используют следующие виды компрессоров:
- Роторные;
- Осевые;
- Центробежные;
- Винтовые;
- Поршневые.
Конденсатор (внешний радиатор)
Конденсатор представляет собой трубку диаметром до 5 мм. По ней проходит жидкий нагретый фреон и охлаждается. В холодильниках большого размера и производительности конденсатор выполнен в виде радиатора.
Испаритель
Попадая в испаритель фреон получает возможность расшириться. При этом его давление падает и хладагент закипает. В процессе испарения его температура существенно снижается. Проходя по испарителю охлажденный фреон отбирает тепло у холодильной камеры.
В разных моделях холодильников может быть от одного до пяти испарителей. Это зависит от количества камер, компрессоров, условий работы и мощности холодильной установки.
Капиллярная трубка
Капиллярная трубка (гидравлический дроссель) устанавливается между конденсатором и испарителем. За счет изменения сечения магистрали она снижает давление фреон. За счет этого он лучше закипает в испарителе.
Фильтр-осушитель
Устанавливается между конденсатором и капиллярной трубкой. Предназначен для предотвращения засорения последней твердыми частицами. По конструкции представляет металлический патрон с двумя молекулярными сетками, между которыми заполнен цеолитом (пермутитом).
Терморегулирующий вентиль (ТРВ, докипатель)
Устройство, предназначенное для предотвращения попадания жидкого фреона в компрессор. если не весь хладагент закипел в испарителе, он докипает в ТРВ. Терморегулирующий вентиль устанавливается между испарителем и компрессором.
Терморегулятор
Терморегулятор служит для запуска цикла охлаждения. Пока температура в камерах находится в пределах нормы, компрессор не работает и фреон не циркулирует по системе. Как только отсеки нагреваются, терморегулятор сигнализирует об этом и холодильник начинает охлаждать камеры.
Как работает саморазморозка
Есть два вида систем саморазморозки холодильников:
- Капельная (Direct Cool);
- No Frost.
Капельная система работает только в основном отсеке и не может быть установлена в морозилке. Система разморозки Ноу Фрост работает как в основной камере, так и в морозильной.
Капельная система (Direct Cool)
В капельной системе испаритель вмонтирован в заднюю стенку основного отделения холодильника и охлаждает ее. Та, в свою очередь, холодит воздух в отсеке. При таком расположении со временем на стенке образуется конденсат и собирается в капли, которые замерзают и превращаются в лед.
Периодически система отключается и наледь на стенке начинает таять. Капли воды стекают вниз и попадают в специальный желоб. По нему они проходят в поддон, где испаряются из-за тепла, выделяемого компрессором во время работы.
Принцип работы холодильника Ноу Фрост
Принцип работы холодильной установки с системой No Frost следующий. За задней стенкой внутренней камеры и морозилки находится испаритель. В нем закипает фреон и охлаждает окружающий воздух.
Также в нем установлен один или несколько вентиляторов, которые продувают холодный воздух по отсеку с продуктами. При этом иней и лед могут образовываться на испарителе, но не на стенках холодильника.
Также на испарителе установлены от 1 до 3 ТЭНов. Они включаются либо по сигналу датчика, либо раз в несколько часов. При включении ТЭНы растапливают наморозь на испарителе, которая стекает в специальный поддон.
Как подключить реле компрессора холодильника?
Чтобы подключить реле компрессора холодильника, необходимо выполнить несколько простых действий. При этом используется шланг стеклоомывателя. Найти его не составит труда. Он есть практически в любом магазине, который занимается продажей запчастей для автомобилей.
Что касается эксплуатации устройства, то важно следить за уровнем масла. Это позволит избежать перегрева
При этом длительность работы устройства не должна превышать сорока пяти минут. В противном случае оно может быстро выйти из строя.
Данное устройство является электрическим. Поэтому при его использовании необходимо соблюдать технику безопасности. Прежде чем приступать к эксплуатации, обязательно проверяется качество изоляции проводов. При этом применяется только специальный материал. Во время использования устройства руки должны быть обязательно сухими.
Также стоит отметить, что надеяться на долгую службу подобного устройства не стоит. Так как на это гарантий никто не сможет предоставить. Это необходимо учитывать, поэтому иногда лучше приобрести новый компрессор, чем использовать самодельный.
Как устроен компрессорный холодильник
«Атлант», «Стинол», «Индезит» и другие модели оснащаются компрессорами, которые запускают процесс охлаждения в камере.
Основные составляющие части:
- Компрессор (мотор). Бывает инверторным и линейным. Благодаря запуску мотора фреон передвигается по трубкам системы, обеспечивая охлаждение в камерах.
- Конденсатор — это трубки на задней стенке корпуса (в последних моделях может размещаться сбоку). Тепло, которое вырабатывает компрессор во время работы, конденсатор отдает окружающей среде. Так холодильник не перегревается.
- Испаритель. Здесь фреон закипает и переходит в газообразное состояние. При этом забирается большое количество тепла, трубки в камере охлаждаются вместе с воздухом в отделении.
- Вентиль для терморегуляции. Поддерживает заданное давление для движения хладагента.
- Хладагент — это газ-фреон или изобутан. Он циркулирует по системе, способствуя охлаждению в камерах.
Важно правильно понимать, как работает техника: она не вырабатывает холод. Воздух охлаждается благодаря отбору тепла и его отдаче окружающему пространству
Фреон проходит в испаритель, поглощает тепло и переходит в парообразное состояние. Двигатель приводит в действие поршень мотора. Последний сжимает фреон и создает давление для его перегонки по системе. Попадая в конденсатор, хладагент остывает (тепло выходит наружу), превращаясь в жидкость.
Переходя в фильтр-осушитель, хладагент избавляется от влаги и проходит по трубкам капилляра. После чего снова попадает в испаритель. Мотор перегоняет фреон и повторяет цикл, пока в отделении не установится оптимальная температура. Как только это случится, плата управления посылает сигнал пускозащитному реле, которое отключает двигатель.
Электрический двигатель поддерживает функционирование холодильника. За счет перемещения хладагента компрессором, излишки тепла выводятся наружу, и на каждом из участков системы поддерживается оптимальное давление. Существуют двухкомпрессорные модели, в которых один компрессор отвечает за холодильную камеру, а второй за морозильную.
Такие холодильники удобно размораживать: можно отключить только морозилку, а продукты из неё переложить в холодильник на время разморозки.
Схемы и принцип работы однокамерного холодильника
При выборе техники мало кого интересует то, как работает устройство и почему именно так. Большинство покупателей зацикливается на размере и функциях. Но именно от того, что находится внутри девайса и зависит, как он работает. Поэтому разберём структурную схему и принцип работы однокамерного холодильника.
В таких агрегатах охлаждение происходит от главного испарителя (он находится вверху холодильного шкафа), воздух поступает вниз, охлаждая температуру в холодильной камере. Для того чтобы температура не понизилась быстро, под испарителем располагается поддон с небольшими отверстиями (с помощью открытия/закрытия которых регулируется температура в камере). Схема работы:
- компрессор откачивает пары из испарителя, нагнетает в конденсатор, далее они охлаждаются;
- конденсируются, переходят в жидкую фазу;
- жидкость попадает в испаритель, забирает тепловую энергию, тем самым охлаждая холодильник.
Схема выполняется циклично, до того момента, когда на испарителе температура не достигнет нужной отметки, далее отключается компрессор. В камере держится заданная температура, несмотря даже на высокую внешнюю, благодаря терморегулятору, который повторно включает компрессор.
Такие схемы у однокамерных Ardo, Pozis, Upo.
Устройство термостата холодильника
Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры внутри системы. Устройство герметично впаяно с одного конца капиллярной трубки. Другим концом капиллярная трубка подсоединяется к испарителю.
Основным элементом устройства терморегулятора любого холодильника является термореле. Конструкция термореле состоит сильфона и силового рычага.
Устройство терморегулятора
Сильфоном называют гофрированную пружину, в кольцах которой находится фреон. В зависимости от температуры фреона, пружина сжимается или растягивается. При понижении температуры хладагента пружина сжимается.
Под воздействием сжатия рычаг замыкает контакты и подключает компрессор к работе. При повышении температуры происходит растягивание пружины. Силовой рычаг размыкает цепь и мотор выключается.
Устройство
Бытовой холодильник «Атлант» имеет корпус с двойными стенками, между которыми находится теплоизоляционный материал. Дверцы можно навешивать как с левой, так и с правой стороны. За правильную работу прибора отвечают:
- единый блок электродвигателя с поршневым компрессором;
- радиаторы внутри рабочих камер;
- конденсационный блок на задней стенке;
- терморегулятор с датчиками температуры;
- реле;
- электронный блок управления.
Компрессор соединен с радиаторами медными и стальными трубками. Давление хладагента регулируется дополнительным элементами.
Некоторые современные модели имеют теплообменник с принципом действия No Frost, отсек для охлаждения воды и ЖК-дисплей.
Кратко: принцип работы холодильника для чайников простыми словами
Холодильник не производит холод. Он работает в режиме теплового насоса. Принцип работы холодильника заключается в следующем: он перекачивает тепло из камеры в окружающую среду.
Для того чтобы выполнять такую задачу, в холодильнике присутствуют:
- Компрессор (один или два);
- Испаритель;
- Конденсатор (наружный радиатор);
- Хладагент, он же фреон.
Чтобы понять, как работает холодильник, вспомним курс физики. При испарении любая жидкость охлаждается. А при сжатии и конденсации нагревается. Для наглядности объясним вам как работает холодильник на примерах:
- Газообразный фреон с температурой +5 °С попадает в компрессор;
- Компрессор сжимает его так, чтобы он конденсировался в жидкость;
- При конденсации фреон нагревается до +40 градусов;
- После этого он под давлением попадает в конденсатор, где охлаждается до +25 °С;
- Фреон попадает в испаритель, где он расширяется и закипает, так как теперь не находится под давлением;
- Температура фреона падает до 0 градусов, он охлаждает камеру холодильника.
- В процессе отбора тепла у камеры, фреон нагревается до +5 °С;
- Цикл повторяется заново.
Все это возможно благодаря физическим свойствам хладагента. Температура кипения фреона гораздо ниже 0 градусов. поэтому он закипает и испаряется в испарителе. Все цифры мы привели для примера, чтобы вам было понятнее, как устроен холодильник. На деле цикл несколько сложнее.
Электрические схемы распространенных холодильников «Атлант».
Именно благодаря вспомогательному оборудованию, мы можем изменять параметры, из-за которых температура остается в определенном режиме. Поэтому защитное реле схемы его запуска нередко отделяют от пускового и крепят непосредственно на корпусе компрессора, теперь оно срабатывает и от пускового тока, и от перегрева компрессора.
Озоновые дыры однозначно вызваны истекающим из земной коры водородом и легкими неорганическими водородсодержащими соединениями
После промывки слив точно так же прополаскивают чистой водой.
Во-вторых, с самой термотрубкой обращаться нужно крайне осторожно: радиус ее изгиба должен быть не менее ее же наружных диаметров.
В последнем случае ТЭН испарителя будет все время греться, но на ощупь по неразобранному холодильнику определить это трудно, ТЭН маломощный. Усовершенствованные модели устройств комплектуются поршневыми компрессорами, внутри которых находится двигатель.
Самому тут можно, во-первых, проследить, чтобы марка закачиваемого хладагента напр
Этот процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором 3 температуры стенок испарителя. Во время ремонта холодильника неукоснительно соблюдайте правила электробезопасности. Не рекомендуется пользоваться этим режимом более 3 суток.
Плата управления Наиболее часто портятся конденсаторы из-за постоянных скачков напряжения, поэтому для недопущения подобного ремонта в дальнейшем лучше подключить хоодильник через стабилизатор. Они устанавливаются на трубках, через которые фреон поступает в испарители. Они предоставляют пользователям в общем те же удобства, что и холодильники No Frost, но гораздо дешевле.
Ремонтировать который в домашних условиях нецелесообразно — он заменяется полностью. Характерные их неисправности следующие: Холодильник не включается — виновата или цепь подачи электропитания сетевой шнур, вилка, розетка, разъемные контакты в отсеке компрессора , или термостат не звонится тестером , или, опционально, защитное реле тоже не звонится.
Затем заготовки обрезаются в размер под 45 градусов по шаблону или угольнику, поз. В месте выхода газа мыльный раствор будет пениться. Его ставят прямо на корпус компрессора. При нормальной работе, когда испаритель охладится до рабочей температуры, биметаллический контакт 3 на нем включит микромотор таймера.
Пусковое реле для холодильника. Устройство принцип работы
Электрооборудование холодильника
Агрегат состоит из множества элементов, взаимосвязь которых способствует охлаждению камер, находящихся во внутренней части. Подробнее о ключевых узлах мы расскажем в таблице ниже.
Таблица 1. Компоненты, которые включает электрическая схема холодильника
| Компоненты | Назначение |
|---|---|
| Электрические нагреватели | Отвечают за подачу тепла в генератор при наличии абсорбционного холодильного оборудования, которое имеет специфическое назначение. Кроме того, эти устройства требуются при наличии автоматической системы удаления льда методом нагревания испарительного элемента. Иногда устройство применяется для предотвращения образования капель воды на проеме агрегата. |
| Двигатель | Это устройство приводит компрессор к работе. |
| Провода | Соединяют между собой мотор, компрессор и другие компоненты. |
| Лапы | Требуются для подсветки холодильника. |
| Вентиляторы | Устанавливаются в некоторых моделях при наличии системы принудительной циркуляции воздуха. |
Схема компонентов холодильного оборудования
Холодильное оборудование не функционирует в ручном режиме, и для того, чтобы обеспечить автономную бесперебойную работу агрегата, требуется наличие автоматики. Именно благодаря вспомогательному оборудованию, мы можем изменять параметры, из-за которых температура остается в определенном режиме. К такому оборудованию относят следующие компоненты:
- Реле терморегуляции. Устройства способствуют поддержке оптимальной температуры в камерах агрегата.
- Пусковое реле. Способствует запуску электрического двигателя.
- Реле защиты. Препятствует поломке элементов компрессора в результате высокой нагрузки на электросеть.
- Устройства для автоматического удаления ледяного налета.
Расположение реле
