Принцип работы холодильников: Холодильник — урок. Физика, 8 класс.

Содержание

Устройство и принцип действия компрессионного холодильника :: Полезная информация и новости :: Легкий переезд в Подмосковье

Из всех способов наибольшее применение получило охлаждение с помощью холодильных машин, при котором используется принцип кипящих жидких газов. Работа холодильной машины полностью автоматизирована, что обеспечивает удобство в эксплуатации, безопасность работы обслуживающего персонала, возможность соблюдения требуемого температурного режима для различных видов продуктов, а также режима экономии.

Основными составляющими частями холодильника являются:

  1. компрессор, создающий необходимую разность давлений;
  2. испаритель, забирающий тепло из внутреннего объёма холодильника;
  3. конденсатор, отдающий тепло в окружающую среду;
  4. терморегулирующий вентиль, поддерживающий разность давлений за счёт дросселирования хладагента;
  5. хладагент — вещество, переносящее тепло от испарителя к конденсатору.

Расположение основных частей холодильного агрегата бытового холодильника:

  1. Испаритель
  2. Конденсатор
  3. Фильтр-осушитель
  4. Капилляр и теплообменник
  5. Компрессор

Принцип действия

Мотор — компрессор (1), засасывает газообразный фреон из испарителя, сжимает его, и через фильтр (6) выталкивает в конденсатор (7).

В конденсаторе, нагретый в результате сжатия фреон остывает до комнатной температуры и окончательно переходит в жидкое состояние.

Жидкий фреон, находящийся под давлением, через отверстие капилляра (8) попадает во внутреннюю полость испарителя (5), переходит в газообразное состояние, в результате чего, отнимает тепло от стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника.

Этот процесс повторяется до достижения заданной терморегулятором (3) температуры стенок испарителя.

При достижении необходимой температуры терморегулятор размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается.

Через некоторое время, температура в холодильнике (за счет воздействия внешних факторов) начинает повышаться, контакты терморегулятора замыкаются, с помощью защитно-пускового реле (2) запускается электродвигатель мотор — компрессора и весь цикл повторяется сначала (см. пункт 1)

  • Мотор-компрессор
  • Защитно-пусковое реле
  • Терморегулятор
  • Внутренняя лампа освещения холодильника
  • Испаритель
  • Фильтр-осушитель
  • Конденсатор
  • Капилляр
  • Включатель лампы

Принцип работы современного холодильника типичные неисправности. Принцип работы холодильника

Современные холодильники бывают очень непохожи друг на друга. Существует множество типов их классификаций. Основным можно считать разделение холодильников по принципу действия:

  • Компрессионный;
  • Абсорбционный;
  • Термоэлектрический;
  • Пароэжекторный (с вихревым охладителем).
Наиболее часто в бытовых холодильниках в настоящее время используется компрессионный принцип. Поэтому кратко рассмотрим устройство и принцип действия холодильника этого типа.

Устройство холодильника Холодильник представляет собой изотермический шкаф с установленным в нем электрическим оборудованием. Герметичный шкаф изготавливается из ударопрочного пластика или листовой стали, покрытой белой эмалью. Внутри шкаф также может быть металлическим или пластмассовым.

Дверь состоит из двух панелей с расположенным между ними теплоизолятором. Для обеспечения герметичности по периметру внутренней стороны оснащают магнитным уплотнителем. В закрытом положении двери удерживаются с помощью магнитных, реже механических затворов. Вдоль стенок, низа и дна холодильника и под внутренней панелью двери проложена теплоизоляция. В качестве теплоизоляционных материалов используют штапельное стекловолокно, минеральный войлок, пенополистирол и пенополиуретан.

Компрессор — основной элемент холодильника, который закачивает и перегоняет хладагент в конденсатор и затем высасывает его пары из испарителя. В бытовых холодильниках может быть 1-2 компрессора.

Хладагентом — рабочим веществом, отнимающим тепло от объекта — чаще всего выступает фреон.

Конденсатор — металлическая трубка диаметром около 5 мм изогнутая, как правило, в виде «змейки», соединенную через 10-15 мм тонкими металлическими прутиками. В нем происходит переход фреона в жидкое состояние, во время которого в окружающую среду уходит избыточное тепло.

Фильтры-осушители , представляющие собой цилиндры с зауженными краями, устанавливаются в конденсаторе или недалеко от него. Они удаляют воду из системы и очищают фреон от механических загрязнений, образующихся во время эксплуатации.

Испаритель . Его действие противоположно действию конденсатора: при переходе в нем фреона в газообразное состояние поглощается тепло (выделяется холод). Внешний вид полностью аналогичен конденсатору. Может располагаться внутри камер холодильника или же встраиваться в стенки.

Капилляр — медная трубка длиной 1,5-3 м, установленная между испарителем и конденсатором, понижает давление проходящего через него фреона.

Пусковое реле служит для запуска и бесперебойной работы компрессора, а также защищает от перепадов напряжения.

Терморегуляторы (датчики температуры) отслеживают температуру внутри холодильной камеры. Они работают в определенном температурном коридоре, и когда температура выходит за его границы, то включают или отключают компрессор.

Крыльчатки

обеспечивают циркуляцию воздуха внутри камеры холодильника.

Лампы , включающиеся автоматически при открытии дверцы холодильника, обеспечивают комфортное освещение внутри него.

Принцип работы холодильника Холод образуется при изменении агрегатного состояния холодильного агента, циркулирующего по замкнутому контуру. Хладагент проходит четыре фазы:

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 — 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.

Чтобы не растеряться в случае поломки кухонной техники, современной хозяйке приходится разбираться в том, как работает холодильник, микроволновка, плита и другие помощники человека. Назначение холодильного шкафа — сохранение свежести продуктов, поэтому работа его должна быть бесперебойной, ведь вызов мастера для ремонта иногда нельзя осуществить сразу. Понимание принципа действия бытового холодильника способно сэкономить время и деньги, а некоторые поломки можно исправить самостоятельно.

Рис. 1. 1 — испаритель, 2 — конденсатор, 3 — фильтр-осушитель, 4 — капилляр, 5 — компрессор

Рабочий агрегат холодильника состоит из 4 частей:

  • компрессор;
  • конденсатор;
  • испаритель;
  • хладагент.

Настоящее сердце всей системы — компрессор . Он обеспечивает циркуляцию хладагента по множеству тонких трубок, часть из которых можно увидеть на задней внешней стенке холодильного шкафа. Другая часть скрыта под панелью внутри камеры в современных моделях, но в старых рефрижераторах они образуют стенки морозильного отделения либо просто закреплены на потолке камеры. Во время работы компрессор сильно нагревается, как любой двигатель, и должен время от времени отдыхать. Чтобы он не вышел из строя от перегрева, внутри находится реле, которое при достижении определенной температуры двигателя размыкает электрическую цепь. В этот момент компрессор выключается.

Трубочки на внешней стенке холодильника — это конденсатор . Назначение его в том, чтобы отдать тепло в окружающее пространство. Компрессор, перекачивая хладагент, загоняет его в конденсатор под давлением. В результате газообразное вещество (фреон, изобутан) переходит в жидкое состояние и довольно сильно нагревается. Вот эти излишки тепла и должны рассеяться во внешнюю среду, чтобы хладагент сам охладился до комнатной температуры.

В инструкциях к рефрижераторам обычно пишут о том, что их нужно вдали от нагревательных приборов.


Зная о том, как должен работать холодильник, рачительные хозяева постараются обеспечить своему помощнику наилучшие условия для легкого охлаждения компрессора и конденсатора. Это поможет ему прослужить дольше.

Для того, чтобы получить холод в камере, существует другая часть системы трубок, куда сжиженный газ попадает потом. Ее называют испарителем . От конденсатора она отделена фильтром-осушителем и капилляром — очень тонкой трубочкой, которая не пропускает сразу весь сжиженный хладагент, а заставляет компрессор с усилием проталкивать его в испаритель. Попадая туда, небольшие количества фреона моментально вскипают и расширяются, снова переходя в газообразное состояние. Во время этого процесса происходит поглощение большого количества тепла. Трубочки внутри камеры охлаждаются сами и охлаждают воздух в холодильнике. Потом хладагент возвращается в компрессор, и весь цикл начинается сначала.

Чтобы продукты в камере не превратились в лед, внутри нее установлен терморегулятор . Шкала с делениями позволяет установить желаемый уровень охлаждения, и как только нужные показатели будут достигнуты, холодильник отключается.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Охлаждающий агрегат во всех моделях современных рефрижераторов устроен по единому принципу . Но разница в работе разных модификаций все-таки есть. Заключена она в особенностях течения хладагента в холодильниках с одной или двумя камерами.


По описанной выше схеме работает однокамерный холодильный шкаф. Вне зависимости от того, находится ли испаритель прямо в камере, как в старых моделях, спрятан за стенкой при капельной системе, или в модификации , принцип работы одинаков. Но когда над или под охлаждающим отделением расположена морозильная камера, рефрижератору требуется еще один компрессор. Схема работы для морозилки остается прежней.

Охлаждающее отделение, где температура не опускается ниже 0 °C, начинает работать только потом, когда морозильник достаточно охладился и отключился. В этот момент хладагент из системы морозильника начинает поступать в компрессор камеры с плюсовой температурой, и проходит цикл конденсации и испарения уже на этом уровне. Поэтому на вопрос о том, сколько , пока включится охлаждающая камера, точного ответа дать нельзя. Все зависит от объема морозильника и настроек терморегулятора.

Что такое быстрая заморозка?

Этими словами обозначают одну из функций морозильной камеры в двухкамерных моделях. В зависимости от модификации, холодильник в этом режиме может работать в течение долгого времени, не отключая компрессор. Таким образом достигается ускоренное промораживание большого объема продуктов.

При активации режима быстрой заморозки на панели некоторых камер загораются световые индикаторы, обозначающие, что компрессор включен, и холодильник работает. В этом случае необходимо помнить о том, что автоматического отключения не произойдет, а принудительная работа агрегата в течение длительного времени приводит к сокращению ресурса.


Режим быстрой заморозки не следует включать на срок более 72 часов.

После того, как он будет отключен вручную, индикаторы на панели гаснут, а двигатель компрессора выключается.

Современные модели холодильных шкафов очень разнообразны. Нынешние хозяйки незнакомы с таким видом домашней работы, как . Капельные системы и необмерзающие камеры значительно упростили жизнь человека, но основные принципы работы этих бытовых приборов остались прежними.

В однокамерном холодильнике охлаждение холодильной камеры происходит с помощью основного испарителя, который расположен в верхней части холодильного шкафа. Холодный воздух опускается вниз и охлаждает продукты холодильной камеры. Чтобы охлаждение не было очень сильным, под основным испарителем устанавливают поддон с небольшими окошками, через которые холодный воздух поступает в холодильную камеру. Приоткрывая и закрывая окошки можно регулировать температуру в холодильной камере. Морозильная камера в однокамерных холодильниках располагается только в верхней части холодильного шкафа. Как правило испаритель является корпусом морозильной камеры.

схема однокамерного холодильника

Однокамерный холодильник работает следующим образом: мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. Здесь пары охлаждаются, конденсируются и переходят в жидкую фазу. Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярную трубку направляется в испаритель.

Фильтр-осушитель (осушительный патрон) служит для очистки и осушения проходящего через него хладагента. Он представляет собой цилиндр, заполненный веществом, поглощающим воду (силикагель или цеолит). Выплёскиваясь в каналы испарителя, жидкий фреон вскипает и начинает отбирать тепло с поверхности испарителя, тем самым охлаждая внутренний объём холодильника и продукты, хранящиеся в нем. Пройдя через испаритель, жидкий фреон выкипает, превращаясь в пар, который опять откачивается мотором-компрессором.

Цикл непрерывно повторяется до тех пор, пока температура на поверхности испарителя не достигнет необходимого значения, после чего мотор отключается. Под действием окружающей среды температура в морозильной камере повышается, и мотор включается снова. Таким образом, внутри холодильника поддерживается необходимая температура.

Для предотвращения образования конденсата на поверхности трубопровода всасывания на него по всей его длине припаивается капиллярная трубка. При работе холодильника капиллярная трубка нагревается, нагревая трубопровод всасывания. В современных моделях холодильников капиллярная трубка находится внутри трубопровода всасывания. Поскольку в однокамерных холодильниках чувствительный элемент термостата (сильфонная трубка) крепится на поверхности испарителя и охлаждается и нагревается вместе с испарителем, включение и отключение компрессора осуществляется при достижении необходимой температуры в морозильной камере.

Регулировка температуры (т. е. частоты включения компрессора) повышает (или понижает) температуру одновременно и в морозильной и холодильной камерах. Чтобы охлаждение не было очень сильным, под испарителем (то есть под морозильной камерой) устанавливают поддон с небольшими окошками, через которые холодный воздух поступает в холодильную камеру. Приоткрывая и закрывая эти окошки можно регулировать температуру в холодильной камере. При этом в морозильной камере температура останется прежней.

ДВУХКАМЕРНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК


устройство двухкамерного холодильника

Двухкамерный холодильник отличается от однокамерного наличием собственного испарителя для холодильной и морозильной камер.

Принцип работы двухкамерного холодильника следующий: жидкий фреон, накачиваемый мотором-компрессором, проходит по конденсатору и капиллярной трубке, попадет в испаритель морозильной камеры, вскипает и, испаряясь, начинает охлаждать поверхность испарителя. При этом испарение жидкого фреона и, соответственно, охлаждение начинается в месте входа капиллярной трубки в испаритель и постепенно продвигается по его каналам к выходу испарителя морозильной камеры (см. рисунок). Пока поверхность испарителя не охладится до минусовой температуры, в испаритель холодильной камеры фреон не поступает. После обмерзания испарителя морозильной камеры жидкий фреон начинает поступать в испаритель холодильной камеры, охлаждает его до температуры -14°С, после чего мотор-компрессор отключается. После отключения мотора воздух в холодильной камере под воздействием окружающей среды постепенно нагревается, от этого нагревается испаритель холодильной камеры. При достижении определннной температуры мотор снова включается.

«Плачущий» испаритель

Так обычно называют испаритель холодильной камеры в двухкамерных холодильниках. Как правило, в холодильной камере достаточно большого объема устанавливается испаритель небольшого размера (в несколько раз меньше, чем в морозильной камере), который обмерзает до температуры минус 14°С за довольно короткое время. После этого чувствительный элемент терморегулятора, закреплённый на поверхности этого испарителя, «даёт команду» на отключение мотора-компрессора. За время работы мотора испаритель успевает охладить объём холодильной камеры до температуры плюс 4°С.

После отключения мотора-компрессора воздух в холодильной камере начинает нагревать поверхность испарителя. Вода, образовавшаяся из растаявшего инея каплями стекает по испарителю в специальный лоток на стенке камеры. Регулируя мощность компрессора можно изменять температуру как в холодильной, так и в морозильной камере.

Если датчик температуры установлен только в холодильной камере, то и температура будет регулироваться по холодильной камере, т.е. при понижении температуры в холодильной камере с +4° до +2°С, температура в морозильной камере тоже понизится на 2°С, например с минус 20°С до минус 22°С.

Если температуру в холодильной камере повысить, то в морозильной камере температура тоже повысится. Отметим, что агрегат холодильника рассчитан таким образом, что даже при минимальном значении терморегулятора температура в морозильной камере не поднимется выше положенной нормы минус 18°С.

ХОЛОДИЛЬНИК С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КЛАПАНАМИ

Независимая регулировка температуры в холодильной и морозильной камерах возможна в случае, если установлены два независимых компрессора со своими испарителями. Другой вариант — двухконтурная система, в которой предусмотрена возможность независимой работы каждого контура.

Самый простой способ реализации этой идеи — установка клапана, перекрывающего подачу хладагента в испаритель холодильной камеры (серия холодильников Минск 126; 128 и 130). При закрытии клапана хладагент начинает поступать в испаритель по дополнительному капиллярному трубопроводу, который впаян в конденсатор агрегата. Количество подаваемого хладагента уменьшается, в результате чего перестаёт обмерзать испаритель холодильной камеры (из-за уменьшенного количества охлаждающего вещества жидкий хладагент до него просто не доходит, выкипая в испарителе морозильной камеры). Работа клапана связана с показаниями термостата холодильной камеры, что даёт возможность регулирования температуры в холодильной камере отдельно от морозильной. Компрессор в таких холодильниках отключается в соответствии с показаниями термостата, установленного в морозильной камере.

В холодильниках более сложной конструкции могут устанавливаться клапаны, перекрывающие поступление хладагента в испарители камер холодильника поочерёдно, позволяя регулировать температуру в каждой из камер по отдельности. В таких холодильниках управление работой клапанов и мотора-компрессора производит электронный блок. Температура в камерах считывается специальными датчиками, и на основании этой информации, а также на основании датчика температуры окружающей среды происходит регулирование температуры в камерах холодильника.

СУПЕРЗАМОРОЗКА

Режим принудительной заморозки продуктов применяется в морозильниках и двухкамерных холодильниках для замораживания большого количества продуктов. При обычном режиме заморозки замораживаемые продукты, помещённые в морозильную камеру, начинают охлаждаться снаружи и лишь через некоторое время промерзают внутри.

Термостат отслеживает температуру испарителя либо воздуха в морозильной камере, но не температуру замораживаемых продуктов. Поэтому моторкомпрессор отключается при достижении определенной температуры внутри морозильника, а не в тот момент, когда продукты полностью замерзнут. При использовании режима принудительной заморозки, при котором отключается регулятор температуры, и мотор-компрессор будет работать, не выключаясь, пока пользователь самостоятельно не отключит этот режим (или это не сделает автоматика).

Реализация режима суперзаморозки может быть различной:
1. Прямое подключение компрессора к сети в обход датчиков температуры и установка максимально возможного значения температуры на терморегуляторе
2. Включение слабого нагревательного элемента на испарителе в непосредственной близости от датчика температуры. Этот элемент не позволяет датчику охладиться, и компрессор начинает работать не отключаясь. В системах с электронной системой управления активация этого режима осуществляется управляющим процессором. Поскольку в режиме принудительной заморозки мотор-компрессор работает, не выключаясь, необходимо помнить, что такая работа мотора-компрессора более трёх суток может привести к сокращению его ресурса. Надо иметь в виду, что в большинстве моделей при включении режима суперзаморозки температура понижается как в морозильной, так и в холодильной камерах.

СИСТЕМА NO FROST


устройство двухкамерного холодильника системы NO FROST

Холодильники системы NO FROST отличаются от холодильников с обычной системой охлаждения тем, что в морозильной камере они не имеют привычного испарителя в виде металлической полочки или пластины.

Испаритель (он как правило один), который в таких моделях правильнее называть воздухоохладителем, может быть расположен в верхней или нижней части морозильной камеры или за панелью на задней стенке этой камеры, а холодильная камера вообще не имеет своего испарителя. Конструктивно воздухоохладитель в большинстве моделей внешне напоминает автомобильный радиатор. За ним устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух из морозильной и холодильной камер.

При прохождении через испаритель воздух охлаждается и по системе каналов направляется на охлаждаемые продукты. При этом большая часть охлаждённого воздуха поступает в морозильную камеру, а меньшая — по дополнительному каналу в холодильную. Исключение составляют холодильники FROST FREE, в холодильной камере которых установлен «плачущий» испаритель, и холодный воздух циркулирует только в пределах морозильной камеры.

Вопреки названию системы NO FROST («без инея»), иней всё-таки образуется — просто его не видно, т.к. он образуется на закрытом от глаз испарителе. Периодически, через 8-16 ч, этот иней оттаивается нагревательными элементами, расположенными на испарителе или под ним.

Температура в морозильной камере регулируется путём отключения компрессора при достижении определенной температуры в морозильной камере или в воздушном канале, по которому холодный воздух из морозильной камеры поступает в холодильную.

Температура в холодильной камере регулируется либо специальной заслонкой, установленной в воздушном канале холодильной камеры (заслонка может иметь ручное управление или управляться термостатом), либо путём включения-выключения дополнительного вентилятора, подающего холодный воздух из морозильной камеры в холодильную.

ДВУХКОМПРЕССОРНЫЕ ХОЛОДИЛЬНИКИ

В двухкомпрессорных системах в одном холодильном шкафу установлены два отдельных агрегата для каждой из камер, и работают они независимо друг от друга. У каждого агрегата свой термостат, показания которого являются сигналом для отключения соответствующего компрессора. Это все равно, как если бы мы поставили отдельно стоящий холодильник на морозильный шкаф (или наоборот). Температуру, режимы суперзаморозки (суперохлаждения), «отпуск» и т.д. можно включать совершенно независимо.

ОБОГРЕВ ДВЕРНОГО ПРОЁМА

Для предотвращения появления конденсированной влаги на поверхности дверных проёмов применяется их обогрев. Конденсат на этих поверхностях появляется из-за разницы температуры внутри морозильного шкафа (камеры) и температуры окружающей среды. К примеру, если в помещении, где установлен холодильник, температура плюс 30°С, а внутри морозильной камеры минус 18°С, то образование конденсата на торцах морозильного шкафа в местах прилегания уплотнительной резины практически неизбежно.

В некоторых холодильниках функция обогрева дверного проёма может быть отключена специальной клавишей. Это делается в случаях, когда в помещении, где находится холодильник, достаточно прохладно. Функция отключения обогрева дверного проёма являяется энергосберегающей, т. к. обогрев осуществляется электрическими нагревательными элементами. Однако в большинстве современных холодильников обогрев дверного проёма осуществляется за счёт горячего хладагента, нагнетаемого мотором-компрессором в конденсатор холодильного агрегата.

В таких моделях горячий хладагент, нагнетаемый мотором-компрессором, проходит по трубопроводу, проложенному в стенке холодильного шкафа, затем идёт по трубопроводу, уложенному внутри шкафа по периметру дверного проёма, обогревает этот проём и, уже немного остывший, по трубопроводу в стенке шкафа поступает в конденсатор агрегата. В холодильниках и морозильниках с такой системой обогрева во время выхода холодильной системы в режим могут довольно сильно нагреваться стенки холодильного шкафа и дверной проём, что не является неисправностью.

НУЛЕВАЯ ЗОНА

Нулевой зоной называют специальный отсек холодильной камеры, предназначенный для хранения свежего мяса, свежей птицы и рыбы. Как правило, этот отсек представляет собой выдвижные ящики, которые обычно располагаются между морозильной и холодильной камерами. Производителями декларируется поддержание в таком отделении определенной влажности и температуры около 0°С.

В некоторых моделях зона свежести выполнена в виде изолированной камеры. Благодаря таким условиям хранения многие продукты сохраняют свою свежесть в среднем в два-три раза дольше, чем в обычном холодильнике. Зона свежести может не иметь собственного испарителя, а охлаждение этой камеры может осуществляться за счёт естественного притока холодного воздуха из расположенной сверху морозильной камеры по небольшому каналу, соединяющему морозильную и нулевую камеры.

В некоторых холодильниках нулевая зона выполнена в виде отдельной пластиковой ёмкости, установленной у плачущего испарителя. Охлаждение этой ёмкости происходит от плачущего испарителя. Гарантированно температура 0°С может быть обеспечена только в том случае, когда нулевая зона представляет собой камеру с отдельным испарителем, либо камеру, в которую порционно подаётся охлаждённый воздух из морозильной камеры (NO FROST), особенно если управление процессами производится электронным блоком.

Чтобы приобрести качественный холодильник с теми функциональными возможностями, которые нужны именно нам, необходимы элементарные знания, о том, что представляет собой холодильник.

Из курса физики

Откуда берется холод в домашнем холодильнике? Чтобы понять это, достаточно вспомнить, как охлаждается кожа, если протереть ее ваткой, смоченной эфиром или иным летучим веществом. Для испарения плёночки жидкости нужно тепло, и она отбирает его у поверхности кожи. Именно тепловой эффект испарения жидкости (или, как нас учили на уроках физики, изменения ее фазового состояния) используется в холодильных машинах.

Изобретателям и инженерам пришлось упорно поработать, чтобы создать:

  • холодильные аппараты с замкнутым контуром, в одной части которого происходит испарение, а в другой части — конденсация рабочего тела;
  • специальные вещества (хладагенты), которые годами циркулируют в контуре холодильнике в качестве рабочего тела, то испаряясь, то снова конденсируясь;
  • надежные электрические машины (компрессоры), которые «гоняют» хладагент по замкнутому контуру холодильника.

Движение по контуру

Схема движения хладагента по контуру показана на рис. 1. Повышенное давление на выходе работающего компрессора толкает газообразный хладагент в конденсатор, где происходит первое изменение его фазового состояния — газ превращается в жидкость. При этом выделяется тепло, которое отводится в окружающую среду, то есть идет на нагрев воздуха кухни. В этом легко убедиться, заглянув «за спину» холодильника и потрогав его заднюю стенку. У многих моделей холодильников конденсатор виден невооруженным глазом — это большой черный теплообменник на задней стенке, представляющий собой длинную, многократно изогнутую трубку.

Специалисты сервисного центра «Фрост ремонт» рекомендуют периодически очищать конденсатор от пыли — этим вы улучшите условия отдачи тепла в воздух.

После того как хладагент стал жидким, необходимо, чтобы произошло еще одно изменение фазового состояния, и жидкость стала газом. Для этого жидкий хладагент просачивается через длинный узкий канал — капиллярную трубку. Проход через капилляр дается хладагенту нелегко, на это тратится весь запас давления, который был создан компрессором.

Что же теперь случится с хладагентом? Протиснувшись через капилляр и потеряв весь свой былой напор, он попадает в испаритель холодильника, где закипает. Именно это нам и нужно. Вспомним ватку с эфиром: ведь испарение жидкости отнимает тепло от тела, находящегося в контакте с ней. Испаритель холодильника обвивает своими трубками самую холодную его часть — морозильную камеру. Это внутренний эпицентр холода, откуда холодный воздух растечётся (сам или под действием принудительной вентиляции) по отсекам и полочками нашего белого шкафа.

Сделавшему свое дело газообразному хладагенту остается только вернуться назад в компрессор, где он вновь будет «подкачан» и под высоким давлением опять поступит в контур, продолжая свое непрерывное движение.

Основные элементы холодильного контура показаны на рис. 2. Холодильный аппарат имеет много других элементов. Например, прислушавшись к работе своего холодильника, вы наверняка заметите, что компрессор работает не все время. Периодически он выключается, а затем включается снова. Дело в том, что внутри холодильника имеется термостат — устройство, контролирующее температуру в холодильной камере. Регулировочная рукоятка термостата находится на панели управления, и, поворачивая ее, вы можете «поддать холода», если в помещении жарко, или, наоборот, убавить производство холода, если на кухне прохладно. Когда заданная вами температура будет достигнута, термостат сработает на отключение компрессора. Делается это, конечно, не для того, чтобы дать компрессору отдохнуть, а для того, чтобы не переохладить полость холодильника и поддерживать в ней именно ту температуру, которая задана.

Что такое No Frost

Испаритель — самое холодное место холодильника, его «полюс холода». Когда внутри трубок испарителя кипит хладагент, на наружной поверхности этого теплообменника нарастает ледяная «шуба» — это конденсируется влага из воздуха, которым заполнена морозильная камера. Любая хозяйка знает: дверцу морозильника нельзя долго держать открытой, иначе теплый воздух из кухни наполнит камеру, и тогда «шуба» станет толще, а значит, раньше придется размораживать морозильник.

В традиционных холодильниках операцию оттаивания или размораживания проводят один-два раза в год. Аппараты с ручным размораживанием для этого просто отключают от сети питания, оставив открытой дверцу морозильной камеры. Здесь нужно проявить терпение и дать корочке льда растаять самой, не пуская в ход ножей, скребков и иных острых орудий — ими недолго повредить испаритель. Если уж совсем не терпится, поставьте в морозильник кастрюльку с горячей водой.

После того как ледяная корка полностью сойдет, нужно вымыть внутреннюю поверхность камеры теплой водой, вытереть насухо, проветрить часок-другой, закрыть дверцу и включить холодильник в сеть.

Холодильник с полуавтоматическим размораживанием достаточно только периодически отключать, нажав на кнопку датчика-реле на корпусе термостата. Включится он сам, после того как растает ледяная корочка на испарителе.

В традиционных холодильниках воздух внутри камеры движется крайне медленно: более теплые и легкие его порции поднимаются вверх, холодные и тяжелые опускаются вниз, повинуясь законам естественной конвекции.

Появление в холодильниках систем принудительной циркуляции воздуха (для этого внутри камер имеются специальные вентиляторы) позволило добиться равномерного распределения его по объему камер, донеся холод до самых укромных уголков. Благодаря этому в холодильниках стали широко применяться эстетичные и легко моющиеся полки из стекла, которые пришли на смену прежним решеткам.

С помощью принудительной вентиляции удалось победить ледяную «шубу» и полностью избавиться от операции размораживания.

Так в холодильниках появилась система No Frost, при которой иней в морозильной камере не образуется.

Точнее говоря, ледяную «шубу» вывели за пределы морозильной камеры, спрятав испаритель за ее стенкой. Именно туда вентилятор гонит воздух, чтобы влага вымораживалась на поверхности испарителя, а не на стенке камеры. Испаритель снабжен электрическим нагревательным элементом, а рост «шубы» на нем находится под неусыпным контролем электронной системы управления холодильника. Каждые 6-8 ч автоматически включается нагрев, и поверхность испарителя освобождается от намерзшей ледяной корочки.

У холодильников с системой No Frost есть одна особенность, которую следует иметь в виду. Обдув продуктов воздушными потоками, создаваемыми в полости холодильника, приводит к их обезвоживанию и заветриванию. Поэтому продукты в таком холодильнике следует хранить в упаковке .

О чем плачет холодильник

Понятно, что морозильную камеру периодически нужно оттаивать, хоть вручную, хоть автоматически. На то она и называется морозильной, что в ней температура достигает до -18°С, а значит, образуется лед или по крайне мере иней.

Но иногда в инструкции к холодильнику можно прочесть и об оттаивании холодильной камеры, где температура выше нуля. Такое оттаивание тоже необходимо. Происходит оно автоматически, а тает при этом влага, намерзшая на пластиковой задней стенке холодильной камеры. За этой стенкой во многих современных аппаратах находится отдельная секция испарителя, отвечающая за холод в холодильной камере. Воздух в камере действительно имеет положительную температуру, но стенка холоднее, вот и образуется на ней тонкий слой инея, как на оконном стекле, когда на улице мороз, а в доме тепло. Когда компрессор отключается, слой инея на стенке тает, и капельки воды стекают вниз, поступая по трубке в кювету на крышке компрессора. В этот момент холодильник как бы «плачет», поэтому подобные конструкции называются «плачущая стенка» .

Один или два компрессора?

Современные холодильники могут иметь отдельный испаритель для каждой из камер — морозильной и холодильной. Не удивительно, что многие из них, особенно те, что отличаются высоким ростом и внушительным объемом камер, имеют и два компрессора, каждый из которых работает на свою камеру.

В этом есть определенный плюс: например, уезжая в отпуск, вы можете отключить компрессор холодильной камеры и оставить ее открытой для проветривания. В работающей морозильной камере при этом останутся продукты длительного хранения.

Есть и минус: холодильник с двумя компрессорами дороже (компрессор — самая дорогая деталь), и шумят два компрессора сильнее, чем один.

Блестящим инженерным решением стало использование в ряде моделей холодильников электромагнитного клапана, направляющего поток хладагента то в морозильную, то в холодильную камеру (рис. 3). Такой клапан позволяет обойтись всего одним компрессором, но заставляет его при этом работать «за двоих». В холодильнике с клапаном тоже есть «отпускной» режим, когда холодильную камеру можно отключить, направив до вашего возвращения весь хладагент в испаритель морозильной камеры.

Полное отключение холодильной камеры вовсе не обязательно. Например, в режиме «Отпуск» холодильников Whirlpool в течение 90% времени электромагнитный клапан направляет хладагент в испаритель морозильной камеры, и в течение 10% времени — в холодильную камеру, где при этом поддерживается температура 12-13°С.

От мала до велика

Спектр современных бытовых холодильников необычайно широк — на одном его краю находятся малыши, в буквальном смысле входящие под столешницу кухонной мебели, на другом — гиганты класса Side-by-side, внос которых в квартиру порой создает отдельную проблему.

Малогабаритный однодверный холодильник высотой 85 см и общим объемом 125-180 л (рис. 4) может иметь небольшой морозильник объемом 17-18 л с внутренней дверцей, а может и не иметь его — таковы, например, холодильники-минибары, применяемые для оборудования гостиничных номеров. В минибаре морозильник не обязателен, достаточно небольшого отсека с отрицательной температурой, где помещается лоток для намораживания кубиков льда.

Двухдверные холодильники могут различаться расположением морозильной камеры. В холодильниках классической компоновки (рис. 5) морозильник расположен сверху (англ. Top mounted). Общий объем таких холодильников достигает 330 л, а объем морозильной камеры — 105 л.

Другой популярный вариант компоновки двухдверных холодильников — так называемый тип Combi , в котором морозильная камера располагается снизу (рис. 6). Это, пожалуй, самые «рослые» из современных бытовых холодильников: высота некоторых моделей превышает 2 м. Общий объем холодильников данного типа составляет 180-410 л при объеме морозильной камеры 70-175 л.

Особенностью холодильников Combi является относительно большой объем морозильной камеры: если у холодильников с верхним ее расположением на морозильник приходится лишь до 30% общего объема, то у Combi объем морозильника может достигать 60% общего объема шкафа.

«Королем кухни» по праву можно считать холодильник класса Side-by-side (рис. 7). У этого гиганта, американца по происхождению, холодильная и морозильная камеры находятся не друг над другом, а рядом, в буквальном переводе с английского — бок о бок. Общий объем такого холодильника достигает 730 л при объеме морозильной камеры до 290 л. Большинство холодильников этого класса имеет на передней панели дозатор охлажденных напитков и кубиков льда, а сам холодильник подключается не только к электрической розетке, но и к линии подачи воды.

Донести холод до каждого уголка столь вместительного шкафа можно только с помощью системы принудительной циркуляции воздуха. Эта система может быть единой для обеих камер холодильника, а может быть и так, что каждая из камер имеет свою независимую систему охлаждения (рис. 8). В последнем случае исключается перенос запахов из одной камеры холодильника в другую.

Если перспектива транспортировки и подъема в квартиру такого гиганта, как холодильник Side-by-side пугает вас, есть альтернативный вариант. Например, однодверный холодильник Bosch KSR 38493 и однодверный морозильник Bosch GSE 34494 выглядят как два брата-близнеца, только у холодильника дверца открывается справа налево, а у морозильника — слева направо. Каждый из братьев имеет высоту 185 см, ширину 60 см и глубину 65 см. Поставьте их рядом — с виду чем не Side-by-side? А транспортировать и заносить их в квартиру можно по отдельности.

Если есть одно- и двухдверные холодильники, то почему не быть трехдверным?

Точнее, холодильник Bosch KDF 324A2 (рис. 9) нужно назвать трехкамерным .

  • Сверху он имеет морозильную камеру объемом 65 л.
  • В центральной холодильной камере есть «сухая» зона сохранения свежести объемом 171 л (здесь влажность поддерживается на уровне 50%) и расположенная под ней «влажная» зона сохранения свежести: объемом 22 л (здесь влажность составляет 95%).
  • В самом низу находится холодильное отделение объемом 64 л с выдвижной тележкой.

Влажность помогает сохранять продукты

Оказывается, внутри холодильника могут быть зоны не только с различной температурой, но и с различной влажностью.

Во влажной зоне сохранения свежести продукты хранятся при нулевой температуре и относительной влажности 90%, что идеально подходит для овощей и фруктов. Благодаря тому что «влажный» бокс накрыт специальным фильтром, хранящиеся в нем продукты не теряют влагу. Микроорганизмы в таком боксе не размножаются, а витамины и минеральные вещества сохраняются.

В сухой зоне сохранения свежести с температурой, близкой к нулю, и относительной влажностью воздуха 50% в течение многих дней остаются свежими и ароматными: колбаса, рыба и морепродукты. Мясо и птица могут храниться здесь еще дольше.

Такая система хранения продуктов в зонах с различной влажностью в холодильниках Bosch носит название VitaFresh . В пользу этой системы говорит то, что благодаря ее применению продукты сохраняются в три раза дольше, сохраняя при этом свежесть, натуральный цвет, форму и высокое содержание витаминов.

Особая третья камера под названием CoolSelect Zone есть и в холодильниках Side-by-side производства компании Samsung (рис. 10). Владелец холодильника может выбирать необходимый режим работы этой камеры, устанавливая нужную температуру в зависимости от помещенных в нее продуктов при помощи сенсорной панели управления.

  1. Режим быстрого охлаждения позволяет всегда иметь под рукой холодное пиво.
  2. Режим оттаивания, при котором в камеру поочередно подается то теплый, то холодный воздух, позволяет размораживать продукты без потери влаги и изменения цвета.
  3. Режим мягкого замораживания (-5 °С) создает оптимальные условия для хранения свежего мяса, птицы и рыбы, которые при этой температуре легко нарезаются ломтиками.
  4. Режим сохранения свежести (2 °С) способствует сохранению влаги в продуктах.
  5. Режим охлаждения (-1 °С) оптимален для хранения овощей и фруктов.

Морозильные камеры

Если вы хотите сохранить до следующего лета обильный урожай, собранный со своего дачного участка, морозильной камеры обычного холодильника может оказаться недостаточно. Для этого существуют аппараты, представляющие собой один большой морозильник.

(рис. 11) представляет собой шкаф объемом до 330 л, на полках которого вы без труда разложите любые продукты — от мяса до ягод. Вертикальные морозильники могут иметь систему NoFrost, электронную систему управления и все остальные функции современного аппарата для создания холода. Единственным недостатком вертикального шкафа является то, что когда вы открываете его дверь, тяжелый холодный воздух вытекает вниз, а на его место стремительно проскальзывает теплый воздух помещения, поэтому нужно поменьше держать дверь такого морозильника открытой.

Другое дело — горизонтальные морозильники, или морозильники-лари (рис. 12). Вы можете сложить продукты, предназначенные для длительного хранения, на самое дно, и быть уверенными, что в этой самой холодной зоне с ними ничего не случится. Вот только, чтобы потом добраться до этого дна, придется переворошить все, что лежит сверху.

У всех холодильников есть свои плюсы и минусы. Какой из них выбрать — решать вам.

Как работает холодильник: устройство и принцип работы

Чтобы не поддаться панике, когда поломался один из приборов бытовой техники, нужно знать принцип работы вашего холодильника. Это поможет сэкономить прежде всего много нервных клеток, а также денег и времени.

Из каких частей состоит холодильный агрегат?

Любая хозяйка понимает, что холодильник производит ту температуру для хранения продуктов питания, которая требуется. Это уберегает их преждевременной порчи. Редкая хозяйка знает, каким образом холодильник производит холод и почему холодильник периодически выключается. Давайте изучим устройство холодильника с помощью рисунка.

Холодильник состоит из компрессора, конденсатора, испарителя и хладагента.

Самой главной деталью холодильника считается компрессор, который гоняет по медным трубочкам системы хладагент. Какую-то часть трубочек системы можно увидеть снаружи задней стены холодильника. Остальные трубочки спрятаны под панелью, либо являются частью морозилки. Чтобы компрессор не сломался от перегрева, в конструкцию холодильника предусмотрено реле, которое размыкает цепь в случае повышенной температуры компрессора. Компрессор отключается и отдыхает.

Те самые медные трубочки на задней стенке, по которым компрессор гоняет хладагент (изобутан или фреон), это и есть конденсатор. Он предназначен для того, чтобы охладить хладагент, отдав тепло в близлежащее пространство. Поэтому в инструкциях обычно написано, что устанавливать вблизи обогревательных приборов запрещено.

Зная принцип работы холодильника, бережливые хозяева всегда отведут своему холодильнику лучшее место для достаточного охлаждения конденсаторных трубок и компрессора.

Есть другая система трубочек (испаритель), которая отделена капилляром и осушителем от конденсатора. Сжиженный газ, который попадает туда под давлением, вскипает и расширяется, превращаясь в газообразное состояние. Этот процесс сопровождается поглощением огромной дозы тепла. Испаритель становится холодным и тем самым понижает температуру воздуха внутри холодильника. После этого хладагент снова поступает в компрессор, и всё начинается заново.

Чтобы установить именно ту температуру, которая вам нужна, в холодильнике существует терморегулятор. Повернув ручку терморегулятора, вы можете выбрать нужную вам температуру. Как только холодильник наберёт установленную терморегулятором температуру, компрессор отключается.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Охлаждающая система в разных моделях холодильников работает по одному и тому же принципу. Разница лишь в том как течёт хладагент в одно и двухкамерном холодильнике.

Система двухкамерного холодильника работает немного иначе. Ей требуется второй компрессор. После того, как камера с минусовой температурой наберёт нужную температуру и отключится, хладагент из неё начнёт поступать во второй компрессор, и только тогда начнётся охлаждение плюсовой камеры.

Что такое быстрая заморозка?

В современных морозильных камерах двухкамерных холодильников есть функция быстрой заморозки. В чём она заключается? Всё очень просто. В течении продолжительного времени работает компрессор не выключаясь. Так достигается эффект быстрого замораживания. Но в этом есть и минусы. Нужно всегда знать, что компрессор сам не отключится. А значит срок службы компрессора сокращается. После принудительного выключения этой функции компрессор выключится.

Не смотря на то, что существует очень большое количество видов, а так же фирм, выпускающих холодильники, принцип работы охлаждающей системы бытовых холодильников примерно идентичен. Зная это вы спокойней отнесётесь в случае поломки вашего холодильника. И, вызывая мастера по ремонту холодильника на дом, можете грамотно объяснить специалисту причину его вызова.

Видео о том, как работает холодильник:

Принцип работы бытового холодильника

   Люди давно заметили, что при низкой температуре пища не портится. Микроорганизмы, которые приводят продукты в негодность, не могут нормально размножаться при -5 градусах и ниже. Именно поэтому еда в холодильнике долго не пропадает. Но как добиться таких показателей, если температура воздуха в помещении намного выше нуля? Для этого нужно вещество, которое очень легко превращается из жидкого состояния в газообразное, так как жидкость при испарении забирает тепло. Это легко представить, если намочить ладонь, а потом подуть на неё. Вы почувствуете в этом месте охлаждение.

   Принцип действия домашней фабрики холода как раз и основан на непрерывном цикле трансформаций из одного агрегатного состояния в другое особых химических соединений, называемых хладагентами. Каким образом это происходит, рассказано далее, а если у вас возникли проблемы с рефрижератором, вы можете позвонить в наш сервис: ремонт холодильников Казань. У нас также можно заказать обслуживание промышленных холодильников.

Превращение из жидкости в газ

   Одной из самых главных деталей рефрижератора является компрессор. Это его сердце. Компрессор также можно сравнить с насосом, приводимым в движении электрическим двигателем, заключённым в металлический кожух. Этот кожух герметично соединён с контуром, по которому непрерывно движется хладагент. Сначала это был аммиак, потом фреон. Но у обоих этих веществ обнаружились отрицательные свойства, из-за которых они были запрещены или сильно ограничены к использованию в холодильниках.

   Итак, электромотор компрессора состоит из статора и ротора, который приводит в движение насос. Этот насос засасывает хладагент, затем поршень его сжимает. При этом повышается давление затянутого внутрь газа, и он автоматически открывает клапан и поступает в конденсатор.

   Конденсатор может быть прикреплён к задней стенке холодильника (радиатор чёрного цвета), либо находиться на боковых стенках внутри изоляции, в запененном виде. Поступающий в конденсатор хладагент имеет температуру около 100 градусов Цельсия. Проходя по длинным извилистым трубкам радиатора, газ теряет тепло. Поднеся руку к тому участку конденсатора, по которому идёт газ, недавно вышедший из компрессора, можно заметить, что он горячий, а далее становится холоднее. К концу своего путешествия по конденсатору хладагент имеет температуру около 55 градусов и постепенно превращается в жидкость.

   На выходе из радиатора он попадает в фильтр-осушитель, где очищается от вредных примесей, которые могут создать помехи в работе, и влаги. Сразу после этой детали хладагенту предстоит пройти тонкую изогнутую капиллярную трубку. Для компрессора она служит своего рода заглушкой, которая помогает поддерживать на участке с конденсатором высокое давление.

   После капиллярной трубки хладагент резко попадает в намного более широкий канал, то есть давление этого вещества быстро снижается. Молекулы реже сталкиваются друг с другом, и температура падает. Хладагент перемещается в испаритель, который находится внутри холодильника.

Охлаждение продуктов

   Испаритель обычно не видно. Он спрятан внутри стенок морозильной камеры или обеих камер. Газ, который находится в испарителе, имеет низкую температуру (около -20 градусов). Он и забирает тепло из содержимого камер, охлаждая его.

   Проблемой является поступление новых порций тёплого воздуха и содержащейся в нём влаги, когда владелец открывает холодильник. Она конденсируется на задней стенке. Чтобы избавиться от этой влаги, внизу холодильной камеры есть небольшое отверстие, через которое она стекает в особый резервуар. Для периодической разморозки также придумана специальная система, которая периодически останавливает компрессор, температура внутри холодильника повышается, и образовавшийся лёд оттаивает. Стекающая жидкость скапливается в резервуаре, установленном на компрессоре. Поверхность компрессора горячая, и вода постепенно испаряется.

   Холодильники, оборудованные системой ноу-фрост, избавлены от проблем с размораживанием, так как влага из поступающего воздуха конденсируется за пределами камер для хранения продуктов. Регулирование температуры обеспечивается с помощью терморегулятора, который может быть механическим либо электронным.

   Большое значение для нормальной работы холодильника имеет недопущение попадания внутрь тепла. Поэтому корпус прибора покрыт специальными материалами, которые обладают хорошими теплоизоляционными свойствами: пенопласт, уплотнительная резина на дверце, препятствующая проникновению в камеры тёплого воздуха. Именно с целью лучшей термоизоляции конденсатор на некоторых моделях рефрижераторов располагают в запененной части.

без компрессора, от прикуривателя, термоэлектрического

Технологичное, современное устройство небольших размеров, незаменимое в долгих, дальних поездках, выездах на природу. Задача всех холодильников для автомобилей поддерживать низкие температуры герметичной камеры, где хранятся охлажденные продукты питания, напитки. Однако с различными типами охлаждающей техники эта цель достигается разными способами.

Холодильники для автомобилей по сложности конструкции, стоимости, принципам, характеристикам работы подразделяются на четыре основных типа:

  1. компрессорные.
  2. термоэлектрические.
  3. абсорбционные.
  4. сумки-холодильники.

Последний вид не относится к технике и предназначен для поддержания температуры заранее охлажденных продуктов. Как работают автохолодильники остальных категорий, рассматривается подробнее в рамках этой статьи.

Как работает холодильник без компрессора

К холодильникам, работающим без применения компрессоров, относятся агрегаты абсорбционного и термоэлектрического типов. Их действие основано на использовании принципиально отличающихся способов: с помощью хладагента или элементов Пельтье.

Принцип действия абсорбционной охлаждающей установки

Охлаждающий эффект достигается с помощью постоянной циркуляции хладагента – раствора аммиака. При этом вещество поочередно подвергается нагреву и охлаждению. Холодный состав поступает в систему испарителя холодильной камеры, охлаждает ее, испаряется. Его пары поглощаются водой (абсорбируются) и снова отправляются к трубопроводу испарителя. Абсорбер всасывает раствор, а термический насос – создает давление в системе.

Установка состоит из:

  • теплообменника, охлаждающего раствор;
  • испарителя для аммиака;
  • емкости, вмещающей хладагент;
  • дефлегматора, собирающего абсорбированную смесь.

Принцип работы автохолодильника без компрессора абсорбционного типа основан на охлаждении, происходящем в момент поглощения аммиака водой. Его использование позволяет изготовителям выпускать модели, поддерживающие температурный режим от -5°С до +3°С, работающие от электричества, сжиженного газа, без вибрации, шума, экономно.

Как работают термоэлектрические холодильники

Работа холодильных установок этого типа основана на эффекте Пельтье. Постоянный ток подается на батарею, составленную из двух проводников, соединенных последовательно. При подаче тока на стыке элементов выделяется, поглощается и переводится тепло. При этом одна часть батареи нагревается, другая охлаждается.

Пластины, которые охлаждаются, размещают внутри холодильной камеры. Нагревающиеся элементы монтируют снаружи корпуса. Для стабильной работы устройство оснащается вентиляторами, охлаждающими нагревающуюся часть батареи. Возможна установка дополнительного вентилятора. Он монтируется возле охлажденных пластин, способствует циркуляции холодного воздуха внутри герметичной камеры.

Принцип работы термоэлектрического автохолодильника позволяет выпускать модели:

  • компактные;
  • бесшумные;
  • надежные;
  • долговечные;
  • без хладагентов, изнашиваемых деталей;
  • с питанием от сети 12В.

Термоэлектрические холодильники не боятся тряски, ухабов, крена. Работают как охлаждающая и нагревающая техника. Могут устанавливаться горизонтально или вертикально. Однако не дают сильного охлаждения, зависят от температуры за бортом (до 25°С разницы), имеют ограничения по объему камеры.

Особенности автомобильных холодильников, работающих от прикуривателя

Автовладельцы используют установки, продуцирующие холод тремя способами, упомянутыми выше и выбирают холодильное оборудование в зависимости от:

  • возможностей транспортного средства, вместительности салона или багажника;
  • длительности поездок, количества людей, участвующих в них;
  • температурных характеристик, времени, требуемого для набора нужной температуры;
  • состояния покрытия автодорог, по которым зачастую приходится ездить;
  • стоимости хладотехники.

Выбираемые агрегаты компрессорного, абсорбционного либо термоэлектрического типа, объединяет возможность их подключения к прикуривателю автомобиля. При этом электричество, питающее установку, поступает от аккумулятора. Особенность принципа работы автохолодильника от прикуривателя заключается в наличии дополнительного электрооборудования в схеме и специального провода для подключения.

Если вы выбираете готовую модель любого типа, необходимо обратить внимание, есть ли в ее комплектации специальный соединительный шнур, какой он длины. Идеальным сочетанием является работа хладотехники от прикуривателя и стандартной сети 220В. Такую технику можно использовать в дороге и дома. Длину провода важно учитывать для того, чтобы устанавливать холодильник в салоне или багажнике.

Принцип работы автомобильного холодильника — Frostmarket

Что из себя представляет автомобильный холодильник – это современное удобное и компактное устройство, которое просто необходимо тем, кто планирует длительные поездки или выезды на природу на своем автомобиле, сохранив при этом свежими на длительное время еду, продукты или напитки. Общей для всех автохолодильников задачей является поддержание низкой температуры, однако в различных моделях реализуется эта задача за счет различных принципов работы. Основные представленные на рынке виды холодильников для авто – это компрессорные, термоэлектрические и абсорбционные автохолодильники. Также следует упомянуть автомобильные сумки-холодильники.

Принцип работы автохолодильников компрессорного типа

Принцип работы компрессорного автохолодильника

Компрессорный холодильник – это морозильная камера, оборудованная испарителем и компрессором, по принципу работы такой автохолодильник наиболее схож с обычным домашним холодильником. Итак, это металлический контейнер, внутри которого хладагент, как правило фреон, находящийся в жидком виде, подается в испаритель, где происходит его переход в газообразное состояние – испарение, при этом хладагентом у самого испарителя забирается тепловая энергия от его металлических стенок. Сам испаритель благодаря этому охлаждает воздух уже самой холодильной камеры. Затем газообразный хладагент вытягивается из испарителя компрессором, после чего конденсируется, превращаясь назад в жидкость благодаря высокому давлению, которое создает опять-таки компрессор.

При помощи автохолодильника данного типа продукты можно охладить до -18°С (модели отдельных марок, например, LIBHOF – даже до -25°С), что позволит сохранить их в хорошем состоянии на весьма продолжительное время, в особенности — рыбу, мясо, овощи или фрукты. Использование компрессорного холодильника обеспечит возможность быстро охладить содержимое, выбрав при этом необходимую температуру. Такие автохолодильники обычно достаточно экономичны, имеют хорошую вместимость, работают от прикуривателя или от 220 Вт автомобильной сети. При этом как недостаток указать можно лишь то, что компрессорные автомобильные холодильники немного больше весят, чем устройства иных типов.

Принцип работы холодильников термоэлектрического типа

Эффект Пелтье, положенный в основу принципа работы автомобильных холодильников термоэлектрического типа

Принцип действия термоэлектрических автомобильных холодильников основан на эффекте Пелтье: постоянный ток проходит через термическую батарею из двух частей – равных, последовательно соединенных проводников, в местах соединения которых происходит выделение или поглощение тепла, переводимого таким образом из одной части батареи в другую. Охлаждаемые пластины проводников размещены непосредственно в камере холодильника, нагреваемые же термоэлектрические пластины расположены снаружи. Через последние, нагревая их, проходит ток, охлаждая тем самым пластины, которые обеспечивают прохладу внутри камеры холодильника. Теплый воздух от наружных проводников поступает в стабилизатор, тепло от которого затем высвобождается небольших размеров вентилятором в воздух салона авто.

Автомобильные холодильники такого типа малогабаритны, отличаются почти полной бесшумностью, значительным сроком службы и отличной надежностью, у них нет трущихся или движущихся частей, не используется хладагент. Работают данные устройства от электросети в 12 Вольт, могут быть подключены к автомобильному прикуривателю. В зависимости от модели, объем такого автохолодильника обычно варьируется от 5 до 20 литров, но есть модели и большей вместимости. Регулируемое охлаждение может обеспечивать до 25°С разницы с окружающей средой. Однако сам процесс охлаждения идет достаточно медленно, отсутствует возможность заморозить продукты до температуры ниже нуля, ввиду чего нередко используют сухой лед, добавляемый непосредственно в камеру.

Принцип работы холодильников абсорбционного типа

Так работает абсорбационный автомобильный холодильник

Действие автохолодильников абсорбционного типа основывается на постоянной циркуляции холодильного агента – аммиачного раствора, его попеременном охлаждении/нагревании. Раствор поступает в испаритель камеры, охлаждая ее. Поскольку температура кипения аммиака ниже, чем у воды, он испаряется за счет тепла, которое было получено при охлаждении. После чего происходит поглощение его паров водой, затем жидким раствором вновь начинается очередной цикл. Циркуляция идет непрерывно: абсорбер при этом осуществляет функцию всасывания, а термонасос – нагнетания.

Конструктивные особенности автохолодильников данного типа обуславливают объем в 20-150 литров. Такие холодильники обеспечивают наиболее быстрое охлаждение и температуру в камере от -5°С до +3°С, почти не производят шума. Данные устройства достаточно экономичны, работать могут от прикуривателя и от газа. Как недостатки автомобильных абсорбционных холодильников можно отметить их относительно большой вес наряду с определенной чувствительностью таких устройств к ухабам – если аппарат не будет находиться в правильном вертикальном положении, может нарушиться циркуляция хладагента.

Сумки-холодильники

По сути, сумка-холодильник является термическим мешком с термостатом. Она может достаточно долго обеспечивать сохранение на требуемом уровне определённой температуры, как холода, так и тепла. Термоизоляционный слой такой сумки состоит из губчатого полиамида, сохраняющего температуру в течение 10 часов. Для увеличения времени поддержания низкой температуры можно добавлять сухой лед, которому в таком случае необходимо предусмотреть отдельную упаковку.
Сумка – это наиболее бюджетная альтернатива прочим вариантам автохолодильников. Объем камеры охлаждения составляет 5 – 20 литров, впрочем, отдельные экземпляры могут иметь и больший объем. Лучше всего она подходит для поездок на относительно короткие расстояния.

Рекомендации по выбору автохолодильника

При выборе наиболее подходящего для Вас автомобильного холодильника рекомендуется принимать во внимание следующее:

  • вероятную продолжительность ваших поездок и возможное число её участников – это поможет определиться с вместительностью модели (исходить можно из расчета 5 литров на персону) и необходимой длительностью работы устройства;
  • погодные условия предполагаемого пользования – от них не зависит только работа компрессорных автохолодильников, иные типы устройств обладают существенными ограничениями;
  • объем занимаемого холодильником пространства в автомобиле, его расположение и крепление в машине;
  • энергопотребление устройств следует соотносить с эффективностью и длительностью работы – так, термоэлектрический холодильник при активном потреблении емкость аккумулятора автомобиля охлаждает значительно хуже, нежели компрессорный автохолодильник.

В целом, наиболее оптимальным вариантом являются автомобильные холодильники компрессорного типа. Да, разумеется, они несколько дороже, чем термоэлектрические автохолодильники, но при этом обеспечивают самое быстрое и качественное охлаждение, экономичны и удобны в использовании. Абсорбционные сопоставимы с ними по цене, но также значительно уступают по характеристикам охлаждения.

Основные преимущества и недостатки автохолодильников различных принципов работы

Принцип работы автохолодильника

Преимущества

Недостатки

Компрессионные автомобильные холодильники

– охлаждение до -18 (-23) °С;

– быстрый набор нужной температуры;

– возможность выбора конкретной температуры охлаждения;

– высокая продолжительность работы;

– экономичны.

– несколько тяжеловаты.

Термоэлектрические автомобильные холодильники

– могут работать как на охлаждение, так и на нагрев;

– способ размещения холодильника (горизонтальный или вертикальный) не сказывается на его работоспособности;

– бесшумность рабочего процесса;

– компактность.

– набор температуры происходит медленно;

– охлаждение лишь до 25°С разницы с окружающей средой;

– высокий уровень энергопотребления, ввиду чего использовать желательно при заведенном авто;

– ограниченная вместимость;

– малая длительность холода содержания – не свыше 3-х часов.

Абсорбционные автомобильные холодильники

– поддержание от -5°С до +3°С;

– работать могут от сети, прикуривателя или от сжиженного газа;

– нет вибрации или шума;

– экономичность работы.

– холодильники имеют относительно большой вес;

– работоспособность зависит от нахождения в правильном вертикальном положении, иначе происходит нарушение циркуляции хладагента и прекращение работы автохолодильника.

Автомобильные сумки-холодильники

– низкая стоимость;

– компактность, возможность переноски.

– всего около 10-12 часов поддержания температуры;

– не охлаждают содержимое, только поддерживают имеющуюся температуру.

Принцип работы холодильника | Каталог цен e-Katalog

Принцип любого холодильника, начиная от первых ледников, — разница температур. Только если в древности охлаждение было пассивным, продукты держали в кусках льда, то 20–й век подарил человечеству фреон — «кровь» современных холодильников. Фреоны (хладоны) в качестве холодильных агентов (хладагентов) для рефрижераторов стали настолько распространены, что эти слова часто употребляются как синонимы. «Сердцем» же стал компрессор — мотор, за счет работы которого циркулирует хладагент.

Причем «сердце» не обязательно одно — выпускают и с двумя, для двухкамерных холодильников. Наличие дополнительного мотора в этом случае может позволять отключать камеры по отдельности, что дает преимущества в удобстве эксплуатации.

Уникальным свойством хладагента является его способность к переходу из газообразного в жидкое состояние и обратно. Внутри холодильника это происходит в конденсаторе и испарителе. При этом энергия, затраченная на переход между агрегатными состояниями, охлаждает воздух в холодильнике, что и необходимо для сохранения продуктов.

Устройство холодильника

Корпус холодильника может содержать одну, две или больше камер для хранения продуктов. Дверцы холодильника с резиновым уплотнителем изолируют его внутреннее пространство. Поршень мотора–компрессора нагнетает хладагент фреон, разогревая его. Элементы контроля отвечают за периодичность работы компрессора. Трубки, по которым циркулирует хладагент, спрятаны внутри стенок корпуса.

Обязательное для обычных холодильников наличие плачущего испарителя — охлажденной металлической пластины, закрепленной на задней панели — стало ненужным в системе No Frost. Она часто встречается в современных рефрижераторах, и свою популярность вполне заслужила — ведь с ней можно забыть о намерзании льда на стенках, всех этих ужасающих слоях в старых холодильниках. «Фишка» же в том, что вентилятор «прогоняет» охлажденный воздух по холодильнику, при этом испаритель, ответственный как раз за охлаждение, больше напоминает радиатор и размещен только возле морозильного отсека.

Как работает холодильник

Работа холодильника базируется на трех «китах» — изоляция (хладагента в трубках, воздуха внутри холодильника), перемещение (тепла и хладагента) и создание разницы (давления и температуры).

Если изоляция от внешней среды на совести материалов — от резиновых уплотнителей дверцы до алюминия трубок, то разницу давлений обеспечивает капиллярная трубка.

Два элемента находятся «по разные стороны баррикад» от этой трубки в плане давления — испаритель и конденсатор.

Испаритель — низкое давление, хладагент попадает туда в жидком агрегатном состоянии, вследствие чего закипает. В результате поглощения тепла получаем такой необходимый для хранения продуктов холод.

Конденсатор — высокое давление, здесь хладагент отдает тепло, возвращаясь в жидкое состояние. Тепло выходит во внешнюю среду. Трубка сзади холодильника, теплая на ощупь — это и есть конденсатор.

Ну а перемещение хладагента по системе «сосудов» обеспечивается активной работой компрессора. Попутно компрессор повышает температуру хладагента, который при этом меняет свое агрегатное состояние, закипая.

Таким образом, главный рабочий элемент — меняющий свое агрегатное состояние хладагент. Ответственность за этот переход лежит на работе двигателя — компрессора, прогоняющего его по трубкам, и капилляре, создающем разницу давлений. Прохладе же, столь необходимой нам для бытовых нужд, мы обязаны испарителю — невидимому для наших глаз «куску» металла. Ну а конденсатор позволяет хладагенту продолжать рабочий цикл.

Схема холодильника

Ключевой элемент забот ремонтников – компрессор – размещен обычно внизу холодильника. При наличии второго компрессора схема немного усложняется, но в основном остается прежней, включая в себя змеевик трубок и пластин. Дополнительные элементы, такие как фильтр-осушитель, предохраняющий капиллярную трубку от засорения, докипатель — емкость между испарителем и компрессором, необходимая, чтобы в компрессор не попал хладагент, вентилятор для охлаждения мотора, подсветка и различные системы контроля могут варьировать, не изменяя базового устройства. Также есть защитные элементы — вентилятор для охлаждения «сердца» холодильника от перегрева, различные реле, терморегулятор.

Каждая конкретная модель имеет свои особенности, в задачи производителей входит улучшение принципиальной схемы в деталях, добиваясь повышения энергоэффективности и эргономичности.

Работа компрессора холодильника

Наиболее часто встречающийся вариант компрессора — поршневой — отличается в зависимости от конкретной модификации. В наиболее общем виде коленчатый вал вращается внутри герметичного кожуха. Движения поршня нагнетают хладагент в конденсатор, нося при этом возвратно-поступательный характер. Система клапанов регулирует попадание газа.

Однако в бытовых холодильниках строение самого поршня также может быть с различным механизмом. При наличии двух компрессоров в рефрижераторе используют кривошипно-кулисный, для большого объёма и значительных нагрузок — кривошипно-шатунный. Замена коленчатого вала в моторе подачей переменного тока на катушку повышает экономичность, делая ненужной механику.

Схема работы компрессора

Электроток, проходя через замкнутые контакты терморегулятора, реле тепловой защиты и пусковое, а также рабочую обмотку компрессора, запускает работу последнего.

Пусковое реле подключает к цепи пусковую обмотку мотора. Контакты замыкаются, двигатель начинает вращение. Биметаллическая пластина реле тепловой защиты меняет форму при опасном нагреве, который может случиться при сильном повышении электротока. При этом контакты размыкаются, отключая двигатель. Также двигатель останавливается из-за размыкания контактов терморегулятора – компрессор отключается, когда температура достигает заданного значения.

Устройство однокамерного холодильника

Испаритель размещен в верхней части рефрижератора, под ним для плавного снижения температуры – поддон, закрытие/открытие отверстий которого регулирует подачу охлажденного воздуха в камеру. Термореле запускает цикл включения/выключения компрессора. Внутри трубопровода современных холодильников – капиллярная трубка, предохраняющая от конденсата.

Устройство двухкамерного холодильника

В двухкамерном холодильнике теплоизоляция перегородки разделяет между собой испарители, отдельные для каждой камеры. Хладагент вначале по капиллярной трубке закачивается на испаритель в морозильной камере, и только после падения его температуры ниже нуля по шкале Цельсия, поступает в испаритель второй — холодильной — камеры. После обмерзания второго испарителя термореле прекращает работу компрессора.

При нагреве испарителя до определенного уровня, автоматически включается компрессор.

Схема морозильной камеры

Как часть бытового холодильника, морозильная камера традиционно должна находится наверху, так как охлажденный воздух опускается вниз по законам физики. Но в современных холодильниках она может быть и сбоку, и внизу. Ничего магического тут нет – это стало возможным благодаря исключительно технологическим новинкам. В частности, наличию двух компрессоров или двух контуров. Подобные инженерные решения повышают стоимость продукции, но в то же время возрастает уровень бытового комфорта, что объясняет их растущую популярность.

Принципиально устройство отдельной морозильной камеры не отличается от такого у включенной в состав холодильника. Система вентиляторов при сухой заморозке – основное отличие от требующего капельного размораживания типа.

Читайте также:

Как выбрать увлажнитель воздуха?
В период отопительного сезона горячие батареи становятся настоящими «пожирателями» влаги. Как подключить второй монитор к ноутбуку или ПК?
Один монитор хорошо, а два — лучше. Большие амбиции в компактном флаконе: ТОП-5 функциональных компактов
Максимальное качество изображения в минимальном формфакторе. Как подключить ноутбук к телевизору?
Транслируем изображение с ноутбука на телевизор по кабелю и «по воздуху». Завариваем чай правильно: ТОП-5 электрочайников с терморегулятором
Компактная альтернатива термопоту с возможностью нагрева воды до нужной температуры.

Принцип работы холодильников: что такое охлаждение?

Естественная тенденция тепла — течь из резервуара с высокой температурой в резервуар с низкой температурой. Охлаждение — это процесс передачи тепла от низкотемпературного резервуара к высокотемпературному резервуару. Это противоречит естественному потоку тепла, поэтому для передачи тепла требуется мощность. Охлаждение также определяется как наука, которая занимается процессом снижения и поддержания температуры помещения или материала ниже температуры окружающей среды.

Процесс охлаждения помогает охладить воду, приготовить лед и вкусное мороженое. Это помогает сохранить ваши фрукты, овощи и другие продукты питания. Продукты питания повреждаются при атмосферной температуре, потому что бактерии могут легко выжить в этих условиях. При температуре ниже 4 градусов Цельсия бактерии перестают существовать, и продукты остаются свежими и безопасными. Вы также можете хранить свои лекарства в холодильнике. Есть ряд других применений охлаждения.

Холодильная система состоит из различных компонентов, таких как газообразный фреон, компрессора, конденсатора, испарителя, термостата и т. Д., Которые все заключены в кожух. Наиболее часто используемыми холодильными машинами являются бытовые холодильники и морозильники, хотя эти машины доступны во многих других формах.

Бытовые холодильники доступны в различных формах и размерах. Размер холодильника определяется общим внутренним объемом холодильника.Объем типичного домашнего холодильника может составлять 10, 14, 16, 18, 20 квадратных футов и даже больше. Эти холодильники могут иметь однодверные, двухстворчатые или боковые двери.

Чем больше размер холодильника, тем больше продуктов можно хранить в нем. Соответственно, количество тепла, которое необходимо отвести от холодильника для поддержания желаемой температуры, также увеличивается. Скорость, с которой это тепло должно отводиться из охлаждаемого помещения, называется холодовой нагрузкой, холодильной нагрузкой или тепловой нагрузкой.

В морозильной камере холодильника поддерживается температура ниже нуля градусов по Цельсию, поэтому вода и другие продукты при хранении здесь замораживаются. В основном корпусе холодильника поддерживается температура в диапазоне от 0 до 4 градусов Цельсия в зависимости от расстояния камеры от морозильной камеры.

Поскольку температура внутри холодильной камеры поддерживается ниже температуры окружающей среды, тепло естественным образом перетекает из атмосферы в холодильную камеру.Чтобы избежать этого и сохранить продукты в замороженном и свежем виде, холодильники покрывают изоляционными материалами. Наиболее часто используемый изоляционный материал — это ППУ (пенополиуретан).

Принцип работы холодильника и холодоснабжения

8 апреля 2014 г.

Холодильная техника широко используется в быту и промышленности. В этой статье дается подробное и логичное введение в работу холодильников, использующих цикл сжатия пара.

Основной принцип работы холодильника

Основной принцип охлаждения прост.Вы просто непрерывно пропускаете более холодную жидкость вокруг охлаждаемого объекта. Это будет отводить тепло от объекта. В показанном примере холодная жидкость пропускается через яблоко, которое необходимо охладить. Из-за разницы температур яблоко отдает тепло жидкому хладагенту. Хладагент, в свою очередь, нагревается за счет поглощения тепла яблоком.

Рис. 1 Основной принцип охлаждения показан на рисунке

. Очевидно, что, если мы можем производить холодный жидкий хладагент непрерывно, мы можем добиться непрерывного охлаждения.Этот простой факт составляет основу холодильной техники. Далее мы увидим, как это достигается.

Комплектующие холодильные и рабочие

Показан вид холодильника изнутри.

Рис. 2 Холодильник

, вид изнутри. Он состоит из 4 основных компонентов: компрессора, конденсатора, испарителя и дроссельного устройства. Из этих компонентов дросселирующее устройство отвечает за производство холодной жидкости. Поэтому сначала мы подробно разберем дросселирующее устройство и перейдем к другим компонентам.

Дроссель

Дросселирующее устройство препятствует прохождению жидкости; Холодная жидкость производится с помощью этого устройства. В данном случае дросселирующее устройство представляет собой капиллярную трубку. Капиллярная трубка имеет приблизительную длину 2 м и внутренний диаметр около 0,6 мм, поэтому она оказывает значительное сопротивление потоку.

Рис. 3 Капиллярная трубка: это приводит к внезапному падению давления и температуры.

Для эффективного дросселирования на входе хладагент должен быть жидкостью под высоким давлением.Дросселирующее устройство ограничивает поток, что приводит к огромному падению давления. Из-за падения давления температура кипения хладагента понижается, и он начинает испаряться. Тепло, необходимое для испарения, исходит от самого хладагента, поэтому он теряет тепло, и его температура падает. Если вы проверите температуру на регулирующем устройстве, вы заметите это падение.

Неверно говорить, что троттлинг — это процесс. Нам известны только конечные точки дросселирования, то есть состояния до и после дросселирования.Мы не знаем промежуточных состояний, поскольку это в высшей степени необратимое изменение. Поэтому было бы правильно назвать дросселирование явлением, а не процессом.

Испаритель — процесс поглощения тепла

Следующий этап прост: эта холодная жидкость проходит по телу, которое необходимо охладить. В результате хладагент поглощает тепло. В процессе поглощения тепла хладагент испаряется и превращается в чистый пар. Для переноса холодного хладагента по телу необходим соответствующий теплообменник.Этот теплообменник известен как испаритель.

Рис. 4 Холодная жидкость проходит через теплообменник, известный как испаритель, для поглощения тепла от холодильника

Таким образом, мы достигли необходимого охлаждающего эффекта. Если мы сможем вернуть этот парообразный хладагент низкого давления в состояние до процесса дросселирования (то есть в жидкое состояние высокого давления), мы сможем повторить этот процесс. Итак, первый шаг, давайте повысим давление.

Использование компрессора

Для этого вводится компрессор.Компрессор поднимет давление до исходного уровня. Но поскольку он сжимает газ, вместе с давлением повышается и температура. Это неизбежно.

Рис. 5 Для повышения давления хладагента используется компрессор.

Теперь хладагент представляет собой пар высокого давления. Чтобы перевести его в жидкое состояние, мы должны ввести еще один теплообменник.

Использование конденсатора

Этот теплообменник установлен снаружи холодильника, а температура хладагента выше, чем температура окружающей среды.Так тепло будет рассеиваться в окружающую среду. Пар будет конденсироваться в жидкость, а температура вернется к нормальному уровню.

Рис. 6 Теплообменник конденсатора установлен снаружи холодильника, поэтому он будет отводить тепло в окружающую среду.

Таким образом, хладагент снова вернулся в свое исходное состояние: жидкость под высоким давлением. Мы можем повторять этот цикл снова и снова для непрерывного охлаждения. Этот цикл известен как цикл сжатия пара. Холодильная техника, основанная на цикле сжатия пара, является наиболее часто используемой в быту и промышленности.

Компоненты холодильника

Более подробную информацию о компонентах холодильника можно найти здесь. К испарителям и конденсаторам прикреплены ребра. Ребра увеличивают площадь поверхности, доступную для конвективной теплопередачи, и, таким образом, значительно улучшают теплопередачу.

Рис.7 Ребра, прикрепленные к конденсатору и испарителю

Поскольку испаритель охлаждает окружающий воздух, вода обычно конденсируется на нем, образуя иней. Мороз будет действовать как изолятор между теплообменником испарителя и окружающим воздухом.Таким образом снизится эффективность процесса отвода тепла. Для улучшения теплоотдачи требуется частое удаление инея. Во всех современных холодильниках используется автоматический механизм размораживания.

Детали компрессора

Помимо повышения давления, компрессор также помогает поддерживать поток в контуре хладагента. Обычно для этого используется герметичный компрессор поршневого типа. Вы могли заметить, что ваш домашний холодильник потребляет больше электроэнергии по сравнению с другими устройствами.В цикле сжатия пара мы должны сжимать газ; сжатие газа и повышение давления — дело очень энергоемкое. По этой причине холодильник, основанный на технологии парокомпрессионного охлаждения, потребляет много электроэнергии.

Коэффициент полезного действия

Передача тепла и энергии в парокомпрессионном холодильном контуре показана ниже.

Рис. 8 Энергетическое взаимодействие, происходящее в холодильной системе

Простой энергетический баланс системы дает следующее соотношение.

P в + Q ПОГЛОЩЕННО = Q ОТКЛОНЕНО

Часто требуется оценить производительность холодильника или сравнить различные холодильные технологии. В этом помогает термин, называемый Coefficient of Performance (C.O.P). Чтобы полностью понять этот термин, нам нужно знать, что такое вход и выход холодильной системы. Что нам нужно от холодильника, так это охлаждающий эффект. Или QABSORBED — это мощность холодильного цикла.Потребляемая мощность холодильника — это мощность, передаваемая компрессору. Таким образом, термин C.O.P может быть легко определен как выход за входом и выражен следующим образом.

C.O.P = Q ПОГЛОЩЕННОЕ / P в

Как работает холодильник? Узнайте все о холодильнике

Холодильник был самым полезным и незаменимым бытовым прибором. Мы не можем даже хранить продукты без холодильника у себя дома. Чтобы эксплуатировать и использовать холодильник эффективно, вы должны знать , как работает холодильник .

По какому принципу работает холодильник?

Принцип работы холодильника прост. Он включает в себя отвод тепла из одного помещения в другое. В конце концов, это делает рабочее место холодным. Это основа холодильного цикла. О том, как работает холодильник, читайте ниже.

Процесс начинается с компрессора. В этом цикле циркулирующая рабочая жидкость или хладагент поступает в компрессор в виде пара. В компрессоре он перегревается.Перегретый пар проходит через конденсатор и рассеивает перегрев за пределами холодильника. Итак, комната, которую вы держите в холодильнике, нагревается. Когда пар выходит из конденсатора, он становится жидким.

Затем жидкий хладагент проходит через расширительный клапан. Здесь давление хладагента снижается. В конечном итоге он проходит через испаритель, где теплый воздух охлаждается холодным хладагентом. По этой причине холодильная камера остывает. Когда хладагент покидает испаритель, он снова становится паром.Затем пар снова проходит через компрессор и завершает цикл. Так работает холодильник.

Вот отличное видео от Learn Engineering , посвященное основному принципу работы холодильника.


Также читайте: Лучшие холодильники в Индии


Части холодильника и функции

В холодильнике есть два отделения для хранения — одно для предметов, требующих охлаждения, и других замороженных продуктов.Эти отсеки окружены серией теплообменных труб. Они спрятаны в стенках холодильника. Внизу размещен компрессор. Прочтите следующие сведения о частях холодильника и функциях каждого из них.

1. Компрессор

Компрессор — это устройство, которое механически увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема. Он очень похож на мотор. Однако двигатель не может одновременно обрабатывать несколько фаз вещества.Принимая во внимание, что компрессор может обрабатывать жидкую и газовую фазы вместе. В настоящее время на рынке быстро появляются инверторные компрессоры. Они очень эффективны в снижении энергопотребления.

2. Конденсатор

Конденсатор — очень важный компонент холодильника, поскольку он конденсирует нагретый хладагент в жидкую форму. Без него холодильник работать не будет. Он состоит из спиральных трубок с внешними ребрами и расположен в задней части холодильника.При такой конструкции конденсатора отвод тепла становится наиболее эффективным.

3. Расширительный / дроссельный клапан

Расширительный клапан регулирует поток хладагента. Основная цель использования такого клапана — снизить давление хладагента перед его направлением в испаритель. Это небольшое устройство, очень чувствительное к изменению температуры хладагента.

4. Испаритель

Холодильник охлаждается из-за того, что тепло внутри холодильника передается в окружающую среду.Испаритель работает именно по этой причине. Он состоит из оребренных труб с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи. Вентилятор выдувает нагретый воздух наружу. В этом процессе хладагент превращается в пар и течет к компрессору.

5. Устройство контроля температуры

Из цикла охлаждения видно, что тепло отводится от холодильника. В конце концов, он охлаждает рабочее пространство. Однако нам нужен контроль температуры, чтобы решить, насколько холодным должен быть холодильник.Для этого в холодильник встроен терморегулятор или термостат. Датчик термостата подключен к испарителю. Когда холодильник достигает заданной температуры, электрическое соединение с компрессором прерывается. В результате останавливается система охлаждения. Когда температура снова повышается, компрессор запускается автоматически.

6. Стабилизатор напряжения

Колебания напряжения могут плохо повлиять на работу холодильника. Для получения стабильного напряжения необходим стабилизатор напряжения.Некоторые холодильники имеют встроенный стабилизатор. В вашем холодильнике может не быть встроенного стабилизатора. В этом случае вам следует купить отдельный стабилизатор, чтобы защитить свой холодильник. Этот стабилизатор напряжения V-Guard VG 50 может быть для вас хорошим вариантом.

7. Система размораживания

Система размораживания является неотъемлемой частью холодильника. Существует два типа размораживания: ручное и автоматическое. Большинство современных холодильников построены с системой автоматического размораживания.Однако холодильники с меньшим бюджетом могут иметь ручную систему размораживания. Вы должны купить холодильник с системой автоматического размораживания, чтобы облегчить повседневную жизнь.

8. Противогрибковая прокладка на двери

Выбранный вами холодильник должен иметь антибактериальную прокладку на дверном проеме. Этот тип прокладки можно снять, почистить и снова легко установить на дверь. Он предотвращает развитие грибка, поэтому холодильник всегда может давать вам более здоровую пищу.

9.Полки и лотки для льда

Полки и лотки для льда встроены. С увеличением рабочего объема внутри холодильника количество полок увеличивается. Чем больше полок, тем больше места внутри холодильника. Точно так же лотки для льда также играют очень важную роль, когда речь идет о морозильной камере.

10. Диспенсер для воды и льда

Для большинства холодильников side-by-side предусмотрены поддоны для воды. Такие дозаторы льда есть в холодильниках с двойной дверью и side-by-side.Эти диспенсеры льда упрощают работу с морозильной камерой.

Помимо этих 10 основных частей, есть еще несколько, которые вы, возможно, захотите иметь вместе с холодильником. Дверная сигнализация, хорошо расположенный свет , цифровой дисплей построены с хорошим высококлассным холодильником, таким как Samsung 253 L 4-звездочный холодильник с двойной дверью без замораживания .

Хотя подставка для холодильника не является составной частью холодильника, она необходима. Вы должны использовать подставку для холодильника , чтобы обеспечить надежную поддержку и безопасность холодильника.Такие бренды, как Samsung, производят трансформируемый холодильник 5 в 1, который может обрабатывать холодильник и морозильник отдельно с различными режимами управления, подходящими для различных операций.


Часто задаваемые вопросы Каков принцип работы холодильника?

Холодильник работает по холодильному циклу. Короче говоря, тепло отводится из рабочего объема холодильника испаряющимся веществом, называемым хладагентом, с помощью компрессора, испарителя, конденсатора и дроссельного / расширительного клапана.

Какие части / компоненты есть у холодильника?

Основные части: компрессор, конденсатор, испаритель и дроссельный / расширительный клапан. Помимо этого, в большинстве хороших холодильников установлено устройство контроля температуры, стабилизатор напряжения (опция), система размораживания, диспенсеры для воды и льда (опция).

Какие марки холодильников самые надежные?

Для холодильника существует так много хороших продуктов от некоторых лучших брендов, которые отличаются превосходными характеристиками, дизайном.Среди них LG, Samsung, Whirlpool — самые надежные.

Какие недостатки у холодильника?

Помимо огромных преимуществ, холодильники имеют ряд замечательных недостатков, о которых вам следует знать. Они вредны для окружающей среды. Многие хладагенты, такие как фреон, несут ответственность за увеличение дыр в озоновом слое, позволяя ультрафиолетовое излучение и создавая другие вредные эффекты в атмосфере Земли. При неправильной утилизации холодильник может быть опасен для окружающей среды.

Заключение

Принцип работы холодильника следует знать независимо от того, есть ли он у вас или вы собираетесь купить новый. Как описано выше, это основной принцип работы холодильника, и вы узнали, как он работает. Теперь вам, возможно, стало проще знать основные части холодильника, управлять им и обращаться с ним.

Также читайте:

Привет, я Сумья, главный редактор Homeplace. Как инженер-механик с опытом работы более 7 лет в различных отраслях, я являюсь экспертом в этой области товаров народного потребления.Я решил объединить весь свой опыт в сочетании с научным анализом и исследованиями, проведенными нашей командой, в этом блоге. Прокомментируйте ниже или свяжитесь со мной, если у вас есть какие-либо вопросы.

Изучить устройство и принципы работы холодильника

Холодильники

— одно из необходимых устройств для каждой семьи, особенно в жаркие летние дни. Вы когда-нибудь задумывались, как устроен и работает холодильник ? Подробно узнать об этом вам поможет наша статья.

содержание

  1. Из чего состоит холодильник?
  2. Принцип работы холодильника
  3. Классифицируйте холодильники

Из чего состоит холодильник?

Как правило, большинство современных холодильников состоит из следующих основных компонентов:

Конденсатор (наружный блок) : Устройство теплообмена между конденсатным хладагентом и охлаждающей средой.Конденсатор обычно изготавливается из железа, меди и снабжен ребрами. Вход конденсатора вставлен в пресс-головку компрессора, а выход соединен с коммутатором через фильтр-осушитель. Конденсаторы отводят тепло от конденсата в окружающую среду. .

Компрессор : Также называется блоком. Этот блок отвечает за отсасывание паров хладагента, образующихся в испарителе; поддержание давления, необходимого для низкотемпературного испарения; сжатие пара от давления испарения до давления конденсации, а затем подача в конденсатор.В современных холодильных установках часто используются один или два поршневых компрессора, которые используют вращающийся механизм, который превращает вращение в возвратно-поступательное движение поршня.

Хладагент (или газ) : Это летучая жидкость (температура испарения около -27 градусов Цельсия), помещенная в холодильник для создания низких температур. В некоторых типах холодильников в качестве хладагента используется чистый аммиак.

Испаритель (внутренний блок): Это важная деталь в конструкции холодильника, выполняющая функцию теплообмена между хладагентом и окружающей средой, нуждающейся в охлаждении.Он будет собирать тепло холодной окружающей среды, давать хладагенту температуру кипения при низких температурах. Испаритель устанавливается перед компрессором, после капилляра или дроссельной заслонки.

Охлаждающий вентилятор: Это задача продувки воздуха через внутренний блок для повышения эффективности поглощения тепла внутренним блоком и подачи холодного воздуха в холодильные камеры. Вентилятор охладителя должен работать одновременно с компрессором.

Блок размораживания: Имеет термистор, 1 тепловое реле и 1 таймер управления.Блок размораживания снижает вероятность появления снега и льда на внутреннем блоке.

Вентилятор наружного блока: помогает наружному блоку лучше отводить тепло наружу.

Дроссельный клапан: Расположен между наружным и внутренним блоками. Дроссель предназначен для снижения давления хладагента (перехода газа из жидкости в газ).

Цепь управления : мозг системы охлаждения, который контролирует всю работу деталей в процессе охлаждения.

Газопроводы : Обычно изготавливаются из меди с пластичными, легко свариваемыми и прочными характеристиками.

Встраиваемый холодильник

Принцип работы холодильника

Устройство нашего холодильника все понятно. Так по каким принципам работает холодильник?

Этап 1: Сжатие газа

Блок холодильника сжимает газ, в результате чего температура и давление газа повышаются.В это время газ находится в газообразном состоянии.

Этап 2: Конденсация на наружном блоке

После сжатия в блоке газ с высокой температурой и высоким давлением будет выталкиваться к наружному блоку, где он будет охлаждаться, конденсироваться в жидкость при низкой температуре и высоком давлении.

Этап 3: Расширение

Кромки жидкости при низких температурах, проходящем через дроссель под высоким давлением. Здесь он принимает форму при низких температурах и низком давлении.

Этап 4: Химическое испарение во внутреннем блоке

Во внутреннем блоке хладагент получает горячее тепло от воздуха в холодильнике для испарения и охлаждения окружающей среды в холодильнике.После испарения хладагент возвращается в компрессор для запуска нового цикла.

Принцип работы холодильника

Классифицируйте холодильники

Узнав об устройстве и принципе работы холодильника, разберем этот прибор вместе.

Чтобы удовлетворить потребности пользователей, производители холодильников постоянно выпускают новые, более умные и красивые продукты.Есть много критериев для классификации холодильников. В этой статье будут учтены два критерия: инверторная технология и статус искусственного оснежения.

В соответствии с инверторной технологией: включая инверторный холодильник и неинверторный холодильник (обычный холодильник, не использующий инверторную технологию) .Что такое инвертор? Инвертор — это инверторная технология, способная управлять мощностью холодильника во избежание ненужного потребления энергии. имеют преимущество в экономии энергии, бесперебойной и устойчивой работе по сравнению с неинверторными моделями.Так чем же отличается принцип работы инверторного холодильника?

В этой линии холодильников компрессор может автоматически отключаться при достижении в шкафу необходимого холода и автоматически перезапускаться при повышении температуры в шкафу.

Инверторные холодильники помогают экономить энергию

В состоянии снега : включает холодильник без снега и морозильник со снегом. Холодильник открытого типа использует прямое охлаждение с помощью компрессорной системы, в то время как холодильник не закрывает охлаждающий снег с помощью механизма вентилятора.В целом, у неснежных холодильников есть много выдающихся преимуществ, таких как энергосбережение, быстрая охлаждающая способность, эффективное сохранение продуктов, но высокая цена. Принцип работы холодильника не закрывает снег, как через каждые 6 часов, таймер включается нагревательный змеевик, чтобы растопить снег вокруг змеевика. Когда температура поднимется до 32 градусов C, нагревательный провод автоматически отключится.

Надеюсь, после этой статьи вы все поймете устройство и принципы работы холодильника .Посетите META.vn для консультации и заказа качественных и дешевых холодильников.

>>> Еще ссылки:

  1. Что такое инверторная технология? Как инвертор экономит электроэнергию?
  2. Насколько разумно регулировать температуру холодильника?
  3. Правильно ли вы использовали холодильник, когда впервые его купили?
  4. Почему холодильник теряет тепло и недостаточно холодный?
  5. Это то, что заставляет холодильник необычно вибрировать и кричать

Как работает холодильник? — mech5study

Холодильник — это устройство, используемое для охлаждения i.е. поддерживать температуру системы или тела ниже, чем температура окружающей среды (температура окружающей среды). Система, поддерживающая более низкую температуру, известна как холодильная система.

Принцип

Холодильник работает по принципу термодинамических циклов и второго закона термодинамики. Термодинамический цикл — это, по сути, замкнутый цикл, в котором рабочее вещество претерпевает ряд процессов и всегда возвращается в исходное состояние.Парокомпрессионная холодильная установка (VCRS) чаще всего используется в холодильной технике. В парокомпрессионной холодильной системе охлаждение достигается по мере испарения хладагента за счет поглощения скрытой теплоты испарения из испарителя (места хранения) и превращения жидкого хладагента в пар.

Вход в систему — это механическая энергия, необходимая для работы компрессора. Следовательно, эти системы также называются системами механического охлаждения. В этих системах можно использовать самые разные хладагенты в зависимости от применения и производительности.

Строительно-рабочие

Холодильник состоит из нескольких компонентов, таких как компрессор, конденсаторы, расширительные устройства, испаритель и некоторые аксессуары для правильного функционирования, такие как органы управления (устройства контроля температуры), фильтры, система размораживания и т. Д., Для правильной работы устройства необходимо надлежащее согласование всего. компоненты согласно требованиям и функциям. Каждый компонент выполняет свою функцию, поэтому необходимо собирать все в правильной последовательности.

1 . Компрессор :

Компрессор — самая важная деталь в любом холодильнике. Без него работа холодильника невозможна. Компрессор — это механическое устройство, передающее механическую энергию рабочим жидкостям, то есть хладагенту. Функция компрессора такая же, как у сердца в человеческом теле, то есть сердце перекачивает кровь во всем теле, так же как компрессор регулирует хладагент во всем устройстве, увеличивая давление рабочей жидкости i.е. хладагент. Хладагент поступает из испарителя в компрессор; Основная функция компрессора состоит в том, чтобы втягивать хладагент из испарителя, чтобы в испарителе можно было поддерживать низкую температуру и давление для отвода тепла из охлаждаемого пространства. После этого компрессор повышает давление и температуру хладагента до уровня, при котором он может конденсироваться в конденсаторе, отводя тепло.

Компрессоры, используемые в холодильниках, можно классифицировать двумя способами

  1. По принципу работы
  2. Поршневые компрессоры прямого вытеснения
  3. Роторно-динамические компрессоры / центробежные компрессоры
  4. В зависимости от компоновки двигателя компрессора
  5. Компрессор открытого типа
  6. Герметичный / герметичный
  7. Полугермитный / полугерметичный тип

2.Конденсатор:

Конденсатор — важный компонент любой холодильной системы. Это разновидность теплообменника. Хладагент поступает в конденсатор в перегретом состоянии из компрессора, как упоминалось выше. Сначала он перегревается, а затем конденсируется за счет отвода тепла во внешнюю среду. Хладагент может покидать конденсатор в виде насыщенной или переохлажденной жидкости, в зависимости от температуры внешней среды и конструкции конденсатора. Конденсатор отводит тепло от рабочей жидкости (хладагента) с помощью охлаждающих змеевиков, сделанных из меди, в атмосферу, используемую в случае домашнего холодильника.Хладагент, поступающий из компрессора, имеет высокую температуру и в конденсаторе охлаждается под давлением. После конденсации хладагент попадает в расширительные устройства.

В зависимости от внешней жидкости конденсаторы можно классифицировать как:

  1. Конденсатор с воздушным охлаждением
  2. Конденсатор с водяным охлаждением
  3. Конденсатор с воздушным охлаждением Согласно названию, в конденсаторах с воздушным охлаждением воздух является внешней жидкостью и работает как хладагент, то есть хладагент отводит тепло в воздух.Конденсаторы с воздушным охлаждением можно разделить на типы с естественной конвекцией или с принудительной конвекцией. При естественной конвекции воздух циркулирует естественным образом, но в случае принудительной конвекции для правильной работы предусмотрена внешняя среда, например вентилятор.
  4. Конденсатор с водяным охлаждением В конденсаторах с водяным охлаждением вода является внешней жидкостью. Здесь вода работает как охлаждающая жидкость, отбирая тепло от хладагента.

3. Дросселирующие / расширительные устройства:

Расширительное устройство — еще один базовый компонент холодильной системы.Основные функции расширительного устройства, используемого в холодильных системах, заключаются в снижении давления рабочей жидкости, которая поступает из конденсатора в испаритель. Он также регулирует поток хладагента в испаритель и поддерживает скорость потока, равную скорости испарения в испарителе. Мы можем регулировать и контролировать температуру холодильника с помощью расширительных устройств, изменяя отверстие в соответствии с нашими требованиями. Например, нам требуется низкая температура летом по сравнению с зимней сессией, поэтому мы регулируем расширительное устройство в соответствии с ситуацией и требованиями.

Расширительные устройства, используемые в холодильнике, в основном бывают двух типов: фиксированного открывания и регулируемого открывания. В типе с фиксированным отверстием проходное сечение остается фиксированным, в то время как в типе переменного открытия проходное сечение изменяется с изменением массового расхода. Ниже приведены некоторые расширительные устройства, используемые в холодильнике в соответствии с их требованиями.

  1. Ручной (ручной) расширительный клапан
  2. Капиллярная трубка
  3. Отверстие
  4. Клапан постоянного давления или автоматический расширительный клапан (AEV)

Капиллярная трубка и диафрагма относятся к типу с фиксированным отверстием, а остальные — к типу с регулируемым отверстием.

4. Испаритель :

Это место для хранения или морозильная камера. Хладагент, поступающий из дроссельного устройства, попадает в испаритель при очень низкой температуре и давлении. В испарителе хладагент проходит через охлаждающие змеевики. В испарителе тепло поглощается хладагентом из-за того, что температура хладагента увеличивается, и жидкий хладагент расходуется и превращается в пары, после чего этот хладагент попадает в компрессор. Испаритель работает как теплообменник между складским помещением и охлаждающими змеевиками.Этот цикл повторяется непрерывно.

5. Хладагенты :


Хладагенты — это рабочие жидкости, используемые в холодильнике, который проходит циклический процесс и помогает поддерживать более низкую температуру в испарителе (морозильной камере). Когда хладагент попадает в испаритель, он поглощает тепло из хранилища и испаряется. Этот процесс включает в себя процесс фазового перехода, который максимизирует охлаждающий эффект. Хороший хладагент должен обладать такими качествами, как нетоксичный, невзрывоопасный, некоррозионный; негорючие, утечка должна быть негорючей и т. д.В соответствии с их требованиями используются различные хладагенты. Например: R-12 используется в бытовых холодильниках и водоохладителях.

6. Устройства контроля температуры :

Эти типы устройств используются для контроля температуры в холодильнике. К этим устройствам прилагаются устройства расширения. К испарителю прикреплен термостат, который помогает поддерживать определенную температуру.

Применение холодильника

Как мы изучили в статье выше, холодильник — это устройство, используемое для поддержания более низкой температуры, чем температура окружающей среды, путем поглощения тепла из охлаждаемого пространства и отвода его в окружающую среду.Раньше в основном холодильники использовались только для производства льда, который используется для многих целей, но в наши дни применение холодильников увеличивается день ото дня по мере развития новых технологий.

Ниже приведены некоторые основные области применения холодильника.

  1. Холодильник используется для обработки и хранения пищевых продуктов.
  2. Холодильник используется в промышленности, например, в химической и нефтяной промышленности.
  3. Какие-то особые приложения.
  4. В пищевой промышленности и консервировании

Хранение фруктов и овощей:

Некоторые скоропортящиеся продукты, такие как фрукты и овощи, гниют при высокой температуре, потому что в них очень быстро размножаются некоторые виды бактерий. При низкой температуре рост бактерий снижается. Так холодильник продлевает срок хранения овощей и фруктов.

Мясо и птица : Такие продукты, как рыба, курица и мясо, также нуждаются в охлаждении после убоя, потому что скорость роста бактерий в этих продуктах очень высока.Кратковременное хранение осуществляется при температуре 0 o C. Для длительного хранения требуется температура -25 o C.

Молочные продукты : Некоторыми молочными продуктами являются молоко, масло, творог и мороженое. Для хранения и подачи молоко хранится в холодильниках. В холодильниках рост бактерий замедляется, и молоко может храниться в течение двух-трех дней после процесса пастеризации. Для поддержания хорошего качества других молочных продуктов, таких как масло, творог и мороженое, им также требуются холодильники.

Напитки : Некоторые напитки, такие как пиво, вино и безалкогольные напитки, имеют приятный вкус в охлажденном виде. Фруктовые соки также нуждаются в холодильниках, чтобы сохранить их пищевую ценность и вкус. В то время как пивоварение и виноделие также требует охлаждения, потому что это происходит путем ферментации, а ферментация — экзотермический процесс, но эти процессы должны выполняться при определенной температуре. Для поддержания желаемой температуры используются холодильники.

Конфеты: Шоколад и конфеты также требуют хранения в холодильнике, в противном случае они становятся липкими, и для улучшения вкуса рекомендуется хранить их при низкой температуре.

Промышленное применение:

Конденсация газов: Газы конденсируются до жидкого состояния в процессе охлаждения. Сжиженные газы легко хранить и транспортировать. В жидком состоянии газам требуется меньше места.

При хранении: Многие соединения разлагаются при комнатной температуре или они испаряются с очень высокой скоростью, как некоторые лекарства, химические вещества, взрывчатые вещества и натуральный каучук, при использовании холодильника их можно хранить в течение длительного периода времени.

В строительстве : Застывание бетона — экзотермический процесс. Если не удалить тепло, бетон будет расширяться и образовывать трещины в конструкции. Это можно сделать, охладив песок и воду или пропустив охлажденную воду через трубы, заделанные в бетон.

Некоторые другие приложения

Производство льда: Это было классическое применение холодильников. Лед производился на заводах путем погружения емкостей с водой на некоторое время в охлажденный рассол.На этих заводах крупномасштабно производится лед, который используется в других областях. Но в наши дни, используя холодильник, мы можем легко производить лед. Лед можно легко произвести, используя бытовые холодильники для домашнего использования.

В медицине: Плазма крови и некоторые антибиотики производятся и хранятся при низкой температуре. Некоторым другим лекарствам также требуется меньшая температура для хранения, которые нельзя хранить при комнатной температуре.

Речь идет о холодильнике, работающем вместе с его приложением.Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.


Принципы охлаждения — IFT.org

Пищевая промышленность в значительной степени полагается на охлаждение при производстве, распределении и розничных продажах. Несмотря на это доверие, охлаждение часто воспринималось как должное, как обычно надежное коммунальное предприятие или услуга.В некоторых сегментах пищевой промышленности охлаждение может быть основным потребителем энергии, а в последнее время оно стало объектом регулирования из-за его потенциального воздействия на окружающую среду. Чтобы понять эти изменения, мы кратко рассмотрим некоторые основы охлаждения.

Циклы охлаждения
Механическое охлаждение, в отличие от криогенного охлаждения, которое основано на холодных сжиженных газах, использует сжатие различных химикатов или рабочих жидкостей для передачи энергии от низкой температуры к более высокой температуре в направлении, противоположном тому, в котором энергия течет естественно.Этот перенос осуществляется путем изменения условий, при которых рабочие жидкости могут конденсироваться и испаряться. Конденсация требует отвода тепла от вещества, в то время как испарение или испарение требует добавления тепла к веществу. Охлаждение включает отвод тепла от окружающей среды или материала при одной температуре и отвод этого тепла при более высокой температуре, обычно в наружный воздух при температуре около 100 ° F.

Согласно термодинамике и подтвержденному общим опытом, тепло обычно течет из области или материала с высокой температурой в область или материал с более низкой температурой.Скорость передачи энергии пропорциональна разнице температур.

Рабочие жидкости выбираются на основе их термодинамических свойств, включая давление пара в зависимости от температуры, их теплоту испарения (которая примерно равна теплоте их конденсации), а также их критические температуру и давление. Желательные рабочие жидкости могут конденсироваться около 100 ° F при разумном давлении и могут испаряться при низких температурах и умеренных давлениях.Кроме того, у хороших рабочих жидкостей теплота испарения (и конденсации) достаточно велика, чтобы минимизировать количество, необходимое для передачи необходимого количества энергии. Наконец, их критические температуры и давления позволяют фазовым изменениям происходить в желаемых диапазонах температуры и давления. (Критические точки определяют температуру и давление, выше которых газы не могут конденсироваться в жидкости.)

Простейший цикл охлаждения работает следующим образом: рабочая жидкость сжимается до давления, достаточно высокого, чтобы ее можно было сконденсировать под воздействием окружающего воздуха в конденсаторе, обычно сделанном из оребренных труб с вентилятором для улучшения теплопередачи.Конденсированная жидкость расширяется через клапан, чтобы создать смесь жидкости и пара с более низкой температурой. Обычно пар отделяется и возвращается в компрессор. Жидкость подается в теплообменник, испаритель, в охлаждаемую зону. Тепло от охлаждаемого объема или материала вызывает испарение жидкости. В испарителе также могут использоваться оребренные трубы и циркуляционный вентилятор. Из-за водяного пара в атмосфере на змеевиках испарителя обычно образуется иней. Пар возвращается в компрессор, и цикл повторяется.В коммерческой практике существуют различные тонкие усовершенствования для повышения эффективности этого простого цикла, но основной принцип остается тем же самым.

— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —

Рабочие жидкости, предпочтительные для охлаждения, нетоксичны и не вызывают коррозии. Обычные хладагенты часто требуют компромисса между желаемыми свойствами. Например, аммиак, обычно используемый в больших холодильных системах, токсичен. Диоксид серы, который когда-то использовался в домашних холодильниках, является едким и токсичным.Двуокись углерода требует относительно высокого давления. Пропан взрывоопасен.

Разработано большое количество синтетических хладагентов; химически они известны как хлорфторуглероды (CFC), гидрохлорфторуглероды (HCFC) и гидрофторуглероды (HFC). (См. Food Technology 56 (7): 76-78.) ХФУ способствуют разрушению озона в атмосфере. ГХФУ менее вредны, но их использование по-прежнему прекращается в соответствии с международными соглашениями. ГФУ не являются озоноразрушающими веществами (ОРВ), но, к сожалению, многие из них являются парниковыми газами (ПГ), способствующими глобальному потеплению.

Синтетические хладагенты дороги, поэтому системы охлаждения закрыты, но многие из них все еще протекают, выбрасывая химические вещества в атмосферу и требуя замены. Стремление уменьшить воздействие на окружающую среду, наряду со стоимостью синтетических материалов и недостатком природных хладагентов, мотивирует разработчиков и операторов холодильных систем уменьшать количество первичных хладагентов в системе, часто за счет использования вторичных хладагентов.

Вторичный хладагент
Вторичный хладагент — это материал, используемый для доставки холода (отвода тепла) от областей или материалов путем отвода тепла в систему первичного охлаждения, в которой используется одна из ранее рассмотренных рабочих жидкостей — ГФУ, аммиак, пропан или другие химический.Вторичные хладагенты могут быть однофазными, такими как жидкая вода или растворы, или они могут быть многофазными, такими как суспензия льда в воде или растворе.

Растворы различных веществ в воде используются для понижения точки замерзания чистой воды, чтобы обеспечить работу при температуре ниже 32 ° F. Примеры включают хлорид натрия (соль), хлорид кальция, пропиленгликоль и этанол, все они переносятся с пищей. (Этиленгликоль, обычно используемый в автомобильных антифризах, неприемлем, поскольку он токсичен.) Для охлаждения при температуре выше 32 ° F можно использовать воду.

Однофазные вторичные хладагенты переносят энергию в виде явного тепла, отражая изменение температуры жидкости. Количество энергии на единицу массы жидкости равно изменению температуры, умноженному на удельную теплоемкость. Удельная теплоемкость (или теплоемкость) воды составляет 1 БТЕ / фунт F. Для растворов она обычно немного меньше, в зависимости от концентрации. Это означает, что расход вторичного хладагента для данной тепловой нагрузки пропорционален изменению температуры, обычно на несколько градусов по Фаренгейту.Чем больше допустимое повышение температуры, тем менее эффективны теплообменники. С другой стороны, чем больше жидкости должно циркулировать, тем больше требуются насосы и трубопроводы и тем больше энергии затрачивается на приведение в действие насосов.

Вторичные хладагенты с фазовым переходом обладают значительно большей теплопроводностью, чем однофазные жидкости. Например, 30% ледяная суспензия в воде имеет теоретическую теплоемкость около 39 БТЕ / фунт по сравнению с 4 БТЕ / фунт для воды при изменении температуры на 4 градуса.Кроме того, ледяная суспензия не изменяет температуру, пока присутствует лед.

— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —

Помимо льда в воде, другие теплоносители с фазовым переходом включают суспензии парафина в воде или масле и других твердых веществ, способных плавиться. Ледяные суспензии привлекательны тем, что они недороги, не оказывают воздействия на окружающую среду и обладают желаемыми термодинамическими свойствами.

Двуокись углерода — вторичный хладагент, который находит некоторое признание.В качестве первичного хладагента диоксид углерода имеет недостатки, поскольку для его конденсации при температуре окружающей среды требуется очень высокое давление. Однако в каскадной системе диоксид углерода может конденсироваться против аммиачной системы, а затем использоваться в распределенной системе.

Холодильное оборудование в розничной торговле
Супермаркеты имеют множество охлаждаемых помещений — морозильные камеры для хранения, холодильные камеры, холодильные витрины и холодильные витрины. Один из подходов — снабдить каждую такую ​​установку собственной системой охлаждения.Холодильные системы обладают экономией на масштабе, что означает, что большие системы более рентабельны и энергоэффективны, чем меньшие (в целом). Кроме того, распределенные системы отводят энергию в помещения магазина, увеличивая нагрузку на систему кондиционирования воздуха — еще одну систему охлаждения, конечно.

Крупные супермаркеты часто устанавливают центральную многоуровневую систему охлаждения, распределяющую холодный жидкий хладагент по различным точкам использования. Распределительный трубопровод имеет множество соединений, фитингов и клапанов, которые являются потенциальными источниками утечек.Некоторые системы ежегодно теряют 30% хладагентов. Вторичная система, в которой синтетические хладагенты ограничены центральной системой, значительно снижает риск утечек.

Вторичная система, использующая диоксид углерода, может быть названа естественной, что снижает риск выбросов парниковых газов и ОРВ и снижает риск для потребителей по сравнению с распределенной аммиачной системой. С другой стороны, система двуокиси углерода требует собственного компрессора, а система трубопроводов должна выдерживать относительно высокое давление.Это увеличивает капитальные затраты.

Ледяная суспензия
Как описано ранее, ледяная суспензия обладает высокой энергоемкостью, использует меньшие трубопроводы, требует меньших насосов и использует меньше энергии для циркуляции. Типичными проблемами, связанными с ледяной суспензией, были тенденция к закупориванию циркуляционных линий и трудности с хранением суспензии. Мелкие частицы льда имеют тенденцию к агломерации и плаванию. Для экономии капитальных затрат можно установить теплообменники меньшего размера, но при модернизации это может оказаться невозможным.

— ПЕРЕРЫВ СТРАНИЦЫ —

Чтобы решить некоторые из известных проблем, связанных с ледяными суспензиями, Аргоннская национальная лаборатория разработала методику получения очень мелких округлых кристаллов льда, которые обладают хорошими характеристиками текучести, так что суспензия действительно может течь через капиллярную трубку. (См. Рис. 1.) Финансирование для демонстрации ледяной суспензии Argonne в системе централизованного охлаждения закончилось, поэтому акцент сместился на разовое использование, особенно для охлаждения пациентов после остановки сердца или во время инвазивной хирургии.(Другое одноразовое использование ледяной суспензии включает охлаждение свежей рыбы, фруктов и овощей.)

Полные преимущества ледяной суспензии аргонна в закрытых системах еще предстоит продемонстрировать. Предварительные обсуждения с потенциальными пользователями вторичного охлаждения ледяной суспензии подтверждают существенные преимущества.

Дж. Питер Кларк , Ответственный редактор,
Консультант по обрабатывающей промышленности, Оук-Парк, Иллинойс.
[адрес электронной почты защищен]

Как работает холодильник? — простое объяснение


Что такое холодильник?

Холодильник, обычно называемый холодильником, определяется как устройство, которое используется для поддержания или хранения пищевых продуктов при низкой температуре и предотвращает их порчу. Пищевые материалы, хранящиеся при низкой температуре, портятся или постепенно портятся и могут оставаться свежими в течение более длительного времени. Холодильник обычно хранит скоропортящиеся продукты в более низком температурном диапазоне.

Принцип работы холодильника

Он работает по принципу теплового равновесия, то есть когда холодное тело соприкасается с горячим телом, тепло течет от горячего тела к холодному до тех пор, пока они не достигнут той же температуры. Таким же образом жидкость (называемая хладагентом) при низкой температуре проходит через холодильное отделение. Когда хладагент контактирует с воздухом, он забирает у него тепло и снижает его температуру. Этот процесс продолжается, и температура внутри холодильника понижается и сохраняет продукты или скоропортящиеся продукты при более низкой температуре, а также останавливает или замедляет время их порчи и может храниться в течение недель или месяцев.

Основные компоненты

Холодильник состоит из следующих пяти основных компонентов

  1. Хладагент: Изобутан, ХФУ, аммиак.
  2. Компрессор: Сжимает пар и поддерживает поток хладагента в цикле.
  3. Змеевик конденсатора: Охлаждает пар высокого давления и превращает его в жидкость под высоким давлением.
  4. Расширительное устройство или дроссельное устройство: Расширяет жидкость под высоким давлением, снижает ее температуру и давление.
  5. Змеевик испарителя: Забирает тепло из воздуха внутри холодильника и охлаждает его.

Источник изображения

Давайте подробно обсудим функции каждого компонента

1. Хладагент

Его еще называют охлаждающей жидкостью и рабочим телом холодильника. Он забирает тепло изнутри холодильника и переносит его наружу. Наиболее часто используемые хладагенты в холодильнике — это изобутан (используется в современных холодильниках), CFC и аммиак (токсичный газ, не используемый в современных холодильниках)

2.Компрессор

Обеспечивает циркуляцию хладагента во время работы холодильника. Он сжимает газообразный хладагент и увеличивает его температуру и давление. Компрессор — это сердце холодильника, без него его работа невозможна.

3. Змеевик конденсатора

Он находится снаружи в задней части холодильника. Он имеет решетчатую трубку и выглядит как радиатор. Его основное предназначение — охлаждение горячих газов под высоким давлением от компрессора. Когда горячие газы проходят через змеевик конденсатора, он охлаждается холодным воздухом помещения и превращается в жидкость под высоким давлением.

4. Расширительное устройство или дроссельное устройство

Как следует из названия, он расширяет жидкий хладагент высокого давления и снижает его температуру и давление. Температура падает до 20 градусов Цельсия, а давление до 0,6 бар.

5. Змеевик испарителя

Змеевик испарителя находится внутри холодильника. Он забирает тепло из воздуха внутри холодильника и охлаждает его. И этот прохладный воздух внутри холодильника забирает тепло от пищевых продуктов и снижает их температуру.

Также читают:

Как работает холодильник?

1. Пар хладагента высокого давления и высокой температуры (80-90 градусов Цельсия) из компрессора попадает в конденсатор. В конденсаторе пар охлаждается и переходит в жидкость.

Как конденсатор охлаждает жидкость?

Поскольку змеевик конденсатора подвергается воздействию комнатной температуры и когда горячий пар высокого давления внутри змеевика конденсатора вступает в контакт с комнатным воздухом, он охлаждается и превращается в жидкость под высоким давлением.

2. Теперь эта жидкость под высоким давлением имеет температуру 45 градусов Цельсия и давление 8 бар и проходит к дроссельному устройству, где она расширяется, а ее давление и температура падают до 0,6 бар и 20 градусов Цельсия и частично превращаются в пар.

3. Частично преобразованный парожидкостный хладагент проходит в змеевик испарителя, поглощает тепло из воздуха внутри холодильника и полностью превращается в пар. Здесь хладагент охлаждает внутренний воздух холодильника, поглощая его тепло.В испарителе температура хладагента не меняется. Холодный воздух внутри холодильника используется для поддержания более низкой температуры продуктов.

4. Из испарителя пар низкого давления поступает в компрессор. Компрессор сжимает пар до высокого давления. Но по мере увеличения давления газа увеличивается и его температура. И этот пар под высоким давлением и высокой температурой поступает в конденсатор, чтобы повторить цикл.

Цикл, который используется в работе холодильника, называется циклом сжатия пара.

Чтобы лучше понять, как работает холодильник, посмотрите видео, приведенное ниже:

Если вы обнаружите, что чего-то не хватает, прокомментируйте нас. И если эта статья расширит ваши знания о работе холодильника, не забудьте поставить лайк и поделиться ею в Facebook и Google +.


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *