Технические секреты: как устроены внутри современные холодильники?

Непрерывная работа холодильника, причины и опасность

Если холодильник работает непрерывно больше 6 часов, даем 100% что есть проблема. Есть три наиболее частые причины постоянной работы компрессора:

1. Включен режим быстрой заморозки (Super Frost);
2. Выставлена слишком низкая температура;
3. На испарителе скопился снег и лед.

В первую очередь проверьте режим супер-заморозки. Возможно, вы забыли его отключить или не сработал таймер. Если с этим все в порядке – проверьте правильность температурных настроек. В основной камере должно быть не ниже +2 градуса, в морозильной – зависит от ее типа. Для нормального хранения продуктов хватит -15…-18.

Если с настройками все в порядке, разморозьте холодильник. После того как он отстоится, включите его, но не загружайте продукты. Максимум в течении двух часов компрессор должен перестать работать. Если он не останавливается – вызывайте мастера.

Существует много причин по которым компрессор работает и не отключается. Вот наиболее частые:

• Вышел из строя датчик температуры;
• Произошла утечка хладагента;
• При ремонте заправили не тот фреон;
• Неполадки в плате управления.

Опасность постоянной работы компрессора

В первую очередь, при безостановочной работе компрессор сильно изнашивается. Его срок службы сокращается в разы. Если в холодильнике нет теплового защитного реле, компрессор может сгореть.

Если в системе нет хладагента, значит есть утечка. Через нее в систему могут попасть частички загрязнения. Они повредят узлы компрессора, засорят фильтр, осядут на стенках контура.

Есть риск попадания влаги внутрь системы. Если во время ремонта и заправки от нее не избавиться – быть беде. При отрицательных температурах (в испарителе) вода образует кристаллики льда. Они продолжат путь по системе и буду повреждать ее элементы.

Мы попытались раскрыть и проанализировать вопрос, как долго должен работать холодильник не выключаясь. Также осветили сопутствующие темы. Надеемся, статья была вам полезна. Не забудьте поделиться ей с друзьями!

Основные составляющие части холодильника

Основными и самыми главными составляющими любого холодильника являются:
1. Хладагент. Это не Джеймс Бонд и не специальный агент ФБР или ЦРУ, как можно было бы подумать, не зная специфики холодильного оборудования. Хладагент – это вещество, которое циркулирует внутри холодильники и переносит в себе тепло. Чаще всего в качестве хладагента используется газ – фреон. Именно его утечка часто становится причиной выхода из строя холодильника.

2. Компрессор. Компрессор – это специальный насос, который отвечает за прокачку хладагента по трубкам, чтобы тот мог собирать тепло и выводить его из холодильника.
Выход из строя компрессора холодильника также одна из часто встречающихся причин ремонта холодильников. Компрессор – это сердце в «организме» холодильника, а хладагент подобен крови. Обе составляющие имеют большое значение.
3. Конденсатор. Каждый видел ту странную решетку на задней стенке холодильника, но мало кто знает, что именно это штуковина называется конденсатором и отвечает за отдачу тепла из хладагента в окружающий холодильник воздух.
4. Испаритель. Эту деталь очень сложно увидеть. Как правило, испарителем служит внутренняя стенка холодильника. Именно при помощи испарителя происходит забор тепла в хладагент из холодильника.
 

Устройство и как работает

Несколько десятилетий назад холодильники оснащались в основном линейными компрессорами. Эти приборы работали по цикличной схеме. При включении компрессора происходил прогон хладагента по системе. При этом работа холодильника происходила на 100% мощности.

Как только в камере достигалась заданная температура, неинверторный компрессор полностью отключался. В таком состоянии холодильник находился до тех пор, пока температура не поднималась выше допустимой отметки. Это значит, что допускались большие колебания температурного режима.

Такой принцип работы имел несколько недостатков, среди которых высокое потребление электроэнергии. Кроме того, такие холодильники часто выходили из строя, потому как работать устройству приходилось на полной мощности. В результате оптимизации производителям удалось разработать замену линейному устройству — инверторный холодильник.

Принцип работы инверторного компрессора заключается в том, что после достижения нужной температуры в камере прибор не отключается, а снижает обороты. В результате хладагент продолжает двигаться по трубкам системы, но в замедленном темпе. В таком холодильнике не происходит больших перепадов температуры в камере. При этом бытовой технике не нужно длительное время работать в максимально возможном режиме.

Как работает холодильник: принцип работы устройства

Под воздействием компрессора испарившиеся пары фреона выходят из испарителя и переходят в пространство конденсатора (систему из трубок, располагающуюся внутри стенок, а так же на задней части устройства). В этом конденсаторе хладагент относительно быстро остывает и постепенно становится жидким. Двигаясь в испаритель, газовая смесь сушится в фильтре-осушителе, а затем проходит сквозь капиллярную трубку. При входе в испаритель, увеличиваясь во внутреннем диаметре трубки давление резко падает, и газ превращается в парообразное состояние. Такой цикл повторяется столько, пока внутри устройства не будет достигнута заданная температура.

Некоторые холодильники имеют раздельные контуры для каждой камеры

В холодильниках со встроенной системой Ноу Фрост («без инея»), имеется только один испаритель. Он спрятан в морозилке под пластиковой стенкой. От него холод передается с помощью вентилятора. Тот, в свою очередь, расположен за испарителем. Сквозь технологические отверстия поток холодного воздуха попадает в морозильную, а потом и в холодильную камеру. Для того, чтобы оправдать такое название холодильник с системой «no frost» оборудован программой оттаивания. Это значит, что несколько раз в сутки в устройстве срабатывает таймер, который активизирует нагревательный элемент под испарителем. Произведенная жидкость испаряется за пределы холодильника.

Для определения холодопроизводительности, применяются следующие «стандартные» показатели температурного режима:

• Температура кипения хладагента в испарителе должна быть на уровне пятнадцать градусов по Цельсию ниже нуля;
• Конденсация достигается при температуре в пределах минус тридцать градусов соответственно шкалы по Цельсию;
• Всасывание паров хладагента происходит при пятнадцати градусах по Цельсию.

Жидкий хладагент перед регулирующим вентилем имеет температуру 32 градуса по Цельсию.

Устройство холодильника: из чего состоит прибор

Устройство, состав и принцип работы холодильника, в школе немного изучает предмет физика, вот только не каждый взрослый имеет представление о том, как работает этот аппарат. Анализ и изучение основных технических аспектов даст возможность в быту продлить срок эксплуатации, а так же обезопасить работу обычного холодильного шкафа для дома.

Охлаждение в холодильнике происходит за счет отвода тепла наружу

Вообще холодильные устройства бывают двух типов: абсорбционные и компрессионные. На сегодняшний день более широкое применение имеют, как мы знаем, компрессионные модели холодильников, в которых циркуляция хладагента запускается принудительно, с помощью работы мотора-компрессора.

Обычный холодильник состоит из следующих элементов:

• Компрессора, устройства, которое с помощью поршня толкает хладагент (специальный газ), создавая на разных участках системы различное давление;
• Испарителя, емкости, которая имеет сообщение с компрессором, и в которую попадает уже разжиженный газ, вбирающий тепло внутри холодильной камеры;
• Конденсатора, емкости, где сжатый газ отдает свое тепло окружающему пространству;
• Терморегулирующего вентиля, устройства, которое поддерживает необходимое давление хладагента;
• Хладагента, смеси газов (чаще всего это фреон), которая при воздействии работы компрессора циркулирует поток в системе, отдавая и забирая тепло на разных участках цикла.

Самым важным моментом в работе именно компрессионного агрегата является то, что он не производит холод как таковой, а охлаждает пространство вследствие вбирания тепла внутри устройства, и переправки его наружу. Данную функцию выполняет фреон. Он, попадая в испаритель, состоящий из алюминиевых трубок, а бывает и спаянных между собой пластинок, испаряется и поглощают тепло. В холодильниках старого поколения корпус испарителя является одновременно корпусом морозильной камеры. Поэтому, при размораживании этого пространства нельзя пользоваться острыми вещами для удаления льда. Если вы нечаянно повредите испаритель, весь фреон выветрится. Без него холодильник работать не будет, и потребуется дорогостоящий ремонт.

Электрические схемы распространенных холодильников «Атлант».

Сразу скажем, что представленные ниже схемы — типовые, по ним построены большинство бытовых агрегатов Стинол, Индезит, Норд и др. без системы no frost.

Обозначения на эл. принципиальной схеме:

В — датчик-реле температуры ТАМ-133-1М-75; S — выключатель; E — лампа; М — компрессор; R — реле РТ; К — реле РКТ-2; С — конденсатор.

Схема работы холодильника МХМ-268:

Представленные на рисунках выше изделия имеют в своем составе один компрессор, работой которого управляет механический терморегулятор ТАМ-133-1М. С сетевой вилки (Х) через контакты 3, 4 термореле напряжение сети принимает схема компрессора холодильника, состоящая из пуско-защитного реле (К), одетого своими контактами на мотор-компрессор (М). Пуско защитный блок включает также тепловое реле (Т), отключающее пусковую обмотку двигателя после его запуска. После охлаждения до заданной температуры контакты 3-4 терморегулятора размыкаются и компрессор холодильника останавливается. Устройство и схема подключения реле холодильника и подробнее о работе РКТ можно узнать здесь, а о холодильных компрессорах Атлант здесь.

Плюсы инверторного холодильника

У инверторных холодильников свои достоинства и недостатки. Несмотря на некоторые минусы, товар востребован потребителями.

Основные достоинства устройства таковы:

1. Пониженное потребление электроэнергии. По словам производителей, по сравнению с линейными компрессорами расход можно уменьшить даже на 40%.
2. Увеличен срок эксплуатации прибора. Поскольку мощность меньше, то у отдельных его деталей пониженная механическая нагрузка. Вот почему износ их во время работы происходит не очень быстро. Этим и можно объяснить тот факт, что производители дают гарантию каждому своему прибору до десяти лет бесперебойной работы.
3. Рабочий процесс бесшумный. Эффект объясняется низкими оборотами инвертора.
4. Условия хранения продуктов питания улучшены. Благодаря инверторному компрессору нет перепадов температур. Ведь режим функционирования постоянно плавный. В результате еда хранится долго.

Классификация холодильных установок

Классификация по предназначению

Это наиболее простое деление. Встречается такое оборудование:

• без морозильной камеры. Обычно такие модели берут для офисов или дач. Дома их редко используют, так как без морозилки не получится надолго сохранить мясо, грибы, овощи, ягоды и другие продукты, способные быстро испортиться;
• с морозильной камерой. Наиболее популярные модели, в которых можно хранить что угодно, но в ограниченном объеме. При этом люди, живущие в деревне, отдельно покупают себе холодильник и морозильник – чтобы больше вмещалось (хозяйство обеспечивает продуктами);
• морозильные шкафы. Отдельно стоящая морозилка, используемая для заморозки продуктов;
• морозильный ларец. То же самое, только с большим полезным объемом;
• шкафы для вина. В них хранят алкогольные и безалкогольные напитки.

Классификация по принципу охлаждения

Есть несколько типов агрегатов, которые холодят по-разному:

• компрессионные. Принцип действия основывается на свойствах сжатого газа;
• с вихревым охладителем;
• термоэлектрические. Холодильник оснащен полупроводниковой пластиной, и она то греется, то охлаждается;
• абсорбционные. Хладагентом служит раствор аммиака, проходящий через абсорбционную камеру. За счет этого и создается нужная температура.

Классификация по способу размещения

Варианты:

• напольные. Наиболее популярные агрегаты, разных размеров и объемов;
• встраиваемые. Без внешней декоративной панели. Ее заменяет устройство для крепления фасада;
• настенные. Как правило, агрегаты небольших размеров;
• настольные. Тоже небольшие, так как ставятся на стол.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора.Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

1. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
2. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Принцип функционирования бытовых холодильников

Работа бытового холодильника основана на беспрерывном действии хладагента, в роли которого выступает фреон. Этот газ обеспечивает круговое движение с изменением температуры. Давление приводит к закипанию вещества, после чего оно переходит в парообразное состояние и вбирает в себя тепло от стенок испарителя. Такое действие приводит к снижению температуры в камере на несколько градусов.

Любой агрегат прекрасно работает при наличии у него компрессора, поддерживающего давление в нужных границах, испаряющего устройства, вбирающего тепло в холодильной камере, конденсатора, выбрасывающего накопленную энергию вовне, дросселирующих отверстий – терморегулирующего вентиля и капилляров.

Компрессор холодильника контролирует любые изменения в давлении системы. Он втягивает хладагент, доведенный до газообразного состояния, давит на него и выбрасывает назад в конденсатор. Это приводит к повышению температуры фреона, после этого вещество вновь превращается в жидкое состояние. Компрессор прекрасно работает за счет установленного внутри корпуса электродвигателя. Без этой детали невозможно нормальное функционирование агрегата.

Инверторный тип управления, свойственный современным холодильникам, обещает длительную и легкую эксплуатацию, а устройство обеспечит бесшумность работы. Наличие пускозащитного реле повышает работоспособность агрегата. Эта деталь активирует пусковую обмотку в момент подключения прибора и защищает компрессор от перегрева. По мере нагревания металлической детали в самом корпусе происходит автоматическое отключение системы.

Поэтому действие любого холодильника основано на передаче внутреннего тепла в окружающий воздух и постепенном охлаждении камеры. Этот эффект любой человек наблюдает в процессе ежедневного использования агрегата. Охлаждающее устройство поддерживает внутри корпуса постоянную температуру, что позволяет хранить продукты без опасения за их качество.

Плачущий испаритель

Данное название закрепилось не только в народе, но и стало официальным термином в мире производства бытовой техники. Сам испаритель выглядит как небольшая металлическая пластина, или своеобразная полка, размещенная на задней панели холодильника.

Только попав в испаритель, фреон начинает вскипать и своими парами охлаждать холодильный отсек. Когда нужная температура достигнута (обычно это 4-5 градусов по Цельсию), компрессор отключается, а сам элемент начинает оттаивать. Соответственно, на нем начинает появляться конденсат, отсюда и появилось такое «говорящее» название.

Что такое холодильник

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

Схема работы холодильника

Кто изобрел холодильник

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

Рефрижератор Томаса Мура #1

Рефрижератор Томаса Мура #2

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

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

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

Назначение холодильника

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

Трехкамерные холодильники и зона нулевой температуры

Свежие мясо, птица и рыба недолго хранятся в основном отсеке холодильника, а при заморозке теряют часть полезных свойство, вкуса и аромата. Для них часто предусмотрен отдельный ящик с температурой, близкой к нулю, либо даже отдельная камера. 

Наиболее точно поддерживается температура в зоне свежести при таких условиях:

• отдельная камера со своим испарителем и термистором, система циркуляции фреона двух– или трехконтурная. Вариант довольно дорогой и громоздкий, но и объёмы камеры значительные;
• изолированный отсек в основной камере холодильника с системой No Frost, снабженный дополнительными настраиваемыми вручную воздуховодами от испарителя и термометром. Точность температуры зависит от своевременности ручной настройки;
• аналогичное предыдущему исполнение, в котором воздушные заслонки управляются электронным блоком.

Альтернативный вариант – охлаждение от “плачущего” испарителя основной камеры.

Зона свежести чаще всего располагается между морозильной и холодильной камерами, охлаждается дополнительным притоком воздуха из первой

Как видим, нулевая зона может быть реализована в холодильниках с различной схемой электрики, для обеспечения её работы могут быть дополнительно включены терморегулятор или термистор, а также расширена плата электронного управления.

Схема холодильника: чертеж устройства и рабочий узел

Ни одна хладопроизводящая конструкция не смогла бы работать без правильно разработанной схемы, в которой определены все элементы и последовательность их взаимодействия.

На самом деле процесс охлаждения происходит совсем не так, как мы привыкли считать. Холодильники не производят холод, а поглощают тепло, и из-за этого пространство внутри устройства лишено высоких температур. Схема холодильника включает в себя все элементы устройства, которые участвуют в обеспечении охлаждения воздуха внутри устройства, и последовательность действий данного механизма.

В основном надежность холодильника зависит от качества компрессора

Из изображения на схеме можно понять следующее:

1. Фреон попадает в камеру для испарения, и проходя сквозь нее забирает из холодильного пространства тепло;
2. Хладагент перемещается в компрессор, а тот, в свою очередь, перегоняет его в конденсатор;
3. Проходя сквозь вышеуказанную систему, находящихся в холодильнике фреон, остывает, и превращается в жидкое вещество;
4. Остывавший хладагент попадает в испаритель, и во время прохода в трубку большего диаметра, превращается в газообразную смесь;
5. После этого он вбирает тепло из холодильной камеры вновь.

Данный принцип работы присущ всем холодильным установкам компрессионного типа.

Принцип работы автохолодильников компрессорного типа

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.

Параметры линейного компрессора

Для данного устройства наиболее важны параметры холодопроизводительности, развиваемой мощности и рабочего давления. В среднем последний показатель у большинства моделей колеблется в пределах 2–4 атмосфер. Этот уровень давления оптимален для нормальной циркуляции фреона по системе охлаждения.

Многие производители снабжают свою технику специальными регуляторами давления для того, чтобы удерживать его на нужном уровне и не допускать разрыва труб охладительной системы.

Если же говорить о холодопроизводительности, то данный показатель неразрывно связан с мощностью прибора и марки хладагента, который он использует. Холодопроизводительность измеряется в килокалориях в час, и у многих холодильников, использующих фреон с индексом R12 (например, у некоторых моделей LG), составляет от 45 до 150 ккал/час в зависимости от электрической мощности устройства.

Справка. В своё время линейный компрессор считался довольно энергоэкономичным, однако сегодня пальму первенства в этом негласном состязании однозначно удерживают устройства инверторного типа. Поскольку они работают, никогда не выключаясь (а именно в момент включения на двигатель холодильного агрегата приходится наиболее серьёзная нагрузка), ресурс их гораздо выше, а расходы энергии – ниже.

Впрочем, этот положительный момент легко нивелируется стоимостью за модель холодильника с инверторным типом компрессора.

Для того чтобы выяснить, исправно ли работает компрессор, мастера по ремонту используют мультиметр. Подключая его между обмоткой катушки и корпусом, они замеряют сопротивление обмотки. Отклонение от нормы в большую сторону указывает на повреждения обмотки, а в меньшую – на имевшее место короткое замыкание в системе. Поскольку обмотка может иметь разный исходный материал и структуру, значение нормального сопротивления у неё для каждой модели может быть разным.

Принцип работы

Принцип работы холодильника заключается в следующем:

1. Тепловая энергия передается из камеры в окружающую среду.
2. Холод концентрируется внутри корпуса.

Чтобы отобрать тепло, необходимо применить хладагент, который называется фреоном. Этот газообразный состав состоит из этана, хлора и фтора. Он может переходить в жидкое состояние и газообразное. Это случается при скачках давления.

Компрессор холодильника всасывает хладагент внутрь. В системе используется электрический двигатель, который запускает вращение поршня. Этот механизм вызывает сжатие газа.

Процесс разделен на 2 этапа:

1. Изначально поршень движется в возвратном направлении, а когда он смещается, происходит открытие впускного клапана.
2. Затем поршень движется в обратном направлении, сжимая газообразное вещество. Сжатый хладагент воздействует на пластину выпускного клапана, что приводит к резкому скачку давления. В результате газ нагревается до +100 °C, а клапан открывается и выпускает его наружу.

Подогретое вещество направляется в конденсатор, а затем передается в окружающую среду. При передаче тепла запускается конденсация газа, а фреон приобретает состояние жидкости.

Саморазмораживающийся

Модели с саморазмораживающейся функцией выполняют цикл разморозки в автоматическом режиме. Всего есть 2 типа таких систем:

1. Капельная.
2. Ветреная (No frost).

В оборудовании с капельной функцией испаритель размещается сзади аппарата. Когда устройство работает, сзади на стенке появляется иней. В процессе размораживания наледь перемещается по желобам в нижнюю секцию холодильника. По мере нагревания компрессора происходит испарение жидкости.

В моделях с такой системой воздух от испарителя передается внутрь камеры с помощью вентилятора. Затем он стекает по желобкам в специальный отсек.

Слово «ноу фрост» ничего не говорит для новичков. Поэтому при ознакомлении с принципом действия холодильника необходимо уточнить, как работает система No frost и что это такое.

Инверторный

Компрессорные установки в инверторных холодильниках выполняют аккумуляцию и преобразование постоянного тока в переменный с номинальным напряжением в 220 В. Принцип их действия заключается в плавном изменении оборотов двигательного вала.

Когда холодильник запускается, инвертор достигает требуемого количества оборотов для поддержания нормального температурного режима под корпусом. После этого оборудование переходит в стадию ожидания. По мере повышения температуры происходит срабатывание датчика, а скорость вращения растет.

Абсорбционный

Специфика работы абсорбционных моделей сводится к бесперебойной циркуляции и испарению фреона в жидком состоянии. Его роль выполняет аммиак, а в качестве поглотителя (абсорбента) используется водный аммиачный состав.

В системе охлаждения присутствует хромат натрия и водород. Первый обеспечивают защиту стенок от коррозийных процессов, а второй регулирует давление в системе.

Когда оборудование подключается к электроснабжению, кипятильник нагревает рабочий состав, размещенный в специальной емкости. После этого сжиженный хладагент передается испарителю и соединяется с водородом. Из-за разности давлений 2 составов аммиак испаряется.

Охлажденное вещество отнимает тепловую энергию извне.

Промышленные

Промышленное оборудование отличается от бытового показателями мощности и габаритами камер охлаждения. Производительность холодильников достигает нескольких десятков кВт, а рабочий температурный диапазон морозилок варьируется в пределах +5…-50 °C.

Промышленные агрегаты используются для эффективного охлаждения и глубокой заморозки продуктов. Объем камеры варьируется от 5 до 5 тыс. т. Основные сферы применения — предприятия по заготовке и переработке продуктов.

Основные виды охлаждающих систем

По принципу действия бытовые холодильники принято делить на несколько видов, в зависимости от холодильной системы, на основе которой они работают:

• компрессорная;
• абсорбционная;
• термоэлектрическая;
• пароэжекторная.

Холодильники на основе компрессорной системы работают за счет движения хладагента при изменении давления в основной и холодильной камерах. Давления регулируется при помощи компрессора.

Абсорбционная система функционирует благодаря хладагенту, который нагревается и испаряется при помощи абсорбции — впитывания хладагента специальным сорбентом.

Термоэлектрические холодильники работают на основе поглощения тепла во время взаимодействия двух проводников, через которые проходит электрический ток. Они более надежные, но стоят намного больше из-за высокой стоимости полупроводниковых систем.

В пароэжекторных системах используется вода, а в роли двигателя выступает эжектор. Жидкость попадает в испаритель и доводится до кипения, образуя водяной пар. Он выводится в конденсатор, превращаясь в конденсат, и снова поступает в испаритель. Такие установки просты в установке, безопасны и экологичны.

Мотор-компрессор

В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор. Располагается зачастую в нижней задней части холодильника.

Компрессор предназначен для создания требуемой разности давлений. Хладагент (вещество, предназначенное для переноса тепла из испарителя в конденсатор) в парообразном состоянии поступает из испарителя в компрессор, откуда перенаправляется в конденсатор. В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры.

Конструкция таких деталей предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.

С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом.

В зависимости от предназначения, бытовые холодильники могут быть оборудованы одним или двумя компрессорами.

Однокамерные и двухкамерные

После того как вы поняли устройство компрессора и роль фреона в функционировании рефрижератора, можно перейти непосредственно к работе холодильника. У однокамерных и двухкамерных изделий устройство и принцип работы несколько различается.

Однокамерный холодильник охлаждает воздух за счет паров фреона, которые поступают сверху, из морозильной камеры, вниз в холодильный отсек. Сначала пары попадают в конденсатор благодаря работе компрессора, а затем переходят в жидкое состояние и через фильтр и капиллярную трубку попадают в резервуар испарителя. Там фреон закипает, и затем охлаждает холодильный шкаф.

Процесс охлаждения происходит в цикличном порядке, и движется вплоть до того момента, пока температура не достигнет должного уровня. Затем компрессор отключается.

В большинстве однокамерных агрегатов температура в холодильном шкафу регулируется простыми манипуляциями со специальными окошками. Под морозильным отсеком размещена особая панель с окошками, которые пропускают холодный воздух – чем шире они открыты, тем холоднее в камере. Очень простое, и при этом надежное и эффективное устройство.

Двухкамерный холодильник работает немного по другой схеме. Устройство такой системы предусматривает наличие двух испарителей, по одному в каждую камеру. Сначала фреон в жидком состоянии перекачивается через капиллярную трубку и конденсатор в испаритель морозильника, и начинает нагнетать там холодный воздух.

Только после того, как в морозильнике станет достаточно холодно, фреон попадает во второй испаритель и охлаждает воздух в холодильном отсеке. После того, как удалось добиться необходимой температуры, компрессор выключается. Как видите, устройство системы охлаждения достаточно простое, и именно поэтому частые поломки исключены (при правильной эксплуатации).

Как устроен холодильник

Любой современный холодильник состоит из следующих основных агрегатов:

1. Двигатель.
2. Конденсатор.
3. Испаритель.
4. Капиллярная трубка.
5. Осушительный фильтр.
6. Докипатель.

Схема работы холодильника

Электродвигатель

Двигатель является основным узлом бытового прибора. Предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости (фреона) по трубкам.

Двигатель состоит из двух агрегатов:

• электромотор;
• компрессор.

Электромотор преобразует электрический ток в механическую энергию. Агрегат состоит из двух частей – ротора и статора.

Корпус статора устроен из нескольких медных катушек. Ротор имеет вид стального вала. Ротор соединен с поршневой системой двигателя.

При подключении двигателя к сети питания в катушках возникает электромагнитная индукция. Она является причиной возникновения крутящего момента. Центробежная сила приводит ротор во вращательное движение.

При вращении ротора двигателя происходит линейное перемещение поршня. Передняя стенка поршня сжимает и разряжает рабочую жидкость до рабочего состояния.

Положение двигателя холодильника

В современных охлаждающих установках электродвигатель находится внутри компрессора. Такое расположение преграждает газу путь для самопроизвольной утечки.

Для уменьшения вибраций двигатель находится на пружинистой металлической подвеске. Пружина может находится снаружи или внутри устройства. В современных агрегатах пружина находится внутри корпуса двигателя. Это позволяет эффективно гасить вибрации при работе аппарата.

Конденсатор

Представляет собой змеевидный трубопровод диаметром до 5 миллиметров. Предназначен для отвода тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. Конденсатор располагается на задней наружной поверхности прибора.

Испаритель

Представляет систему тонких трубок. Предназначен для испарения рабочей жидкости и охлаждения окружающего пространства. Располагается внутри или снаружи морозильника.

Устройство компрессора

Капиллярная трубка

Предназначена для снижения давления газа. Имеет диаметр от 1,5 до 3 миллиметров. Расположена на участке между испарителем и конденсатором.

Фильтр-осушитель

Предназначен для очистки рабочего газа от влаги. Имеет вид медной трубки диаметром от 10 до 20 мм. Концы трубки вытянуты и герметично впаяны с капиллярную трубку и конденсатор.

Внутри трубки находится цеолит — минеральный наполнитель с высокопористой структурой. На обоих концах трубки установлены заграждающие сетки.

Фильтр-осушитель

Докипатель

Представляет собой металлическую емкость. Устанавливается на участке между испарителем и входом компрессора. Предназначен для доведения фреона до кипения с последующим испарением.

Служит защитой двигателя от попадания жидкости. Попадание рабочей жидкости может привести к выходу его из строя.