Как работи хладилник: устройство и принцип на работа на основните видове хладилници

Ясното разбиране на устройството и процесите, протичащи вътре в хладилния агрегат, помага да се удължи експлоатационният живот на оборудването. Не е трудно да се разбере принципът на работа на хладилника.Във всеки модел се състои в образуването на студена среда чрез абсорбиране на топлина във вътрешността на обекта и последващото й отстраняване извън устройството.

Ще научите всичко за това как работят хладилниците с различен принцип на работа от статията, която ви представихме. Ще говорим за характеристиките на устройството и правилата за работа, свързани с него. Нашият съвет ще ви помогне да защитите хладилните машини от преждевременни повреди и ще ви предпази от необходимостта от ремонт.

Принцип на действие на основните видове хладилници

Хладилното оборудване се използва в много сфери на дейност. Не можете без него в ежедневието и е невъзможно да си представите пълноценната работа на производствените цехове в предприятията, търговските обекти и заведенията за обществено хранене.

В зависимост от предназначението и областта на приложение има няколко основни типа устройства: абсорбционни, вихрови, термоелектрически и компресорни.

Типът компресор е най-често срещаният, така че ще го разгледаме по-подробно в следващия раздел. Сега нека очертаем основните разлики между всичките 4 дизайна.

Функциониране на абсорбционната технология

В системата от инсталации от абсорбционен тип циркулират две вещества - хладилен агент и абсорбент. Функциите на хладилния агент обикновено се изпълняват от амоняк, по-рядко - ацетилен, метанол, фреон или разтвор на литиев бромид.

Абсорбентът е течност, която има достатъчна абсорбционна способност. Това може да бъде сярна киселина, вода и др.

Цялата работа на оборудването се основава на принципа на абсорбцията, което предполага абсорбцията на едно вещество от друго. Конструкцията се състои от няколко водещи блока - изпарител, абсорбатор, кондензатор, контролни клапани, генератор, помпа

Елементите на системата са свързани с тръби, с помощта на които се образува единична затворена верига. Охлаждането на камерите се дължи на топлинна енергия.

Процесът се извършва, както следва:

• хладилният агент, разтворен в течността, прониква в изпарителя;
• от концентрирания разтвор се отделят амонячни пари, кипящи при 33 градуса, охлаждайки обекта;
• веществото преминава в абсорбера, където отново се абсорбира от абсорбента;
• помпата изпомпва разтвора в генератор, загрят от определен източник на топлина;
• веществото кипи и освободените амонячни пари отиват в кондензатора;
• хладилният агент се охлажда и се превръща в течност;
• работната течност преминава през контролния клапан, компресира се и се изпраща към изпарителя.

В резултат на това амонякът, циркулиращ в затворена верига, отнема топлина от охладената камера и влиза в изпарителя. И го освобождава във външната среда, докато е в кондензатора. Циклите се възпроизвеждат непрекъснато.

Тъй като уредът не може да се изключва, той не е много икономичен и има повишена консумация на енергия. Ако такова оборудване се повреди, най-вероятно няма да е възможно да го поправите.

Зависимостта на абсорбционните устройства от промените в напрежението, тока и други параметри на електрическата мрежа е минимална. Компактните размери улесняват инсталирането им във всяка удобна зона

В дизайна на устройствата няма обемисти движещи се или триещи се елементи, така че те имат ниско ниво на шум. Устройствата са подходящи за сгради, чиято електрическа мрежа е подложена на постоянни пикови натоварвания, както и места, където няма постоянно захранване.

Принципът на абсорбция се прилага в промишлени хладилни агрегати, малки хладилници за автомобили и офис помещения. Понякога се среща в определени домакински модели, работещи с природен газ.

Принцип на действие на термоелектрически модели

Намаляването на температурата в камерата на термоелектрическия хладилник се постига с помощта на специална система, която изпомпва топлина според ефекта на Пелтие. Това включва поглъщане на топлина в зоната, където два различни проводника са свързани, когато през тях преминава електрически ток.

Дизайнът на хладилниците се състои от кубовидни термоелектрически елементи, изработени от метали. Те са комбинирани от една електрическа верига. Докато токът се движи от един елемент към друг, топлината също се движи.

Алуминиевата плоча го абсорбира от вътрешното отделение и след това го прехвърля към кубичните работни части, които от своя страна го пренасочват към стабилизатора. Там благодарение на вентилатор се изхвърля. Това е принципът, който преносим мини хладилници и торбички с охлаждащ ефект.

В повечето модели термоелектрически хладилни уреди при превключване на полярността на захранването можете да получите не само студ, но и топлина - до 60 градуса по Целзий. Тази функция се използва за претопляне на храна

Това оборудване се използва в къмпинг, в областта на подреждането на автомобили, яхти и моторни лодки и често се инсталира в къщи и други места, където е възможно да се осигури захранване на устройството с 12 V.

Термоелектрическите продукти имат специален авариен механизъм, който ги изключва в случай на прегряване на работните части или повреда на вентилационната система.

Предимствата на този метод на работа включват висока надеждност и сравнително ниско ниво на шум по време на работа на устройствата. Недостатъците включват висока цена и чувствителност към външни температури.

Характеристики на оборудването на вихрови охладители

Устройствата от тази категория имат компресор. Той компресира въздуха, който допълнително се разширява в монтираните вихрови охладители. Обектът се охлажда поради внезапното разширяване на сгъстен въздух.

Устройствата Vortex са издръжливи и безопасни: не изискват електричество, нямат движещи се елементи и не съдържат опасни химически съединения във вътрешната система за проектиране

Методът на вихровия охладител не беше широко използван, но беше ограничен само до тестови проби. Това се дължи на високата консумация на въздух, много шумна работа и относително нисък капацитет на охлаждане. Понякога устройствата се използват в промишлени предприятия.

Преглед на компресорната технология

Компресорните хладилници са най-разпространеният тип оборудване в ежедневието. Те се намират в почти всеки дом - не консумират много енергия и са безопасни за използване. Най-успешните модели от надеждни производители служат на собствениците си повече от 10 години. Нека да разгледаме тяхната структура и принципите, по които работят.

Характеристики на вътрешната структура

Класически домакински хладилник е вертикално ориентиран шкаф, оборудван с една или две врати. Корпусът му е изработен от твърда стоманена ламарина с дебелина около 0,6 мм или здрава пластмаса, което намалява теглото на носещата конструкция.

За висококачествено запечатване на продукта се използва паста с високо съдържание на винилхлоридна смола. Повърхността е грундирана и покрита с висококачествен емайл от пистолети. При производството на вътрешни метални отделения се използва така нареченият метод на щамповане, пластмасовите шкафове се изработват по метода на вакуумно формоване.

Вратите на устройството се състоят от стоманени листове. По краищата е поставено дебело гумено уплътнение, което предотвратява преминаването на външен въздух. В някои модификации са вградени магнитни щори

Между вътрешната и външната стена на продукта трябва да се постави слой топлоизолация, който предпазва камерата от топлина, опитваща се да проникне от околната среда и предотвратява загубата на генерирания вътре студ. За тези цели са подходящи минерален или стъклен филц, полистиролова пяна и полиуретанова пяна.

Вътрешното пространство традиционно е разделено на две функционални зони: охлаждане и замразяване.

Според формата на оформлението те се разграничават:

• едно-;
• две-;
• многокамерни устройства.

Отделно разпределени Единици едно до друго, включително две, три или четири камери.

Еднокамерните модули са оборудвани с една врата. В горната част на оборудването има фризерна част със собствена врата с механизъм за прибиране или отваряне, в долната част има хладилна част с регулируеми по височина рафтове.

В камерите е инсталирано осветително оборудване с LED или обикновена лампа с нажежаема жичка, за да се види какво всъщност има в хладилника.

Устройствата, направени от типа „един до друг“, са много по-големи и по-широки от техните колеги. И двете отделения заемат място по цялата височина на оборудването. Те са разположени успоредно една на друга

При двукамерните шкафове вътрешните шкафове са изолирани и всеки отделен със собствена врата. Разположението на отделите в тях може да бъде европейско или азиатско. Първият вариант предполага долно разположение на фризера, а вторият - горно.

Компоненти на структурата

Компресорните хладилни агрегати не произвеждат студ. Те охлаждат обект, като абсорбират вътрешна топлина и я предават навън.

Процедурата за студено формиране включва следните компоненти:

• хладилен агент;
• кондензатор;
• изпарителен радиатор;
• компресорни апарати;
• термостатен вентил.

Хладилният агент, използван за пълнене на хладилната система, се играе от различни марки фреон - смеси от газове с високо ниво на течливост и сравнително ниски температури на кипене/изпарение. Сместа се движи в затворен цикъл, пренасяйки топлина през различни части на цикъла.

В повечето случаи производителите използват като работен елемент за домашни хладилни машини фреон 12. Този безцветен газ с едва доловима специфична миризма не е токсичен за хората и не влияе на вкуса и свойствата на продуктите, съхранявани в камерите

Компресор - централната част на дизайна на всеки хладилник. Това е инвертор или линеен блок, който провокира принудителна циркулация на газ в системата, увеличавайки налягането. Просто казано, компресор за хладилник компресира фреоновите пари и ги принуждава да се движат в желаната посока.

Оборудването може да бъде оборудвано с един или два компресора. Вибрациите, възникващи по време на работа, се абсорбират от външно или вътрешно окачване. При модели с чифт компресори, отделно устройство отговаря за всяка камера.

Класификацията на компресорите включва два подвида:

1. Динамичен. Принуждава хладилния агент да се движи поради силата на движение на лопатките на центробежен или аксиален вентилатор. Има проста структура, но поради ниската ефективност и бързото износване под въздействието на въртящия момент рядко се използва в домакинското оборудване.
2. Сила на звука. Той компресира работната течност с помощта на специално механично устройство, което се задвижва от електрически двигател. Може да бъде бутален или ротационен. Най-често това са компресорите, монтирани в хладилниците.

Бутални апарати представен под формата на електродвигател с вертикален вал, затворен в солиден метален корпус. Когато стартовото реле свърже захранването, то активира коляновия вал и буталото, прикрепено към него, започва да се движи.

Към работата е свързана система за отваряне и затваряне на клапани. В резултат на това парите на фреона се изтеглят от изпарителя и се изпомпват в кондензатора.

Ако бутален компресор се повреди, ремонтът е възможен само ако се използва специализирано професионално оборудване. Всяко разглобяване в домашна среда е изпълнено със загуба на херметичност и невъзможност за по-нататъшна работа

В ротационните механизми необходимото налягане се поддържа от два ротора, движещи се един към друг. Фреонът влиза в горния джоб, разположен в началото на валовете, компресира се и излиза през долния отвор с малък диаметър.За да се намали триенето, в пространството между валовете се вкарва масло.

Кондензатори са изработени под формата на спирална решетка, която се монтира на задната или страничната стена на оборудването.

Те имат различен дизайн, но винаги отговарят за една и съща задача: охлаждане на горещи газови пари до нагласяне на температури чрез кондензиране на веществото и разсейване на топлината в помещението. Те могат да бъдат панелни или оребрено-тръбни.

Изпарителят се състои от тънък алуминиев тръбопровод и заварени стоманени пластини. Той контактува с вътрешните отделения на хладилника, ефективно отвежда погълнатата топлина от уреда и значително намалява температурата в шкафовете

Термостатичен вентил необходими за поддържане на налягането на работната течност на определено ниво. Големите звена на агрегата са свързани помежду си чрез система от тръби, образуващи херметически затворен затворен пръстен.

Последователност на работния цикъл

Оптималната температура за дългосрочно съхранение на храни в компресорни устройства се създава по време на работни цикли, извършвани един след друг.

Те протичат по следния начин:

• когато устройството е свързано към електрическата мрежа, компресорът се включва, компресира фреонови пари, синхронно повишава тяхното налягане и температура;
• под силата на свръхналягане горещата работна течност, която е в газообразно агрегатно състояние, навлиза в резервоара на кондензатора;
• движейки се по дълга метална тръба, парата освобождава натрупаната топлина във външната среда, плавно се охлажда до стайна температура и се превръща в течност;
• течната работна течност преминава през филтър-изсушител, който абсорбира излишната влага;
• хладилният агент прониква през тясна капилярна тръба, на изхода от която налягането му намалява;
• веществото се охлажда и се превръща в газ;
• охладената пара достига до изпарителя и, преминавайки през неговите канали, отнема топлина от вътрешните отделения на хладилния агрегат;
• Температурата на фреона се повишава и той отново се изпраща към компресора.

Ако говорим с прости думи за това как работи компресорният хладилник, процесът изглежда така: компресорът дестилира хладилния агент в затворен кръг. Фреонът от своя страна променя агрегатното си състояние благодарение на специални устройства, събира топлината вътре и я пренася навън.

Работният цикъл в системата се повтаря до достигане на температурните стойности, зададени от системните програми, и се възобновява отново, когато се регистрира повишаването им

След охлаждане до необходимите параметри, термостатът спира двигателя, отваряйки електрическата верига.

Когато температурата в камерите започне да се повишава, контактите се затварят отново и двигателят на компресора се активира защитно стартово реле. Ето защо по време на работа на хладилника бръмченето на двигателя постоянно се появява и след това отново затихва.

Препоръки за употреба и грижа

Няма нищо сложно в работата с оборудването: то работи автоматично денонощно. Единственото нещо, което трябва да направите при първото включване и периодично регулиране по време на работа, е да зададете оптималния температурен режим при конкретни обстоятелства.

Желаната температура е зададена термостат. В електромеханична система стойностите се задават на око или като се вземат предвид препоръките, посочени в инструкциите на производителя.В този случай трябва да вземете предвид вида и количеството на храните, съхранявани в хладилника.

Копчето за управление, като правило, е кръгъл механизъм с няколко разделения или, в по-модерни и по-скъпи модели, управлението може да се извършва с помощта на сензорен панел.

За да се оцени степента на замръзване, експертите съветват първо да поставите регулатора в средно положение и след известно време, ако е необходимо, да го завъртите надясно или наляво

Всяка маркировка на такава дръжка съответства на определен температурен режим: колкото по-голямо е разделението, толкова по-ниска е температурата. Електронният блок ви позволява да настроите температурата с максимална точност до 1 градус с помощта на въртящ се контролер или бутони.

Например, настройте фризерната част на -14 градуса. Всички въведени параметри ще бъдат показани на цифровия дисплей.

За да увеличите максимално живота на вашия домашен хладилник, трябва не само да разберете структурата му, но и да се грижите правилно за него. Липсата на подходяща поддръжка и неправилната експлоатация може да доведе до бързо износване на важни части и лошо функциониране.

Можете да избегнете нежелани последствия, като спазвате редица правила:

1. Редовно почиствайте кондензатора от мръсотия, прах и паяжини при модели с отворена метална решетка на задната стена. За да направите това, трябва да използвате обикновена леко влажна кърпа или прахосмукачка с малка приставка.
2. Инсталирайте оборудването правилно. Уверете се, че разстоянието между кондензатора и стената на помещението е най-малко 10 см. Тази мярка ще помогне да се осигури безпрепятствена циркулация на въздушните маси.
3. Размразете своевременно, предотвратявайки образуването на прекомерен слой сняг по стените на камерите. В същото време, за премахване на ледени корички е забранено използването на ножове и други остри предмети, които лесно могат да повредят и извадят от строя изпарителя.

Също така трябва да имате предвид, че хладилникът не трябва да се поставя в близост до отоплителни уреди или на места, където е възможен директен контакт със слънчева светлина. Прекомерното влияние на външната топлина има лош ефект върху работата на основните компоненти и цялостната работа на устройството.

За почистване на части от продукта, изработени от неръждаема стомана, са подходящи само специални продукти, препоръчани от производителя в инструкциите за устройството.

Ако планирате да транспортирате от място на място, най-добре е да транспортирате оборудването в камион с висок микробус, като го закрепите в строго вертикално положение.

По този начин е възможно да се предотвратят повреди и изтичане на масло от компресора, навлизащо директно в циркулационната верига на охлаждащата течност.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Как работи хладилният агрегат:

Видео #2. Подробно обяснение на структурата на компресорните хладилници:

Видео #3. Информация за работата на абсорбционните машини:

Въпреки че хладилното оборудване работи правилно, потребителите рядко се интересуват от неговия дизайн. Това знание обаче не трябва да се пренебрегва. Те са много ценни, защото ви позволяват бързо да установите причината за повредата и да локализирате проблемната област, предотвратявайки сериозни неизправности.

Моля, оставете коментари, публикувайте тематични снимки и задавайте въпроси по темата на статията в блока по-долу. Разкажете ни как разбрахте структурата на собствения си хладилник.Споделете как сте приложили знанията си за дизайна на хладилна машина на практика.