Почему в холодильнике холодно? Каков принцип работы холодильника
Давайте рассмотрим устройство холодильника компрессионного типа и как он работает.
Все части холодильника:
Компрессор;
Конденсатор;
Испаритель;
Капиллярная трубка или ТРВ (термо-регулирующий вентиль);
Трубки для их соединения, имеют замкнутую герметичную систему .
В каждой системе холодильника закачан фреон. Фреон - это хладагент, с помощью которого переносится тепло из внутренней части холодильника в окружающую среду. Когда компрессор работает, то он создает давление в несколько атмосфер, сжимая фреон, выталкивает его в конденсатор, где он остывает. В конденсаторе фреон начинает остывать и переходит из газообразного состояния в жидкое состояние. К конденсатору припаян фильтр-осушитель, а к фильтру капиллярная трубка. Фильтр служит для улавливания твердых частиц и влаги в системе (если они имеются). По тонкой капиллярной трубке фреон поступает в испаритель. В испарителе фреон начинает активно вскипать и начинается охлаждение камеры. И весь цикл повториться снова много раз.
На сегодняшний день, данная работа любого бытового холодильника Атлант , Индезит, Самсунг или Либхер основан на таком принципе.
Почему не стоит ремонтировать холодильник своими руками
Без определенных знаний лучше не лезть и не разбирать холодильник. своими руками без специального инструмента практически невозможно. Такой ремонт может привести к более серьезной неисправности и сэкономить деньги тут уже точно не получиться. Для ремонта необходимо имет: горелку, баллон с фреоном, вакуумный насос, припой и т.д. Согласитесь, сделать ремонт мастеру по холодильникам не составит труда. А если Вы собрались сделать заправку фреона своими руками, то необходимо потратить около 15тыс. рублей только на покупку необходимого инструмента! И вы точно не сэкономите на ремонте - это факт!
Доверьте ремонт холодильников профессионалам своего дела - звоните!
Устройство бытового холодильника состоит из нескольких частей:
На рисунке представлено устройство двухкамерного бытового холодильника с одним компрессором. Холодильная камера – плачущий испаритель. Морозильная камера – без "No Frost".
Устройство двухкамерного холодильника с одним компрессором
- Нагнетательный трубопровод
- Конденсатор
- Капиллярная трубка
Устройство, а также принцип работы холодильника поверхностно изучается на уроках физики, однако, не каждый взрослый человек представляет, как работает холодильник? Рассмотрение и анализ основных технических аспектов поможет на практике продлить срок эксплуатации и улучшить работу бытового холодильника.
Устройство компрессионного холодильника
Устройство холодильника лучше всего рассматривать на примере компрессионного образца, поскольку в быту чаще всего используются именно такие аппараты:
- – устройство, которое с помощью поршня проталкивает хладагент (газ), создавая разное давление на разных участках системы;
- Испаритель – емкость, в которую попадает разжиженный газ, впитывающий тепло из холодильной камеры;
- Конденсатор – емкость, в которой сжатый газ отдает тепло в окружающее пространство;
- Терморегулирующий вентиль – устройство поддерживающее необходимое давление хладагента;
- Хладагент – смесь газов (чаще всего используют фреон), которая под воздействием работы компрессора циркулирует в системе, забирая и отдавая тепло на разных ее участках.
Работа холодильника
Устройство холодильника, а также принцип работы холодильника с одной камерой можно понять, просмотрев соответствующее видео:
Самым важным аспектом в понимании работы компрессионного аппарата является то, что он не создает холод как таковой. Холод возникает вследствие отбора тепла внутри устройства и отправки его наружу. Эту функцию выполняет фреон. Попадая в испаритель, который обычно состоит из алюминиевых трубок или, спаянных между собой пластин, пары фреона поглощают тепло.
Это нужно знать: в холодильниках старого образца корпус испарителя одновременно является корпусом морозильной камеры. При размораживании этой камеры нельзя пользоваться острыми предметами для устранения льда, поскольку через пробитый корпус испарителя весь фреон выветрится. Холодильник без хладагента становится нерабочим и подлежит дорогостоящему ремонту.Далее под воздействием компрессора пары фреона покидают испаритель и переходят в конденсатор (система из трубок, которые располагаются внутри стенок и на задней части агрегата). В конденсаторе хладагент остывает, постепенно становясь жидким. По пути в испаритель газовая смесь осушается в фильтре-осушителе, а также проходит через капиллярную трубку. На входе в испаритель за счет увеличения внутреннего диаметра трубки давление падает и газ становится парообразным. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.
Как работает компрессор?
При помощи поршня компрессор перегоняет хладагент из одной системы трубок в другую, попеременно меняя физическое состояние фреона. При подаче хладагента в конденсатор компрессор его сильно сжимает, отчего фреон нагревается. Пройдя длинный путь по лабиринту трубок конденсатора, охлажденный фреон через расширенную трубку попадает в испаритель. От резкой перемены давления хладагент быстро охлаждается. Теперь пары фреона способны поглотить определенную дозу тепла и перейти в систему трубок конденсатора.
В бытовых приборах используют полностью герметичные корпуса компрессоров, которые не пропускают рабочую газовую смесь. С целью герметичности электродвигатель, который приводит в движение поршень, тоже располагается внутри корпуса компрессора. Все трущиеся детали внутри мотор-компрессора смазаны специальным маслом.
Электрическая схема холодильника может стать полезной для тех, кто готов к самостоятельной диагностике и ремонту холодильника:
Устройство и принцип работы двухкамерного холодильника
Устройство двухкамерного холодильника отличается от однокамерного тем, что в каждом отсеке есть свой испаритель. В отличие от предшественников, в двухкамерных аппаратах оба отсека изолированы друг от друга. В таких устройствах морозилка, как правило, располагается, внизу, а холодильная часть – вверху. Принцип работы двухкамерного холодильника заключается в том, что рабочая газовая смесь сначала остужает испаритель морозилки до определенной минусовой температуры. Только после этого фреон переходит в испаритель холодильного отсека. После того, как испаритель холодильной камеры достигнет определенной минусовой температуры срабатывает терморегулятор, останавливающий работу мотора.
В быту чаще используются двухкамерные аппараты с одним компрессором. В агрегатах с двумя моторами принцип работы холодильника существенно не меняется, просто один компрессор работает на морозилку, другой – на холодильную камеру. Принято считать, что работа холодильника с одним компрессором более экономична, но на деле это не всегда так. Ведь в аппарате с двумя моторами можно отключать одну из камер, в работе которой нет нужды. Работа двухкамерного холодильника с одним компрессором всегда предполагает одновременное охлаждение обеих камер.
Холодильник и температура внешней среды
В инструкции по эксплуатации большинства бытовых холодильников указано при какой температуре лучше всего его эксплуатировать. Минимально допустимым показателем является температура +5 по Цельсию. Может ли холодильник работать в условиях холода, особенно, на морозе? Рассмотрим возможные проблемы:
- Неправильная работа термостата. В обычных условиях терморегулятор разрывает электрическую цепь при достижении необходимой температуры. Когда воздух внутри прогреется, термостат снова замкнет электрическую цепь, и мотор возобновит свою работу. В условиях минусовой температуры внешней среды термостат, скорее всего, повторно не включит компрессор, так как теплу внутри камеры попросту неоткуда взяться;
- Затрудненный запуск компрессора. В старых аппаратах чаще всего применялись хладагенты R12 и R22. Для нормальной работы использовались рефрижераторные масла, которые при температуре ниже +5С становятся слишком густыми, а это значит, что запуск и движение поршня будет затруднительным;
- Возникновение эффекта «влажного хода». Поскольку тепла в холодильнике нет, то нарушается работа испарителя. В компрессор поступает насыщенный каплями пар. В результате продолжительной работы в таких условиях вся механика мотора будет повреждена.
Простыми словами, щадящее отношение к устройству значительно продлит срок его работы.
Принцип работы абсорбционного холодильника
В абсорбционном аппарате охлаждение связано с испарением рабочей смеси. Чаще всего таким веществом является аммиак. Передвижение хладагента происходит в результате растворения аммиака в воде. Из абсорбера раствор аммиака поступает в десорбер, а далее – в дефлегматор, в котором смесь разделяется на первоначальные составляющие. В конденсаторе аммиак становится жидким и снова направляется в испаритель.
Перемещение жидкости обеспечивают струйные насосы. Кроме воды и аммиака в системе присутствует водород или другой инертный газ.
Чаще всего абсорбционный холодильник востребован там, где невозможно использовать обычный компрессионный аналог. В быту такие аппараты применяются редко, так как они сравнительно недолговечны, а хладагент представляет собой ядовитое вещество.
Режим работы и отдыха компрессионного холодильника
Многим пользователям интересен вопрос: сколько должен работать холодильник? Единственно верным критерием нормальной работы домашнего аппарата является достаточная степень заморозки и охлаждения продуктов в нем.
Сколько холодильник может работать, а сколько должен отдыхать не прописано ни в одной инструкции, однако, существует понятие «оптимального коэффициента рабочего времени». Для его вычисления продолжительность рабочего цикла разделяют на сумму рабочего и нерабочего цикла. Так, например, холодильник, проработавший 15 минут с дальнейшим 25-минутным отдыхом, будет иметь коэффициент 15/(15+25) = 0,37. Чем меньше этот коэффициент, тем лучше работает холодильник. Если в результате подсчета получится число меньше 0,2, то, скорее всего, неправильно выставлена температура в холодильнике. Коэффициент больше 0,6 означает, что герметичность агрегата нарушена.
Как работает холодильник No Frost?
В холодильниках с системой no frost («без инея») есть только один испаритель, который спрятан в морозилке за пластиковой стенкой. Холод от него передается при помощи вентилятора, который расположен за испарителем. Через технологические отверстия холодный воздух поступает в морозильную, а далее – в холодильную камеру.
Вконтакте
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.
- Режим быстрого охлаждения позволяет всегда иметь под рукой холодное пиво.
- Режим оттаивания, при котором в камеру поочередно подается то теплый, то холодный воздух, позволяет размораживать продукты без потери влаги и изменения цвета.
- Режим мягкого замораживания (-5 °С) создает оптимальные условия для хранения свежего мяса, птицы и рыбы, которые при этой температуре легко нарезаются ломтиками.
- Режим сохранения свежести (2 °С) способствует сохранению влаги в продуктах.
- 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.
Классический холодильник, без системы No Frost работает следующим образом:
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 капиляра (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)
1-Мотор-компрессор; 2-Защитно-пусковое реле;
3-Терморегулятор; 4-Внутренняя лампа освещения холодильника; 5-Испаритель;
6-Фильтр-осушитель; 7-Конденсатор; 8-Капиляр; 9-Включатель лампы
Электрическое оборудование холодильников
К электрическому оборудованию бытовых холодильников
относятся следующие приборы:
электрические нагреватели: для обогрева генератора в абсорбционных холодильных
агрегатах; для предохранения дверного проема низкотемпературной (морозильной)
камеры от выпадения конденсата (запотевания) на стенках; для обогрева испарителя
при полуавтоматическом и автоматическом удалении снежного покрова;
электродвигатель компрессора (это относится к компрессионным холодильникам);
проходные герметичные контакты для соединения обмоток электродвигателя с
внешней электропроводкой холодильника через стенку кожуха мотор-компрессора;
осветительная аппаратура, предназначенная для освещения холодильной камеры;
вентиляторы: для обдува конденсатора холодильного агрегата воздухом (при
использовании в холодильниках конденсаторов с принудительным охлаждением) и для
принудительной циркуляции воздуха в камерах холодильников.
К приборам автоматики бытовых холодильников относятся:
датчики-реле температуры (терморегуляторы) для поддержания заданной
температуры в холодильной или низкотемпературной камере бытовых холодильников;
пусковое реле для автоматического включения пусковой обмотки электродвигателя
при запуске;
защитное реле для предохранения обмоток электродвигателя от токов перегрузки;
приборы автоматики для удаления снежного покрова со стенок испарителя
Электрическая схема холодильника и принцип ее работы.
При подаче напряжения электрический ток проходит через замкнутые контакты
терморегулятора (3), кнопки размораживания (10), реле тепловой защиты (11),
катушку пускового реле (контакты пускового реле12.2 пока разомкнуты) и рабочую
обмотку электродвигателя мотор-компрессора.
Поскольку двигатель пока не вращается, ток протекающий через рабочую обмотку
мотор-компрессора в несколько раз превышает номинальный, пусковое реле (12)
устроено таким образом, что при превышении номинального значения тока замыкаются
контакты (12.2), к цепи подключается пусковая обмотка электродвигателя.
Двигатель начинает вращаться, ток в рабочей обмотке снижается, контакты
пускового реле размыкаются и двигатель продолжает работать в нормальном режиме.
Когда стенки испарителя охладятся до установленного на терморегуляторе значения,
контакты (3) разомкнуться и электродвигатель мотор-компрессора остановиться.
С течением времени температура внутри холодильника повышается, контакты
терморегулятора замыкаются и весь цикл повторяется заново.
Реле защиты предназначено для отключения двигателя при опасном повышении силы
тока. С одной стороны оно защищает двигатель от перегрева и поломки, а с другой
- Вашу квартиру от пожара.
Реле состоит из биметаллической пластины (11.1), которая при повышении
температуры изгибается и размыкает контакты (11.2), после остывания
биметаллической пластины контакты снова замыкаются.
12.1 - катушка реле; 12.2 - контакты реле
Из каких материалов изготовлен холодильник
Упрощенно представляя, холодильник состоит из изотермического шкафа и электрического оборудования (холодильного агрегата)
Корпус
Корпус является несущей конструкцией, поэтому должен быть достаточно жестким.
Его изготавливают из листовой стали толщиной 0,6-0,1 мм. Герметичность наружного
шкафа обеспечивается пастой ПВ-3 на основе хлорвиниловой смолы. Поверхность
шкафа фосфатируют, затем грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01,
ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др. Выполняют это с помощью краскопультов или в
электростатическом поле. Поверхность сервировочного столика, если таковой
имеется, покрывают полиэфирным лаком.
В последнее время для изготовления корпуса холодильника все чаще применяют ударопрочные пластики. Благодаря этому сокращается расход металла и уменьшается масса холодильного прибора.
Внутренние шкафы холодильников
Металлические внутренние шкафы из стального листа толщиной 0,7- 0,9 мм
изготавливают методом штамповки и сварки и эмалируют горячим способом
силикатно-титановой эмалью.
Пластмассовые камеры изготавливают из АБС-пластика или из ударопрочного
полистирола методом вакуум-формирования. АБС (акрилбутадиеновый стирол) обладает
высокими механическими свойствами и стойкостью по отношению к хладону (фреону).
Детали из АБС-пластика, покрытые хромом и никелем, широко применяются в
декоративных целях. АБС-пластики отечественного производства по
физико-механическим свойствам делятся на четыре группы:
АБС-0903 средней ударной вязкости;
АБС-1106Э, АБС-1308, АБС-1530, АБС-2020 повышенной ударной вязкости;
АБС-2501К, АБС-2512Э, АБС-2802Э высокой ударной вязкости;
АБС-0809Т, АБС-0804Т, АБС-1002Т повышенной теплостойкости.
АБС-пластики выпускаются в виде гранул диаметром не более 3 мм и длиной 4-5 мм
или в виде порошка и перерабатываются литьем под давлением, выдуванием,
термоформованием. Камеры у морозильников и камеры низкотемпературных отделений
холодильников металлические - из алюминия или нержавеющей стали. Стальные камеры
более долговечны, гигиеничны, но они увеличивают массу холодильника и требуют
особых способов крепления к наружному корпусу для наиболее эффективной
теплоизоляции от окружающей среды.
К преимуществам пластмассовых камер относятся технологичность изготовления,
малый коэффициент теплопроводности, меньшая масса. Однако такие камеры быстрее
стареют, со временем теряют товарный вид, менее долговечны и менее прочны по
сравнению с металлическими. В холодильниках с пластмассовыми камерами по
периметру дверного проема не устанавливают накладки, закрывающие теплоизоляцию,
так как роль накладок выполняют отбортованные края камеры.
Двери
Изготовляют из стального листа толщиной 0,8 мм методом штамповки и сварки. В
некоторых моделях холодильников двери изготовлены из древесностружечной плиты
или ударопрочного полистирола.
Дверь холодильника состоит из наружной и внутренней панелей, теплоизоляции между ними и уплотнителя. Панели двери изготовляют из ударопрочного полистирола методом вакуум-формования. Толщина листа 2-3 мм. У большинства холодильников двери открываются слева направо. В всех современных холодильниках предусмотрена перенавеска двери, т.е. возможность открывания двери справа налево. У настенных холодильников дверь двухстворчатая.
Дверь холодильника должна плотно прилегать к дверному проему, иначе теплый воздух будет проникать в камеру. Для обеспечения герметичности внутреннюю сторону двери по всему периметру окантовывают магнитным уплотнителем разного профиля. В холодильниках старых конструкций применялись резиновые уплотнители баллонного типа.
Двери в закрытом положении удерживаются с помощью механических (чаще куркового типа) или магнитных затворов. Последние наиболее распространены. При их наличии ручку двери можно расположить на разной высоте, исходя из требований технической эстетики. Замена дверных петель специальными навесками, укрепляемыми сверху и снизу двери, уменьшает общие габариты холодильника при открывании двери, что важно при установке холодильников в углу помещений.
Теплоизоляция
Теплоизоляцию применяют для защиты холодильной камеры от проникновения тепла
окружающей среды и прокладывают по стенкам, верху и дну холодильного шкафа и
холодильной камеры, а также под внутренней панелью двери. От теплоизоляционных
материалов требуется, чтобы они обладали низким коэффициентом теплопроводности,
небольшой объемной массой, малой гигроскопичностью, влагостойкостью, были
огнестойкими, долговечными, дешевыми, биостойкими, не издавали запаха, а также
были механически прочными. Для теплоизоляции шкафа и двери холодильников
применяют штапельное стекловолокно МТ-35, МТХ-5, МТХ-8, минеральный войлок,
пенополистирол ПСВ и ПСВ-С и пенополиуретан ППУ-309М.
Минеральный войлок изготовляют из минеральной ваты путем обработки ее растворами синтетических смол. Исходным сырьем для получения минеральной ваты служат минеральные породы (доломит, доломитоглинистый мергель), а также металлургические шлаки.
Стеклянный войлок - разновидность искусственного минерального войлока. Он состоит из тонких (толщина 10-12 мк) коротких стеклянных нитей, связанных синтетическими смолами. Теплоизоляция из стеклянного войлока и супертонкого волокна биостойка, не имеет запаха, обладает водоотталкивающим свойством, удобно укладывается и поэтому часто применяется.
Пенополистирол - синтетический теплоизоляционный материал. Он представляет собой легкую твердую пористую газонаполненную пластмассу с равномерно распределенными замкнутыми порами. Теплоизоляцию из пенополистирола получают вспениванием жидкого полистирола непосредственно в простенках холодильной камеры и корпуса шкафа холодильника.
Пенополиуретан - пенопласты мелкопористой жесткой структуры, полученные путем
вспучивания полиуретановых смол с применением соответствующих катализаторов и
эмульгаторов. Для повышения теплозащитных свойств в качестве вспучивающего газа
применяют хладон-11 и др. Процесс пенообразования и затвердевания пены
происходит в течение 10-15 мин при температуре до 5 °С.
Пенополиуретан обладает малой объемной массой, низким коэффициентом
теплопроводности, влагостоек. Его можно вспенивать непосредственно в холодильном
шкафу. При этом он равномерно и без воздушных полостей заполняет все
пространство в простенках, хорошо склеивается со стенками, повышая прочность
шкафа.
В зависимости от качества теплоизоляционных материалов толщина изоляции в стенках шкафа холодильника может быть от 30 до 70 мм, в двери - от 35 до 50 мм. Замена теплоизоляции из стекловолокна изоляцией из пенополиуретана позволяет при одних и тех же габаритах корпуса увеличить объем холодильника на 25%.
Затворы и уплотнители дверей
Ранее в холодильниках применялись курковые и секторные затворы дверей. В
современных холодильниках применяются магнитные запоры.
Магнитные затворы представляют собой эластичную магнитную вставку, помещенную в уплотнительный профиль на внутренней панели двери. При закрывании двери она плотно притягивается к металлическому корпусу. Исходным сырьем для получения магнитных материалов служит феррит бария ВаО в смеси с каучуками или поливиниловыми и другими смолами, придающими ему гибкость. Изготовленные ленты эластичного магнита намагничивают в магнитном поле.
Притягивая уплотнитель к шкафу по всему периметру, магнитный затвор обеспечивает хорошее уплотнение и в то же время не требует усилий для открывания двери, которое необходимо проверять динамометром с погрешностью +1 Н. Динамометр прикрепляют к ручке на расстоянии, наиболее отдаленном от шарниров. Усилие при этом должно быть направлено перпендикулярно плоскости двери.
Для дверных уплотнителей в холодильниках с курковыми и секторными затворами применяют пищевую резину, с магнитными затворами - поливинилхлоридные и полихлорвиниловые уплотнители с магнитной вставкой и магнитные уплотнители с дополнительными удерживателями. В холодильниках с механическим затвором плотное закрывание двери достигается благодаря сжатию профиля резинового уплотнителя.
В холодильниках с магнитным затвором уплотнитель притягивается к шкафу силой притяжения магнита, при этом профиль уплотнителя растягивается. Уплотнитель имеет два баллона. Баллон прямоугольного сечения, в котором находится магнитная вставка, прижимается передней плоскостью к шкафу. Толщина стенки баллона существенно влияет на силу притяжения уплотнителя и не превышает 0,45 мм. Баллон "гармошка" служит для компенсации небольшого свободного хода двери. В свободном состоянии уплотнителя "гармошка" несколько сжата и при отходе двери растягивается, препятствуя отрыву уплотнителя от шкафа. Для эффективной работы профиль баллона "гармошка" имеет небольшое сопротивление растяжению, что обеспечивается тонкими стенками баллона, а также соответствующей конфигурацией его.
Магнитные вставки узлов уплотнения делают прямоугольного сечения. Их изготовляют из эластичных многокомпонентных ферритонаполненных композиций. Улучшить магнитные, физико-химические и термомеханические свойства, а также технико-экономические показатели магнитных эластичных вставок стало возможным благодаря использованию новых полимерных композиций на основе сополимеров ЭВА.
Уплотнение двери следует проверять, не включая холодильник в сеть. Бумажная полоска шириной 50 мм и толщиной 0,08 мм, заложенная между уплотнителем двери и закрываемой поверхностью шкафа, ни в одном месте не должна свободно перемещаться.
