Библиотека мастера ESpec

Устройство и принцип работы холодильника

Дата распечатки 17.10.2018 21:12

Компрессорные холодильники, устройство и принцип действия

К устройствам подобного рода относятся такие известные марки, как Stinol, Indesit или ATLANT, которые в большинстве случаев стоят у многих в домах. Основным принципом их работы является работа установленного компрессора, обеспечивающего охлаждение воздуха в обычной и морозильной камерах.

Если рассматривать устройство компрессорных холодильников, можно выделить основные агрегаты и части, являющиеся обязательными комплектующими данных моделей:

  • Мотор холодильника (компрессор). В зависимости от конструкции, они подразделяются на модели линейного или инверторного типа. Охлаждающая жидкость, в качестве которой во всех холодильниках является фреон, под действием компрессора перемещается по специально расположенным трубкам и обеспечивает понижение воздуха в камерах.
  • Конденсаторная панель. Представляет собой систему из трубок, которые закреплены либо сбоку, либо в задней части холодильника. За счет подобного расположения происходит теплообмен между окружающим воздухом в квартире или доме и теплом, вырабатываемым компрессором. За счет конденсатора, холодильник надежно защищен от перегрева. При этом следует учесть, что размещать его необходимо подальше от печей, обогревателей и стационарных радиаторов, так как в этом случае температура окружающего воздуха окажется повышенной, и перегрева избежать не удастся.
  • Испаритель.  Представляет собой узел, в который под давлением, создаваемым имеющимся компрессором, из конденсатора поступает фреон, при этом последний преобразуется из жидкости в газ (испаряется). Таким образом, хладагент отбирает тепло, которое присутствует во внутренних камерах, отводя его в конденсатор, и охлаждает имеющийся там воздух.
  • ТРВ (терморегулирующий вентиль). Позволяет автоматически регулировать хладагент, поступающий в испаритель в зависимости от температуры паров фреона, выходящего из последнего.
  • Хладагент. Как правило, для данной цели используют фреон или изобутан в газообразной форме. Проходя по трубкам через конденсатор, он охлаждает воздух во внутренних камерах холодильника.

Таким образом, вся холодильная установка работает за счет того, что способна поглощать тепло и затем отдавать его в окружающую среду.

Как уже было сказано выше, хладагент подается в испаритель, после чего за счет поглощения выработанного тепла нагревается и переходит в состояние газа. В этот момент включается компрессор (мотор) холодильника поршневого типа, который поршнем сжимает фреон, чем создает давление, необходимо для его протекания в системе.

Начиная свое движение, хладагент поступает в конденсатор, где отдает полученное тепло, его температура понижается, и он переходит в жидкостное состояние. Для того, чтобы правильно отрегулировать требуемую температуру во внутренних камерах, в современных моделях холодильников устанавливается терморегулятор, который позволяет выставить требуемый температурный режим либо дискретным способом (при помощи ручки), либо посредством электронного сенсорного дисплея.

После охлаждения фреон проходит в фильтр-осушитель, который удаляет из него излишнюю влагу. После чего хладагент вновь поступает в испаритель. Данная процедура будет повторяться до того времени, пока во внутренних камерах не будет установлена температура, выставленная регулятором. При достижении требуемого значения контроллер посылает сигнал на реле пуска, отключающее двигатель холодильника.

Однокамерные холодильники, устройство, принцип работы

Все холодильники компрессорного типа работают по принципу отдачи тепла в окружающую среду посредством применяемого хладагента. Фреон, попадая в испаритель, представляющий собой замкнутую систему алюминиевых трубок, поглощает имеющееся тепло из внутренних камер.

ВАЖНО! В однокамерных холодильниках, выпущенных много лет назад, испаритель расположен, как правило, наверху и является стенками морозильной камеры. С учетом того, что в старых моделях нет функции автоматического размораживания холодильника, это приходится делать вручную. В подобных случаях в процессе очистки морозилки от намерзшего льда запрещается пользоваться острыми предметами, так как при повреждении испарителя происходит утечка фреона, что приводит к серьезной поломке и последующему ремонту.

После того, как включается компрессор и создает необходимо давление, фреон начинает поступать из испарителя в систему конденсатора (представляет собой алюминиевые трубки, расположенные в стенках), где его температура начинает понижаться, и он переходит в жидкое состояние. Затем опять цикл повторяется, фреон через фильтр-осушитель и систему капилляров опять подается в испаритель, где превращается в газ.

Принцип работы компрессора

Компрессор представляет собой механизм поршневого типа, который перегоняет хладагент по системе трубок из алюминия из одного устройства в другое.

Когда фреон подается в конденсатор, он сжимается компрессором, за счет чего его температура начинает повышаться. Позднее, хладагент движется через систему трубок из алюминия, составляющих конденсатор и попадает в испаритель, диаметр трубок которого значительно больше. За счет падения давления, температура фреона опять начинает резко снижаться.  Таким образом, он может опять забирать тепло, после чего снова направляться в конденсатор.

В целях безопасности, двигатель и компрессор выполняются, как правило, в одном корпусе, что обеспечивает их герметичность, исключающую протекание хладагента.

Внутри все движущиеся детали компрессора и двигателя обработаны специальным машинным маслом.

Двухкамерные холодильники, устройство и принцип работы

Отличия двухкамерных холодильника от устройств предыдущего типа заключаются в наличии двух испарителей, предназначенных для каждой из камер. Если в старых устройствах камеры были соединены, то в современных устройствах они отделены и полностью изолированы, при этом морозилка устанавливается в нижней его части, а основное отделение – в верхней.

По принципу работы подобные устройства также имеют принципиальные отличия. Вначале хладагент подается в испаритель морозильной камеры и охлаждает внутреннюю камеру до требуемой, отрицательной температуры. После чего он поступает в трубки испарителя основного отсека и также понижает температуру. Так же, как и в случае однокамерных холодильников, срабатывающий терморегулятор при достижении требуемой температуры отключает двигатель.

Как правило, большинство моделей холодильников, установленные в квартирах и частных домах, являются однокомпрессорными. Однако, иногда производители устанавливают два компрессора, принцип работы всего устройства останется абсолютно таким же. Различие заключается лишь в том что один из компрессоров работает только на морозилку, а второй – только на основное отделение.

Преимуществом двухкомпрессорных моделей является то, что при ненадобности существует возможность отключения одного из отделений (либо морозильной камеры, либо основной). Тем не менее, в старых моделях типа МИНСК 126, 128 так же существует возможность отключения одной из камер, однако она осуществляется за счет переключения нормально-открытого соленоидного клапана в закрытое состояние, благодаря чему происходит перекрытие подачи хладагента. Также в современных моделях существует возможность установки датчиков температуры, замеряющих показания как внутри, так и снаружи прибора.

Абсорбционные холодильники, как устроены, принцип работы

Так же, как и в холодильниках компрессорного типа, охлаждение внутренних камер в устройствах данного типа связано не с выработкой холода, а с испарением рабочей жидкости, в качестве которой чаще всего используют аммиак, однако, помимо него в ней также присутствуют водород или какой-либо еще инертный газ.

Подобные аппараты укомплектованы абсорбером, десорбером и дефлегматором. При растворении аммиака в воде вся смесь приходит в движение. Раствор, находящийся в абсорбере, за счет своих физических свойств, продвигается в десорбер, где снова разлагается на две предварительные составляющие. В конденсаторе рабочая смесь снова приходит в жидкое состояние, а затем опять отправляется в испаритель. Движение аммиака обеспечивается посредством струйных насосов.

Чаще всего холодильник абсорбционного типа используется там, где нельзя применять обычный компрессорный агрегат. В быту такие аппараты устанавливаются редко из-за имеющегося в их составе ядовитого вещества, крайне токсичного для человека.

Особенности работы холодильника и его модулей

Условия работы холодильника по параметрам окружающей среды

Как и у любого электрического прибора, у бытовых холодильников имеются ограничения по температуре окружающей среды, причем нижняя граница данного диапазона установлена в +5С.

В случае установки устройства на улице при наличии более низких или даже отрицательных температур, в работе холодильника могут возникнуть следующие проблемы:

  • Некорректное функционирование термостата. Как указывалось выше, при достижении требуемой температуры терморегулятор подает сигнал, который размыкает электроцепь и прекращает подачу электрического тока на двигатель, после чего весь холодильник выключается. По море того, как воздух внутри камер начинает нагреваться, цепь замыкается, двигатель запускается, и устройство вновь начинает работать. Однако, при условии слишком холодных температур окружающего воздуха, особенно при их отрицательных значениях, термостат не сработает
  • Проблемы с запуском компрессора. В аппаратах предыдущего поколения в качестве хладагента использовались жидкости R12,R22, которые при понижении температуры окружающей (и, соответственно, рабочей) среды ниже +5С приобретали повышенную вязкость, вследствие чего работа механизмов становилась затруднительной.
  • Эффект «влажного хода» испарителя. Так как при низких температурах окружающего воздуха тепло в камерах холодильника будет отсутствовать, возникнут проблемы в функционировании испарителя. В компрессор будет поступать газ, насыщенный водяными парами, что через очень короткое время неизбежно приведет к его поломке.

Таким образом, эксплуатация аппарата при низких или отрицательных температурах значительно сократит время его службы и приведет к очень дорогостоящему ремонту.

Режим включения и отключения холодильника

Как правило, не существуют строгих ограничений по времени, в течение которого холодильник должен находиться во включенном либо выключенном состоянии. Эффективность его работы определяется возможностью достигать и поддерживать требуемую температуру как в основном отделении, так и в морозильной камере.

Тем не менее, существует такое понятие, как оптимальный коэффициент времени работы, который считается исходя продолжительности работы и суммарного времени работы и простаивания. Данный коэффициент получается при делении времени рабочего цикла на суммарную продолжительность.

Из расчета видно, что эффективность работы аппарата будет тем выше, чем меньшее значение будет иметь данный коэффициент К примеру, значение показателя в пределах 0,2 означает, что допущена ошибка в выставлении внутренней температуры. Однако, при приближении коэффициента к 0,6 это должно сигнализировать о том, что имеется утечка хладагента.

Принципы работы холодильника No Frost и с «плачущей» стенкой основной камеры

В подобных моделях No frost присутствует испаритель, располагающийся за панелью из пластика в задней стенке морозильной камеры. За ним помещен вентилятор, передающий холод посредством своей работы. За счет специально предусмотренных отверстий холодный воздух охлаждает сперва морозилку, а затеи и основную камеру.

Также данные модели оснащены автоматической системой размораживания, принцип работы которой заключается в том, что при помощи таймера через определенные промежутки времени в течение суток активизируется работа нагревательного элемента, установленного над испарителем. Таким образом, жидкость испаряется наружу, и иней не оседает на стенках морозилки.

Принцип работы «плачущей» задней стенки основан на том, что при работе испарителя на нем образуется лед. Потом, когда холодильник отключается на определенное время, наледь тает, а образовавшаяся жидкость стекает в специально предусмотренное технологическое отверстие (капельный способ).

Функция «суперзаморозки»

Данная функция предусмотрена в двухкамерных моделях современных холодильников, причем, способ запуска данной опции может быть как механическим, так и автоматическим. При подобном режиме компрессор морозилки работает до тех пор, пока все продукты полностью не промерзнут. После чего в устройствах с механическим регулятором ее нужно отключить вручную, в иных моделях она отключается автоматически спустя определенное время.

Максимальный срок работоспособности компрессора ограничивается, как правило, тремя сутками, после чего его требуется отключить во избежание перегрева компрессора.

Электрическая схема холодильника

Для того, чтобы полностью разобраться в причинах поломки подобных устройств, необходимо знать схему электрических соединений холодильника.

При подаче на одну из обмоток двигателя U пусковое реле замыкает контакты и остается в таком состоянии до достижения требуемой температуры, заданной переключателем. После того, температурный уровень достигнут, контакты размыкаются, и двигатель останавливается, а холодильник выключается.

Таким образом, представляя себе работу холодильника, можно осуществить его починку и заменив неисправные делали, вновь привести его в рабочее состояние.







Распечатано с:
Библиотека мастера ESpec (http://library.espec.ws)

Адрес статьи:
http://library.espec.ws/section3/article134.html
liveinternet.ru RadioTOP Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru