Пристрій і принцип роботи холодильника – просто про складне

В результаті ознайомлення з цією статтею ви отримаєте вичерпну інформацію щодо принципу роботи холодильника і елементів, з яких він складається.

Пристрій холодильника компресорного типу

Найбільш затребуваними для застосування в побуті є холодильники компресорного типу. Зазвичай такий прилад для охолодження продуктів харчування виконаний у вигляді ізотермічного шафи, в якому знаходиться електричне обладнання.

Моделі компресорного типу складаються з наступних елементів

1. Мотор-компресор.

2. Конденсатор.

3. Фільтр осушувач.

4. Капілярна трубка.

5. Випарник.

6. Терморегулятор.

7. Датчик температури.

8. Лампа освітлення холодильної камери.

9. Кнопка включення освітлення.

10. Пускозахисне реле.

корпус

Матеріал, з якого виготовляється несуча конструкція, повинен володіти підвищеною жорсткістю. Якщо у виробництві використовується листова сталь, її товщина, як правило, становить 0,6-1 мм. Однак в даний час все більше віддається перевага ударостійкого пластику, що дозволяє звести до мінімуму витрати дорогого металу. У той же час такий холодильник набагато менше важить.

двері

Перекривають отвір зовнішня і внутрішня панелі являють собою єдину конструкцію, всередині якої знаходиться теплоізоляційний матеріал. Утримання двері в закритому положенні відбувається за рахунок магнітних затворів, які свого часу прийшли на зміну механічним деталям куркового типу.

ущільнювачі дверей

Необхідну герметичність забезпечує розташований по периметру ущільнювача, який знаходиться на внутрішній панелі. У нього вмонтовано магнітний елемент, який відповідає в пристрої холодильника за щільне прилягання двері до поверхні корпусу.

Ущільнювач двері холодильника.

В якості сировини для виготовлення магнітної стрічки використовується барій в поєднанні з різними смолами, що дозволяють домогтися необхідної еластичності. У момент притиснення відбувається розтягування профілю ущільнювача. При цьому двері відкриваються досить легко, вимагаючи мінімальних зусиль.

Внутрішні полиці і шафи

Усередині холодильника розташовуються шафи, які можуть бути виготовлені як з листової сталі, на яку наноситься біла силикатно-титанова фарба, так і з ударостійкого пластику.

Використовуваний для пластмасових камер зі знімними полицями матеріал здатний протистояти механічним впливам, а також абсолютно стійкий до фреону. Крім того, елементи, зроблені з АБС-пластика, відмінно підходять для декорування поверхонь.

Що стосується низькотемпературних відділень холодильної установки, зокрема морозильника, для їх облаштування застосовується алюміній або нержавіюча сталь. При цьому сталеві камери вважаються не тільки більш довговічними, але і такими, що відповідають вимогам гігієни. Однак за рахунок їх ваги значно збільшується загальна маса обладнання.

Переваги пластикових елементів, в свою чергу, полягають в низькому коефіцієнті теплопровідності, а також помірному вазі виробів. Істотним мінусом є їх недовговічність. Такі камери досить швидко втрачають свій первинний зовнішній вигляд. За своїми показниками міцності вони значно поступаються внутрішнім деталям, зроблену зі сталі.

Мотор-компресор

Основний елемент холодильної установки компресійного типу розташовується, як правило, в нижній задній частині приладу. Компресор приводиться в дію за допомогою роботи електричного двигуна, в результаті чого створюється необхідний тиск на тій чи іншій ділянці системи.

Мотор-компресор холодильника.

Відбувається це за рахунок переміщення холодоагенту в міру того, як працює холодильник. Таким чином, зайве тепло переноситься з внутрішньої камери назовні. Сучасні моделі холодильників побутового призначення можуть бути оснащені як одним, так і двома компресорами.

конденсатор

Дана деталь зазвичай має форму змійовика, і призначена для перетворення фреону з газоподібного стану в рідке. В результаті даного процесу теплова енергія переміщається в навколишнє середовище. Для більш ефективного відводу надлишкового тепла металева трубка кріпиться до ребристої поверхні.

Конденсатор холодильника.

Вступник в неї холодоагент остигає, досягаючи кімнатної температури, після чого рідина рухається в напрямку капіляра. Відведення тепла від конденсатора в більшості сучасних моделей холодильників здійснюється за допомогою конвекції.

капіляр

Холодоагент, що рухається у напрямку до випарника, проходить через вузьку трубку, в результаті чого знижується його тиск. У підсумку на певному етапі фреон досягає точки кипіння, після чого відбувається процес його випаровування.

випарник

Даний елемент діє за принципом протилежності конденсатору – тобто, рідкий холодоагент перетворюється в газ і починає поглинати теплову енергію, виділяючи холод. Таким чином, відбувається зниження температури повітря всередині камери, в результаті чого охолоджуються також знаходяться в ній продукти.

Деталь ця виконана у вигляді трубки, яка з’єднується з металевою пластиною. Випарник може перебувати безпосередньо в камері і бути поєднаним з її корпусом. В інших випадках його вбудовують в стінку холодильника.

Випарник холодильника.

Фільтр-осушувач

Традиційно в схемі роботи холодильника компресійного типу задіяна мідна трубка, встановлена ??безпосередньо в конденсаторі або поблизу нього, і відповідає за очищення холодоагенту від всіляких забруднень, які утворюються в процесі експлуатації приладу.

Це дозволяє запобігти засмічення капіляра, в результаті чого проходить по ньому рідина при зіткненні з перешкодою може замерзнути.

Фільтр-осушувач.

Докіпатель

На ділянці системи між випарником і компресором розташована спеціальна ємність, виготовлена ??з алюмінію або міді. Вона необхідна для примусового закипання фреону, частина якого в результаті недостатнього випаровування могла залишитися в рідкому стані. Без цього домогтися належної роботи компресора буде неможливо, оскільки він здатний забезпечувати перекачування виключно газоподібного продукту.

Більш того, всмоктування рідини навіть у невеликій кількості може призвести до виходу його з ладу. У більшості моделей докіпатель знаходиться всередині пристрою, переважно в морозильній камері. Пов’язано це з тим, що в процесі додаткового скипання холодоагенту повторно відбувається поглинання теплової енергії.

терморегулятор

Встановлений в холодильній камері датчик контролює температуру, яка повинна зберігатися в межах певного коридору. У момент її граничного підвищення за допомогою терморегулятора відбувається замикання електричного кола, в результаті чого в роботу включається компресор, що охолоджує повітря усередині камери.

Як тільки температура опускається до заданого значення, ланцюг розмикається, і, відповідно, компресор перестає працювати.

Захисне пусковий реле

Це ще один елемент в пристрої побутового холодильника, без якого не обходиться жоден подібний прилад. За рахунок спрацювання реле здійснюється запуск двигуна компресора в момент замикання електричного кола, за яке відповідає терморегулятор. Також завдяки захисно-пускового пристрою відбувається своєчасне відключення мотора, що виключає ймовірність перегріву.

Принцип роботи холодильника компресорного типу

Зниження температури повітря всередині камер здійснюється за рахунок зміни агрегатного стану використовуваного в системі холодоагенту, який безперервно рухається по замкнутому контуру.

У процесі циркуляції відбуваються:

  • охолодження і зріджування надходить в конденсатор фреону;
  • розширення холодильного агента;
  • випаровування утворилися газів;
  • нагрівання і стиснення холодоагенту.

Кожен з перерахованих процесів відбувається на певному етапі. За допомогою компресора здійснюється викачування парів, що утворилися всередині випарника. За допомогою нагнетательной трубки вони переміщаються в конденсатор, після чого охолоджуються і перетворюються в рідину.

Очищений фільтраційним елементом фреон прямує в капіляр, де до потрібного рівня знижується його тиск, перш ніж холодоагент потрапить у випарник.

Подальший принцип роботи холодильника полягає в перетворенні киплячого фреону в пар. При цьому конструкція випарника продумана таким чином, щоб забезпечити повне випаровування знаходиться всередині рідини. На стадії пароутворення відбувається поглинання теплової енергії, в результаті чого знижується температура усередині холодильної камери. У свою чергу, холодильний агент знову переміщається в компресор.

Даний повторюваний цикл може бути перерваний терморегулятором, при спрацьовуванні якого двигун компресора зупиняється. Після закінчення певного періоду підвищується всередині камери температура досягне допустимої межі, після чого за допомогою терморегулятора мотор буде знову запущений.

У сучасних моделях двокамерних холодильників встановлюється два випарника, кожен з яких відповідає за охолодження окремої частини конструкції. При цьому холодоагент почне надходити в камеру холодильника не раніше, ніж температура всередині морозильника досягне необхідного значення.

Інверторний компресор: особливості роботи та пристрої

Двигун звичайного компресора працює, періодично, то включаючись на повну потужність, то знову вимикаючись, інверторний працює постійно, але з різною інтенсивністю.

В результаті двигун зазнає постійних підвищені навантаження, які відбуваються при його запуску.

Використання в пристрої холодильника инверторной установки дозволило усунути цей недолік. Основною відмінністю такої системи є постійна робота мотора, швидкість обертання якого в певний момент знижується. Таким чином, циркуляція холодоагенту не припиняється повністю, але значно сповільнюється.

При цьому рівень температури всередині камери підтримується в межах заданого значення. Подібний режим дозволяє збільшити робочий ресурс окремих елементів обладнання, і, разом з тим, економити на споживанні електроенергії. На інші характеристики пристрою даний параметр ніяк не впливає.

Відмінність інверторних і неінверторних компресорів наочно показано в ролику:

Особливості пристрою і роботи холодильників з системою NO Frost

Головним недоліком звичайних побутових холодильників вважається регулярне замерзання вологи, яка потрапляє в камеру і залишається на стінках випарника. В результаті утворився іній перешкоджає охолодженню повітря всередині камери. Порушується нормальний процес охолодження.

Фреон продовжує циркулювати в системі, проте знижується його здатність поглинати теплову енергію.

При появі в морозильній камері товстого шару сніжної шуби користувач стикається відразу з двома проблемами:

Знаходяться всередині продукти харчування піддаються меншому охолодження.

Двигун компресора відчуває підвищене навантаження, так як змушений працювати безперервно, оскільки терморегулятор не спрацьовує в умовах підвищеної температури. В даному випадку деталі механізму зношуються значно швидше.

Саме тому при експлуатації холодильників, оснащених крапельними випарниками, доводиться періодично вдаватися до їх примусового розморожування.

При використанні системи No Frost замерзання вологи не відбувається. Відповідно, схема роботи холодильника даного типу не передбачає регулярних разморозок.

Система No Frost складається з:

  • електричного Тена;
  • вбудованого в конструкцію таймера;
  • вентилятора, що сприяє поглинанню тепла;
  • спеціальних трубок, за допомогою яких здійснюється відведення талої води.

Розміщений у морозильній камері випарник являє собою досить компактний радіатор, який може бути встановлений практично в будь-якому місці. Для більш ефективного поглинання утворюється усередині морозилки теплової енергії задіяний вентилятор.

Вентилятор системи No Frost.

Перебуваючи безпосередньо за випарником, він забезпечує постійний рух повітря в необхідному напрямку. Таким чином, продукти харчування перебувають під постійним впливом повітряного потоку, завдяки чому ідеально охолоджуються.

У той же час на стінках випарника накопичується конденсат, в результаті чого поступово відбувається утворення інею. Однак за рахунок таймера, яким оснащена система No Frost, в певний момент запускається ТЕН і відбувається процес відтавання.

При включеному Тене шар сніжної шуби помітно зменшується, а відтанула вода переміщається по трубках, заповнюючи піддон, розташований поза холодильної камери. Надалі відбувається природне випаровування вологи, яка надходить в повітря приміщення.

Переважно пристрій холодильника побутового призначення передбачає наявність системи No Frost виключно для морозильника.

Але існують також сучасні моделі, в яких вона встановлена, в тому числі, в холодильній камері.

Такі прилади набагато менше потребують систематичного догляду. Єдиною незручністю, пов’язаних з їх експлуатацією, можна вважати досить швидке висихання знаходяться в камері продуктів харчування.

Це пов’язано як з безперервною циркуляцією повітря в системі, так і з практично безперервним процесом виведення надлишків вологи.

Ссылка на основную публикацию