Как устроен и работает бытовой холодильник

Схема и принцип работы двухкамерного

Схемы работы получения минусовой температуры в двухкамерном холодильном агрегате и плюсовой температуры отличаются.

В такой бытовой технике между морозильной и холодильной камерами находится теплоизолирующая перегородка, каждый отсек имеет свой испаритель. Работает агрегат по следующему принципу: при помощи компрессора в морозильную камеру подаётся фреон (группа насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, используется в холодильных установках). Этот газ закипает и испаряется, попадая в воздухоохладитель, понижается температура его поверхности.

Этот процесс повторяется до тех пор, пока температура не станет минусовой. Газ не направляется в воздухоохладитель холодильной камеры, поскольку в ней охлаждение не происходит. Тем не менее после полного охлаждения морозильной камеры, хладагент попадает в испаритель холодильной.

В холодильных отсеках с небольшим объёмом помещается воздухоохладитель, размеры существенно меньше испарителя морозильной камеры. Температура в холодильной камере всегда выше 0, а в среднем 4-6 градусов по Цельсию.

На фото электросхема двухкамерного холодильника. Такие схемы у , «Аристон», «Веко», «Горение», «Самсунг».

Один или два компрессора

Далеко не все люди знают, какой холодильник выбрать — с 1 или 2 компрессорами. Такая запчасть сильно влияет на работу оборудования.

Иначе компрессор часто называют устройством нагнетания холода. Если у модели их 2, используется всего 1 насос. При охлаждении морозильного и холодильного отделений воздух нагнетает 1 прибор. Он не различает функции на уменьшение температуры в одном отсеке, постоянно работая на оба.

Преимущества и недостатки однокомпрессорных холодильников

Если в оборудовании один компрессор, оно является устройством с объемом около 100 л. У холодильника небольшая морозильная камера или ее нет. Одного устройства достаточно для бесперебойной системы охлаждения. Можно регулировать температуру как в морозильном, так и в холодильном отсеке.

В однокомпрессорном холодильнике нет отдельного отключения разных камер. Поэтому при уборке или длительной поездке придется выключить технику полностью. Такая особенность не считается недостатком из-за экономической целесообразности.

В отдельные модели установлен электромагнитный клапан для регулировки перемещения хладагента. Принцип работы запчасти заключается в перекрытии доступа фреона в испаритель холодильного отсека. Охлаждение останавливается, но морозильник продолжает работать.

Преимущества и недостатки двухкомпрессорных холодильников

Наличие дополнительного компрессора повышает скорость замораживания, увеличивая габариты холодильника. Одновременно возрастает цена моделей. Такой фактор может стать и преимуществом, и недостатком для разных покупателей. Нередко для дома достаточно простого холодильного оборудования, справляющегося со своей основной задачей — сохранением свежести продуктов.

Выбор между однокомпрессорными и двухкомпрессорными холодильниками

Чтобы выбрать наиболее подходящий агрегат, стоит ориентироваться на личные потребности. Двухкомпрессорный холодильник подойдет, если в нем будет большое количество продуктов. Если их не слишком много, лучше остановиться на стандартном варианте.

Ротационные компрессоры

Используется система, состоящая из двух роторов ведущего и ведомого. Вращаясь навстречу друг другу, и соприкасаясь по всей длине, создаётся давление газа.

Устройство выполнено так, что между роторами и корпусом нет зазоров, порции газа, образованные заборными камерами расходятся в разные стороны и легко захватываются двумя валами.

Хладагент, попадая в камеры при уменьшении их объёма, сжимается, а после перенаправляется, через специальное отверстие малого диаметра, в конденсатор. Особенность в том, что один из роторов принимает на себя большую часть порции, в соотношении 4 к 6.

Преимуществом такого исполнения является высокий КПД, а из-за того, что скорость вращения роторов не зависит от давления, обеспечивается устойчивое состояние. Вибрация и шум практически отсутствуют. Так как роторы соприкасаются без зазоров, а между ними находится масло, то трение отсутствует и высокая скорость вращения не нужна.

Это приводит к низкому значению потребления мощности. Масло, за счёт поверхностного натяжения, образовывает пробку между рабочими частями и корпусом, что приводит к повышению давления.

Использование двух роторов на одном валу оправдывается повышением надёжности и эффективности. Оставаясь неизменным по принципу работы, сама конструкция может иметь различные вариации. Расположение на роторе дополнительно двух пластин привело к возможности получить большее давление, но привело к увеличению трения и усложнению конструкции.

В некоторых моделях используется качающийся ротор. Это вызвано тем, что в последнее время стал применяться новый тип хладагента. Ранее, охлаждающий газ за счёт содержания в своём составе хлора, образовывал дополнительную защитную ферро-хлоридную плёнку. Эта плёнка не только уменьшала трение, но и снижала возможность появления коррозии.

Одновременно с этим применение новых хладагентов привело к потере давления, из-за потерь во время перетекания газа между ротором и цилиндром корпуса, а также цилиндром и торцом пластинки. Для уменьшения потерь на трении и перетекании, пластина с ротором выполняется одной деталью.

Принцип действия холодильника

Холодильник side by side (бок о бок)

Как же происходит образование холода в компрессионном холодильнике?

Принцип работы холодильника постараюсь описать попроще, как обещал ранее, без ссылок на законы физики и термодинамики.

При включении в сеть начинает работать компрессор, в результате чего он сжимает пары хладагента, при этом происходит повышение давления паров, а также и возрастание их температуры.

Горячие пары хладагента под воздействием избыточного давления поступают в конденсатор.

Проходя по металлической трубке конденсатора, имеющей большую длину, пар через стенки трубки отдает тепло в окружающую среду, постепенно остывая до комнатной температуры, и превращается в жидкость (конденсируется).

Далее хладагент в жидком состоянии проходит через капилляр (капилляр — очень узкое отверстие), в результате этого давление на выходе капиллярной трубки уменьшается, вследствие этого температура хладагента также уменьшается и он превращается в газообразное состояние.

В испаритель хладагент поступает в виде достаточно охлажденного пара и проходя по каналам испарителя, этот пар как бы отбирает тепло из внутреннего пространства холодильника.

Далее подогретый пар из испарителя поступает снова в компрессор, и цикл повторяется снова и снова.

Не очень понятно, да? Можно сказать еще проще. Компрессор гоняет фреон по замкнутому кругу, при этом фреон за счет специальных устройств (испарителя и капилляра) превращается то в жидкое состояние, то снова в газообразное.

При этом фреон отбирает тепло из внутреннего объема холодильника и через конденсатор отдает это тепло в окружающее помещение, например кухню.

Виды компрессоров для холодильников

Большинство людей слышали о том, что современные модели холодильников содержат в себе поршневой компрессор. И если кто- то думает, что японцы могут придумать иные компрессора, то это заблуждение.

Каждый из видов компрессоров обладает рядом своих плюсов и минусов.

Выделим несколько видов популярных типов компрессоров:

  • Винтовые и поршневые;
  • Ротационные и спиральные;
  • Центробежные.

Именно поршневые компрессоры, являются основной частью многих современных холодильников. И большая часть их выполняют свою работу от электродвигателей, а они оснащены внутренней подвеской и вертикальным валом.

Принципиальная электрическая схема холодильника

Современное оборудование снабжается большим количеством элементов, которые применяются для создания электрической схемы. Принципиальная электросхема холодильника представлена:

  • Терморегулятором. Этот элемент может быть электрическим или механическим, предназначение заключается в установке требуемой температуры.
  • Кнопкой принудительного отключения для оттаивания устройства. Этот элемент выступает в качестве замка, которым можно разорвать сеть.
  • Реле тепловой защиты, которая исключает вероятность перегрева. Оно срабатывает в автоматическом режиме.
  • Электрический мотор-компрессор. Это устройство является важным конструктивным элементом, который обеспечивает циркуляцию жидкости.
  • Пусковое реле. Оно отвечает за подачу энергии.

Сложная электрическая схема холодильника представлена и другими элементами, за счет которых обеспечивается дополнительная функциональность.

Приведенная информация указывает на то, что холодильник представлен сложной системой, которая обеспечивает снижение температуры и ее поддержание на заданном показателе. При этом много внимания уделяется изоляции корпуса, для чего применяются специальные материалы. Некоторые электрические схемы холодильников включают дисплей и электронный блок управления, которые повышают комфорт в применении.

  • Что такое капельная разморозка холодильника и как она работает
  • Что такое фреон и как заправить холодильник в домашних условиях
  • Морозильная камера Indesit SFR 167 NF с низким уровнем шума
  • Холодильник Atlant ХМ 6026-031 с двумя компрессорами

Описание процесса охлаждения

Устройства, из которых состоит холодильник, известны. Теперь будет представлена схема их взаимодействия, чтобы охладить внутреннюю среду.

Работа простого холодильника без дополнительных устройств вроде системы NoFrost построена следующим образом:

  1. При помощи мотор-компрессора хладагент или фреон в газообразном состоянии высасывается из испарителя. Компрессор сжимает газ и через фильтрующий элемент выталкивает его в конденсатор.
  2. В результате сжатия жидкий фреон нагревается. В конденсаторе он остывает до комнатной температуры и переходит в жидкое состояние.
  3. Хладагент в жидком состоянии находится под давлением, которое создаёт компрессор. Из конденсатора жидкий фреон попадает через капилляр в испаритель. Там агрегатное состояние меняется обратно на газообразное. Но для перехода в газ фреону требуется тепло. Оно отнимается у стенок внутренней полости холодильника. В результате пространство охлаждается, а фреон становится газообразным.
  4. Процесс длится до того момента, пока в испарителе не будет достигнута предварительно заданная терморегулятором температура. Как только она будет достигнута, терморегулятор выключит электрическую цепь, и компрессор прекратит работу.
  5. Спустя некоторое время внутри холодильника температура начнёт расти, поскольку охлаждение будет отсутствовать. Однако терморегулятор замкнёт контакты, и пусковое реле включит электродвигатель компрессора. Цикл повторится заново.

Как видно, процесс работы холодильника построен на переходе охлаждающей жидкости (фреона или хладагента) из жидкого состояния в газообразное. Чтобы превратиться в пар, фреону требуется тепло. Это тепло он отнимает во внутреннем пространстве камер холодильника. Чтобы автоматизировать процесс, в холодильнике используется автоматическое оборудование для терморегулирования и включения/выключения электромотора.

Что такое быстрая заморозка?

Этими словами обозначают одну из функций морозильной камеры в двухкамерных моделях. В зависимости от модификации, холодильник в этом режиме может работать в течение долгого времени, не отключая компрессор. Таким образом достигается ускоренное промораживание большого объема продуктов.

При активации режима быстрой заморозки на панели некоторых камер загораются световые индикаторы, обозначающие, что компрессор включен, и холодильник работает. В этом случае необходимо помнить о том, что автоматического отключения не произойдет, а принудительная работа агрегата в течение длительного времени приводит к сокращению ресурса.

После того, как он будет отключен вручную, индикаторы на панели гаснут, а двигатель компрессора выключается.

Современные модели холодильных шкафов очень разнообразны. Нынешние хозяйки незнакомы с таким видом домашней работы, как разморозка холодильника. Капельные системы и необмерзающие камеры значительно упростили жизнь человека, но основные принципы работы этих бытовых приборов остались прежними.

Компрессор

Его по праву называют сердцем холодильного агрегата. Его задачей является создание разницы давления между нагнетательной и приёмной трубками для обеспечения надёжной циркуляции хладагента. Поэтому от того, как работает компрессор — зависит функциональность всего агрегата. Для бытовых рефрижераторов применяют герметично закрытые корпусы, в которые помещены компрессор и электромотор. Для смазки подвижных частей используется специальное масло.


Два компрессора двухкамерного холодильника Атлант.

Защита электродвигателя осуществляется с помощью пускозащитного реле, которое подключает пусковую обмотку во время запуска и отключает мотор при перегреве. Для защиты компрессора от попадания влаги служит фильтр-осушитель. Инверторный компрессор в холодильнике, который установлен на современных моделях, позволяет значительно продлить срок службы агрегата.

При желании можно подсчитать эффективность работы компрессора. Для этого нужно засечь время работы Т1 и время отдыха Т2. Затем Т1/(Т1 + Т2) = эффективность. При значениях менее 0,2 требуется корректировка заданной температуры в камере в сторону понижения. Если выше 0,6 — неисправен уплотнитель двери или она перекошена.


Магнитная лента на холодильнике и её замена.

Принципиальная электрическая схема

В электрической схеме холодильника используется 2-проводная концепция. Система работает от бытовой сети однофазного тока с помощью штепсельной вилки. В составе используется дополнительный контур заземления. Компрессор управляется с помощью терморегулятора — защитного реле со встроенным температурным датчиком. Устройство автоматически передает питание во время прогревания камеры. Когда воздух охлаждается, оно отправляет сигнал остановки ротора.

  • Энергопотребление холодильника
  • Реле холодильника
  • Чем помыть холодильник от запаха
  • Саморазмораживающийся холодильник
  • Не морозит холодильник Индезит
  • Фильтр для холодильника

Абсорбционный газоэлектрический агрегат

Многие предпочитают называть такие устройства электрогазовыми. Такие устройства обладают рядом преимуществ, среди которых:

  • бесшумная работа;
  • компактный размер;
  • экономичность;
  • долгий срок эксплуатации, редкие обращения в сервис ремонта.

Также такие холодильники можно установить в автомобили, работающие на бензине или на газу.

Watch this video on YouTube

Watch this video on YouTube

Принцип работы абсорбционного агрегата минибаров

Watch this video on YouTube
Watch this video on YouTube

Хотите разбираться лучше других?

  • Принцип работы компрессорных, абсорбционных и термоэлектрических холодильников – Принципиально устройство холодильника представляет собой закрытую термоизолированную камеру, в которой поддерживается постоянная низкая температура. Если бы это была идеальная…
  • По какому принципу работает компрессор в бытовом холодильнике – Компрессор холодильника – что это Компрессором называют устройство, осуществляющее сжатие какого-либо вещества (в нашем случае – это хладагент в виде фреона), а также его…
  • Как работает холодильник на газе? – Газовые агрегаты имеют отличительную черту: они способны работать даже без доступа к электричеству. Принцип их действия заключается в использовании газа, который добывается…
  • Принцип работы газовых холодильников – История развития холодильного оборудования достаточно длительная и она отмечена разработкой разнообразных подвидов бытовых агрегатов. Среди существующих конструкций можно…
  • Принцип работы пускозащитного реле для бытового холодильника – Привод компрессора бытового холодильника — это обычно асинхронный электродвигатель с питанием от однофазной сети 220 В. Его особенность в том, что при запуске необходимо пусковое…

No Frost

Холодильник системы No Frost работает по другой схеме, без привычного для обыкновенных рефрижераторов плачущего испарителя. Устройство системы выглядит следующим образом:

  1. Испаритель находится только в районе морозильного отсека, даже если речь идет о двухкамерных образцах. Сам испаритель в большей мере похож на радиатор.
  2. По вышеописанной системе воздух охлаждается через испаритель;
  3. И затем распространяется по всем отсекам холодильника благодаря встроенному вентилятору.

В остальном принцип работы не слишком отличается – после того, как температура в камерах достигла нормы, компрессор отключается, и затем снова активируется благодаря внутренним элементам контроля.

Каждая из современных технологий обладает своими преимуществами и имеет право на жизнь, и каждый сам вправе выбирать себе бытовую технику по собственным предпочтениям. Но только изучив все особенности ее устройства, вы сможете наиболее эффективно использовать технику.

[iframe src=»https://www.youtube.com/embed/IJkVsVgpZ38″ width=»425″ height=»350″]

Как работает холодильник

Принцип действия современного оборудования предусматривает выполнение двух основных операций. Они следующие:

  • Вывод тепловой энергии, которая исходит от хранящихся продуктов. Корпус создается герметичным, поэтому естественное рассеивание тепла практически не происходит. Если не отводить тепло, то есть вероятность возникновения парникового эффекта.
  • Концентрация холода внутри устройства. Для этого снижается температура при применении различных веществ.

Отбор тепла осуществляется за счет хладагента, в качестве которого применяется фреон. Простыми словами, это вещество выступает в качестве расходного материала, который приходится время от времени заменять.

Абсорбционный тип

Для новичка принцип действия рассматриваемого оборудования не прост в понимании. Устройства абсорбционного типа, где вещество циркулирует и испаряется, работают на основе применения аммиака. Ключевые особенности следующие:

  • В охлаждающую систему часто добавляется хромат натрия и водород, которые предназначены для регулирования давления.
  • При подаче энергии происходит нагрев жидкости.
  • При нагреве осуществляется испарение аммиака, конденсат переходит в жидкость.
  • На момент испарения происходит снижение температуры до -4°С.

Достоинством подобных устройств является бесшумность работы. Применяемое вещество оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

Саморазмораживающийся тип

В подобных холодильниках разморозка проходит в автоматическом режиме. Все устройства разделяют на два основных типа:

  • Капельное.
  • Ветреное.

Капельные характеризуются тем, что испаритель находится в задней части устройства. На момент работы образуется иней, который при оттаивании стекает вниз по специальным желобам. Компрессор из-за нагрева до высокой температуры испаряет жидкое вещество.

Ветреная установка снабжается специальным элементом, который задувает внутрь корпуса холодный воздух. На момент оттаивания вещество стекает по специальным желобам в приемник.

Промышленные холодильники

Промышленные модели отличаются от бытовых высокой мощностью морозильного узла и большими размерами камеры.

Оборудование рассматриваемой категории предназначено для глубокой заморозки большого количества продуктов. При этом объем камер может составлять от 5 до 5000 т. Устанавливается промышленное оборудование на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.

Инверторный тип

Инвертор устанавливается для аккумуляции и преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет проводить плавную регулировку оборотов вала двигателя. Особенности инверторного холодильника заключаются в нижеприведенных моментах:

  • При включении устройства в агрегате температура набирается за короткий промежуток времени. Для этого корпус создается с использованием изоляционного материала.
  • На момент достижения требуемой температуры устройство переходит в режим ожидания. Это позволяет снизить расходы на электроэнергии и существенно продлить эксплуатационный срок устройства.

При повышении температуры срабатывает датчик, после чего скорость вращения вала повышается до требуемого значения.

Принцип действия пускозащитного реле агрегата Атлант

Холодильник этого бренда обладает пускозащитным механизмом, содержащим пусковую катушку. Пускозащитное реле может быть индукционным, электромагнитным или тепловым. Наиболее современным вариантом признано устройство первого типа.

Отличительной чертой данного элемента в холодильнике Атлант является черный цвет. Это обуславливается необходимостью поглощения тепловых волн. Этот позволяет эксплуатировать пускозащитное реле более длительный период. Повреждение детали возможно из-за воздействия силы тяжести и неблагоприятных факторов внешней среды, к примеру, удара при перестановке или переезде. В этом случае скорее всего придется покупать новое пускозащитное реле.

Чтобы холодильник Атлант функционировал без перебоев, следует осуществлять контроль за его состоянием. Пускозащитное реле имеет небольшие размеры, но несмотря на это в его функциях:

  • подключение дополнительной обмотки компрессора к сети;
  • предотвращение поломки агрегата Атлант вследствие повышения количества оборотов мотора (более 75%);
  • защита холодильника от перегрева.

Принцип работы пускового реле напрямую зависит от его типа. Тепловой пускозащитный элемент действует благодаря биметаллической пластине, которая нагревается от того, что электрический ток проходит через спираль.

Комплект пускового реле

Устройство холодильника и принцип работы

Жидкая рабочая масса перетекает в испаритель и сразу расширяется, преобразовавшись в газообразную структуру. Её температурные показатели снижаются, и он становится прохладнее микроклимата внутри прибора. В итоге отметка на градуснике в отделе укорачивается, а фреон нагревается.

Компрессор

Двигатель холодильного оборудования делится на инверторный и линейный. За счёт запуска компрессора хладагент движется по трубкам, образуя охлаждение в отделениях. Механизм способен создать разницу давления между нагнетательной и приёмной трубкой для хорошей циркуляции агента. От функционирования компрессора зависит вся работа холодильника.

Конденсатор (внешний радиатор)

Изменение температуры в помещении становится причинами разных процессов, приводящих к появлению влаги. Конденсатор – важный элемент системы, представляет собой трубку толщиной до 5 мм. Его функция заключается в отведении тёплого воздуха от рабочей жидкости в помещение. Во многих моделях конденсатор размещается сзади прибора, поскольку механическое воздействие может его повредить.

Испаритель

За охлаждение окружающей среды отвечает испаритель рабочей жидкости. Деталь размещается с внешней стороны или внутри морозилки. Она снижает степень влияния окружающей среды на внутренний климат.

Капиллярная трубка

В оборудовании применяется газ, обеспечивающий падение температуры в основной камере и морозилке. Для понижения давления используется капиллярная трубка. Её толщина равна 1,5-3 мм. Находится между конденсатором и испарительным отсеком.

Фильтр-осушитель

Состояние газа в холодильнике должно оставаться неизменным. Иногда в него проникает вода, удаляющаяся специальным фильтром. В его роли выступает трубка, толщина которой 10-20 мм. Концы осушителя вставлены в капиллярную трубку и конденсатор. Обеспечена высокая степень герметизации.

Внутри фильтра находится цеолит, который является минеральным веществом с пористой текстурой. Элемент не попадает в системы благодаря установке сетки. Даже при продолжительном использовании осуществлять замену трубки не нужно.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ, докипатель)

Докипатель требуется для поддержания нужного давления в испарительном отделе через жидкую рабочую смесь и регулировки расхода фреона в зависимости от температурного режима. Вентиль монтируют по направлению распространения фреона. Хладагент после докипателя расширяется, в итоге возникает внезапное уменьшение давления и температуры холодильного отсека. Фреон начинает кипеть и постепенно забирает тёплые воздушные массы у камеры.

Внутри корпуса вентиля имеется отверстие, в него помещается форсунка или сопло. Основное предназначение заключается в поддержании того необходимого объёма хладагента, который подаётся в испаритель.

ТРВ проводит поддержку постоянного перегревания паров фреона при выходе из испарительного отсека. Вентиль – идеальный механизм расширения для оборудования и сплит-систем. Он позволяет сопоставить скорость испарения с потоком хладагента.

Терморегулятор

Термостат контролирует температуру в рефрижераторе и отправляет сигналы мотору, приводя его в режим включения или выключения в зависимости от степени охлаждения в приборе. Функционирование несложное – на одной стороне терморегулятора располагается герметично запаянная трубка с фреоном. С другого конца находятся контакты электрической цепи, через которую осуществляется управление мотором.

У терморегулятора имеется пружинка. Она сжимает и разжимает контакты. Именно от работы пружины зависит, как хорошо они будут выполнять свою задачу. Сила натягивания регулируется ручкой переключения.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий