Домашний современный уют предусматривает установку холодильника. Его предназначение заключается в длительном хранении продуктов. Несмотря на широкое распространение устройства, о принципе его действия знают не многие. Устройство компрессора холодильника и других элементов позволяет при минимальных затратах энергии поддерживать низкую температуру. Принцип работы холодильника предусматривает наличие других функций, которые позволяют содержать продукты в первоначальном состоянии.
Как устроен холодильник
Устройство и принцип работы предусматривают сочетание различных узлов. Наиболее важными считаются:
- Конденсатор.
- Двигатель.
- Испаритель.
- Капиллярная трубка.
- Докипатель.
- Осушительный фильтр.
Хладагент выступает в качестве основного активного элемента, за счет которого происходит снижение температуры. Дополнительные узлы требуются для упрощения процедуры управления. Современные модели снабжаются дисплеем, который отображает основную информацию. Устройство холодильника определяет возможность его установки в соответствии с рекомендациями в инструкции по эксплуатации.
Электродвигатель
Компрессорный холодильник снабжается двигателем, который предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости по трубкам. Фреон продается в специализированных магазинах, заправляется исключительно при помощи специального оборудования. Рассматриваемый агрегат состоит из двух основных элементов:
- Электрического мотора.
- Компрессора.
Предназначение первого заключается в преобразовании электрического тока в механическую энергию. При этом конструкция состоит из двух элементов:
- Статора.
- Ротора.
При изготовлении статора применяется несколько медных катушек, ротор представлен стальным валом. Прохождение электрического тока становится причиной появления электромагнитной индукции, за счет которой возникает крутящий момент. Ротор приводится в движение под воздействием центробежной силы.
Подобный узел бытового устройства потребляет не менее 10% энергии. При частом открывании дверцы показатель электропотребления существенно повышается, т. к. происходит попадание теплого воздуха. Вращение ротора приводит к возвратно-поступательному движению поршня, за счет которого происходит перемещение жидкости.
Современные конструкции предусматривают установку компрессоров, внутрь которых вставляется электрический двигатель. Подобное расположение исключает вероятность самопроизвольной утечки вещества. Снизить степень вибрации устройства можно за счет установки двигателя на пружинах. Поэтому новые модели холодильников работают практически бесшумно.
Конденсатор
Изменение температуры окружающей среды может стать причиной прохождения различных процессов, большая часть которых связана с появлением влаги. Конденсатор считается важным элементом системы, он представлен трубкой диаметром до 5 мм.
Предназначение системы заключается в отводе тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. В большинстве случаев этот элемент располагается сзади устройства, механическое воздействие может стать причиной повреждения.
Испаритель
За охлаждение окружающего пространства отвечает испаритель рабочей жидкости. Этот элемент может быть расположен снаружи или внутри морозильной камеры.
Применяемый принцип работы позволяет снизить степень воздействия окружающей среды на внутреннюю. Поэтому производители смогли снизить вес конструкции.
Капиллярная трубка
В системе применяется газ, который обеспечивает снижение температуры внутри основной и морозильной камер. Для снижения давления проводится установка капиллярной трубки. Ее особенности заключаются в нижеприведенных моментах:
- Диаметр составляет 1,5-3 мм.
- Располагается на участке между конденсатором и испарителем.
При изготовлении часто применяется медь. Основное требование заключается в высокой степени герметизации.
Фильтр-осушитель
Холодильник устроен так, чтобы состояние рабочего газа было неизменным. В некоторых случаях в него может попадать влага, которая удаляется специальным фильтром. Его особенности следующие:
- В качестве фильтра выступает трубка, диаметр которой составляет 10-20 мм.
- Концы этого элемента вставляются в капиллярную трубку и конденсатор. При этом обеспечивается высокая степень герметизации.
- Внутри устройства расположен цеолит, который представлен минеральным наполнителем с пористой структурой. Избежать попадания элемента в систему производители смогли за счет установки сетки.
Даже при длительной эксплуатации проводить замену фильтрующего элемента не приходится. Некоторые производители предусматривают возможность разборки фильтра для удаления старого материала и размещения нового.
Докипатель
Подобный элемент представлен металлической емкостью, которая устанавливается между входом компрессора и испарителем. Среди особенностей докипателя можно отметить следующее:
- Устройство применяется для доведения фреона до кипения.
- При высокой температуре происходит испарение активного вещества.
Докипатель служит для защиты всей системы от попадания жидкости. Это связано с тем, что жидкость может стать причиной поломки устройства.
Термостат
Практически все холодильники снабжаются терморегулятором. Этот элемент предназначен для изменения температуры внутри основной или морозильной камеры. Особенности термостата следующие:
- Контролирует температуру внутри холодильника.
- Выступает в качестве регулирующего элемента.
Современный термостат позволяет указывать температуру с высокой точностью. При этом регулирующий блок электронный, основная информация отображается на аналоговом или ЖК-дисплее.
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.
Мощность двигателя может составлять несколько десятков киловатт, при этом рабочая температура может составлять +5…-50°С.
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.
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.