⁉️ Что такое холодильник?
Самое время разобраться что это такое и из каких элементов он состоит.
Холодильник — это устройство для поддержания низкой температуры в камере. У бытовых (домашних холодильников) таких камер обычно две - холодильная и морозильная, в холодильной камере нормальной температурой считается температура от 3°С до 6°С, в морозильнике -18°С.
Собственно, основные принципы работы холодильников можно почерпнуть из основ школьного курса физики по термодинамике
Как известно, производство холода в любой холодильной машине компрессионного типа (в системе есть компрессор) выполняется на основе изменения агрегатного состояния хладагента, циркулирующего в замкнутом контуре.
❗Испарение - процесс перехода жидкого вещества в газообразное, который происходит на поверхности вещества из-за того, что молекулы (в нашем случае хладагента/фреона) начинают набираться энергией, достаточной для преодоления силы притяжения со стороны других молекул и отделяются от основной части вещества, при этом энергия оставшихся молекул становится меньше и жидкость остывает. Данный процесс является обратным процессом конденсации.
❗Конденсация - процесс перехода из газообразного состояния в жидкое, где стоит отметить такое понятие, как точка росы - это значение температуры газа, при которой начинается образование росы.
❗Фаза сжатия - парообразный хладагент низкого давления поступает в компрессор по трубопроводу всасывания, сжимается и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который способен превращаться в жидкость при обычной (комнатной) температуре.
❗Фаза сжижения - пар высокой температуры и высокого давления охлаждается в теплообменнике высокого давления (конденсаторе) и сжижается. Конденсатор, в зависимости от типа холодильной системы, может быть либо с воздушным, либо с водяным охлаждением.
❗Фаза расширения - проходя через капиллярную трубку, хладагент высокого давления, сжиженный в теплообменнике (конденсаторе), переходит в состояние низкого давления, при котором он легко может испаряться.
❗Фаза испарения - жидкий хладагент низкого давления попадает в теплообменник (испаритель) низкого давления, поглощает тепло из окружающего воздуха и переходит в парообразное состояние. Конструкция и размеры испарителя выбираются таким образом, чтобы жидкость полностью испарилась внутри него. Далее хладагент опять поступает в компрессор, и описанный выше цикл повторяется вновь.
Из рисунка также можно также понять, что основными конструктивными элементами холодильных машин компрессионного типа являются компрессор, испаритель, конденсатор и регулятор потока (капиллярная трубка). Они соединены между собой трубопроводами.
Остановимся подробнее на процессах, происходящих при выполнении этих фаз.
Таким образом, хладагент постоянно циркулирует по замкнутому контуру, меняя свое агрегатное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.
Все фазы холодильных машин компрессионного типа включают два определенных уровня давления. Граница между ними проходит между нагнетательным клапаном на выходе компрессора и выходом регулятора потока (капиллярной трубки).
❗Система контроля цикла - если холодильник будет работать постоянно, то заморозит все продукты, молоко замерзнет, сосиска превратится в камень, да и приведет к это перерасходу электроэнергии, поэтому во всех бытовых холодильниках есть система контроля цикла.
Она регулирует цикл работы относительно заданной температуры. При её наборе происходит отключение компрессора, а как только температура поднимется, снова включается. Также данная система может контролировать не только температуру, но и время работы, периодически устраивая разморозку для увеличения коэффициента поглощения тепла испарителем и предотвращения большого ледообразования, которое потом нужно будет оттаивать вручную.
Из каких основных частей состоит холодильник
Компрессор предназначен для нагрева хладагента и нагнетания его под высоким давлением (более 10 атмосфер) в холодильный контур. В зависимости от назначения бытовых холодильников, в них может устанавливаться один или два компрессора.
Конденсатор служит для охлаждения горячего газа. Компрессор закачивает горячий хладагент/фреон в конденсатор, а конденсатор отдает тепло во внешнюю среду. В конце конденсатора устанавливается фильтр-осушитель, и так как компрессор нагнетает в конденсатор большое давление, газ, вынужденный проходить через фильтр-осушитель, становится жидким. Это теплообменник, который при переходе хладагента из газообразного в жидкое состояние обеспечивает отвод избыточного тепла в окружающую среду. Обычно он расположен с внешней стороны задней стенки холодильника и представляет собой определенным образом изогнутую металлическую трубку (обычно, изгибается в виде «змейки»), соединенную с объемной ребристой поверхностью для эффективного отвода тепла.
В испарителе жидкость снова становится газообразной, из-за того что диаметр трубки резко возрос (капиллярная трубка заканчивается), жидкость закипает и уменьшает свою температуру до -23°С. Испаритель в современных холодильниках находится внутри стенок. Это тот же теплообменник, но он используется для поглощения тепла (выделения холода) в фазе испарения (при переходе хладагента из жидкого в парообразное состояние).
Он представляют собой ту же трубку, прикрепленную к металлической пластине. Испарители, в зависимости от компоновки холодильников, имеют различные конструктивные исполнения - они могут располагаться как непосредственно внутри камер, так и встраиваться непосредственно в стенки холодильного шкафа.
Пусковое реле нужно для запуска двигателя без больших токов. Так как в компрессоре две обмотки рабочая и пусковая, а холодильник работает круглосуточно, то чтобы облегчить пуск рабочей обмотки, запускают сначала пусковую.
Термореле нужно для отключения компрессора, чтобы температура в холодильнике не опускалась ниже нужной нам рабочей температуры. Служит для обеспечения запуска мотора компрессора путем кратковременной подачи на его пусковую обмотку питающего напряжения. Тепловое реле служит для защиты компрессора от перегрузок. Оба реле располагаются рядом с компрессором.
Капиллярная трубка нужна для того, чтобы газ стал жидким из-за большого давления, которое нагнетает компрессор и малый диаметр трубки. Представляет собой тонкую металлическую трубку с малым внутренним диаметром. Она является основным функциональным узлом при выполнении фазы расширения холодильного цикла при переходе жидкого хладагента из состояния с высокими давлением и температурой в низкие показатели этих параметров.
Фильтр осушитель - основное назначение это удаление из системы воды и очистка хладагента от механических загрязнений (см. фото ниже 👇).
Термостат, датчики, модули управления
❗Таймер оттайки служит «мозгами» для испарения снеговой шубы с испарителя. Обычно через каждые 8-12 часов такой таймер включает ТЭН и снеговая шуба испаряется.
❗Датчики-реле температуры (терморегуляторы) предназначены для поддержания заданной температуры в холодильной и/или морозильной камерах холодильников. Они являются основным узлом системы контроля температуры. Терморегуляторы работают в заданном температурном коридоре (последний в определенных пределах можно корректировать с помощью специального механического регулятора и юстировочных винтов). Если температура камеры холодильника выше верхней границы этого температурного коридора, то реле включает мотор компрессора, а когда температура опускается ниже заданной границы, отключает мотор. Эти приборы достаточно просты — они имеют в своем составе электрические контактные группы (используются в цепи питания компрессора), управляемые специальным манометрическим датчиком с капиллярной трубкой (часть указанной трубки помещается в камеру холодильника для контроля температуры).
⚠️ В холодильниках с электронными системами управления отсутствуют терморегуляторы в их классическом исполнении. Контроль температуры в камерах холодильника обеспечивают специальные датчики-термисторы. Они изменяют свое внутреннее сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Естественно, точность определения температуры с помощью подобных датчиков выше по сравнению с классическими терморегуляторами. Подобных датчиков-термисторов в холодильнике может быть несколько. Они располагаются не только в холодильной и морозильной камерах холодильника, но и используются для контроля температуры корпуса испарителя, генератора льда и внешней окружающей среды. На основе показаний подобных датчиков система управления холодильника в соответствии с ранее установленными пользователем программами и режимами работы аппарата обеспечивает функционирование исполнительных устройств.
⚡Если было полезно, подпишитесь на канал Ремонт Холодильников 🔔
Читайте также:
Ставьте лайки, если понравилось 👍
✔️ Мои соц. сети: YouTube, Telegram, ВКонтакте, Rutube, Instagram
❤️ Поддержите автора ❤️