Kako deluje hladilnik: struktura in princip delovanja glavnih vrst hladilnikov

Jasno razumevanje naprave in procesov, ki se odvijajo znotraj hladilne enote, pomaga podaljšati življenjsko dobo opreme. Ni težko razumeti načela delovanja hladilnika.Pri katerem koli modelu je sestavljen iz tvorjenja hladnega okolja z absorbiranjem toplote v notranjosti predmeta in njenim naknadnim odvajanjem zunaj naprave.

Vse o tem, kako delujejo hladilniki z različnimi principi delovanja, boste izvedeli iz članka, ki smo ga predstavili. Govorili bomo o značilnostih naprave in pravilih delovanja, povezanih z njo. Naši nasveti bodo pomagali zaščititi hladilne stroje pred prezgodnjimi okvarami in vas rešili potrebe po popravilih.

Načelo delovanja glavnih vrst hladilnikov

Hladilna oprema se uporablja na številnih področjih dejavnosti. Brez njega v vsakdanjem življenju ne morete in nemogoče si je predstavljati polnopravnega dela proizvodnih delavnic v podjetjih, trgovskih prostorih in obratih javne prehrane.

Glede na predvideni namen in področje uporabe obstaja več glavnih vrst naprav: absorpcijske, vrtinčne, termoelektrične in kompresorske.

Tip kompresorja je najpogostejši, zato ga bomo podrobneje preučili v naslednjem razdelku. Zdaj pa poglejmo glavne razlike med vsemi 4 modeli.

Delovanje absorpcijske tehnologije

V sistemu absorpcijskih naprav krožita dve snovi - hladilno sredstvo in absorbent. Funkcije hladilnega sredstva običajno opravljajo amoniak, manj pogosto - acetilen, metanol, freon ali raztopina litijevega bromida.

Absorbent je tekočina, ki ima zadostno absorpcijsko sposobnost. To je lahko žveplova kislina, voda itd.

Celotno delovanje opreme temelji na principu absorpcije, kar pomeni absorpcijo ene snovi z drugo. Zasnova je sestavljena iz več vodilnih enot - uparjalnika, absorberja, kondenzatorja, regulacijskih ventilov, generatorja, črpalke

Elementi sistema so povezani s cevmi, s pomočjo katerih se oblikuje en sam zaprt krog. Hlajenje komor nastane zaradi toplotne energije.

Postopek poteka na naslednji način:

• hladilno sredstvo, raztopljeno v tekočini, prodre v uparjalnik;
• iz koncentrirane raztopine se sprostijo amoniakove pare, ki vrejo pri 33 stopinjah in ohladijo predmet;
• snov preide v absorber, kjer jo ponovno absorbira;
• črpalka črpa raztopino v generator, ki ga ogreva določen vir toplote;
• snov zavre in sproščene amoniakove pare gredo v kondenzator;
• hladilno sredstvo se ohladi in spremeni v tekočino;
• delovna tekočina prehaja skozi regulacijski ventil, se stisne in pošlje v uparjalnik.

Zaradi tega amoniak, ki kroži v zaprtem krogu, odvzame toploto iz ohlajene komore in vstopi v uparjalnik. In ga sprosti v zunanje okolje, ko je v kondenzatorju. Zanke se predvajajo neprekinjeno.

Ker enote ni mogoče izklopiti, ni zelo varčna in ima povečano porabo energije. Če takšna oprema odpove, je najverjetneje ne bo mogoče popraviti.

Odvisnost absorpcijskih naprav od sprememb napetosti, toka in drugih parametrov električnega omrežja je minimalna. Zaradi kompaktnih dimenzij jih je enostavno namestiti na katero koli priročno mesto

V zasnovi naprav ni kosovnih premikajočih se ali drgnjenih elementov, zato imajo nizko raven hrupa. Naprave so primerne za objekte, katerih električno omrežje je podvrženo stalnim koničnim obremenitvam, in kraje, kjer ni stalnega napajanja.

Načelo absorpcije se izvaja v industrijskih hladilnih enotah, manjših avtomobilskih hladilnikih in pisarniških prostorih. Včasih ga najdemo v nekaterih gospodinjskih modelih, ki delujejo na zemeljski plin.

Princip delovanja termoelektričnih modelov

Znižanje temperature v komori termoelektričnega hladilnika se doseže s posebnim sistemom, ki črpa toploto v skladu s Peltierjevim učinkom. Vključuje absorpcijo toplote na območju, kjer sta povezana dva različna prevodnika, ko skozenj teče električni tok.

Zasnova hladilnikov je sestavljena iz kovinskih termoelektričnih elementov v obliki kocke. Združuje jih en električni krog. Ko se tok premika od enega elementa do drugega, se premika tudi toplota.

Aluminijasta plošča ga absorbira iz notranjega prostora in ga nato prenese na kubične delovne dele, ti pa ga preusmerijo na stabilizator. Tam ga, zahvaljujoč ventilatorju, vržejo ven. To je načelo prenosljivosti mini hladilniki in vrečke s hladilnim učinkom.

V večini modelov termoelektričnih hladilnih naprav lahko pri preklopu polarnosti napajanja prejmete ne le mraz, ampak tudi toploto - do 60 stopinj Celzija. Ta funkcija se uporablja za pogrevanje hrane

Ta oprema se uporablja v kampiranju, na področju urejanja avtomobilov, jaht in motornih čolnov, pogosto pa je nameščena v hišicah in drugih krajih, kjer je možno zagotoviti napravo z 12 V napajanjem.

Termoelektrični izdelki imajo poseben zasilni mehanizem, ki jih izklopi v primeru pregrevanja delovnih delov ali okvare prezračevalnega sistema.

Prednosti tega načina delovanja vključujejo visoko zanesljivost in dokaj nizko raven hrupa med delovanjem naprav. Pomanjkljivosti vključujejo visoke stroške in občutljivost na zunanje temperature.

Značilnosti opreme na vrtinčnih hladilnikih

Naprave v tej kategoriji imajo kompresor. Stisne zrak, ki se v vgrajenih vortex hladilnih enotah dodatno širi. Predmet se ohladi zaradi nenadnega raztezanja stisnjenega zraka.

Naprave Vortex so vzdržljive in varne: ne potrebujejo električne energije, nimajo gibljivih elementov in ne vsebujejo nevarnih kemičnih spojin v notranjem konstrukcijskem sistemu

Metoda vrtinčnega hladilnika ni bila široko uporabljena, ampak je bila omejena samo na testne vzorce. To je posledica velike porabe zraka, zelo hrupnega delovanja in relativno nizke hladilne zmogljivosti. Včasih se naprave uporabljajo v industrijskih podjetjih.

Pregled kompresorske tehnike

Kompresorski hladilniki so najpogostejša vrsta opreme v vsakdanjem življenju. Najdemo jih skoraj v vsakem domu – ne porabijo preveč energije in so varni za uporabo. Najuspešnejši modeli zanesljivih proizvajalcev služijo svojim lastnikom že več kot 10 let. Poglejmo si njihovo strukturo in principe delovanja.

Značilnosti notranje strukture

Klasični gospodinjski hladilnik je navpično usmerjena omara, opremljena z enimi ali dvemi vrati. Njegovo telo je izdelano iz toge jeklene pločevine debeline približno 0,6 mm ali trpežne plastike, kar zmanjša težo nosilne konstrukcije.

Za kakovostno tesnjenje izdelka se uporablja pasta z visoko vsebnostjo vinilkloridne smole. Površina je temeljna in prekrita z visokokakovostnim emajlom iz brizgalnih pištol. Pri izdelavi notranjih kovinskih predelkov se uporablja tako imenovana metoda žigosanja, plastične omare so izdelane po metodi vakuumskega oblikovanja.

Vrata naprave so sestavljena iz jeklenih pločevin. Ob robovih je vstavljeno debelo gumijasto tesnilo, ki preprečuje prehajanje zunanjega zraka. V nekaterih modifikacijah so vgrajene magnetne rolete

Med notranjo in zunanjo steno izdelka mora biti položen sloj toplotne izolacije, ki ščiti komoro pred toploto, ki poskuša prodreti iz okolja, in preprečuje izgubo hladu, ki nastaja v notranjosti. Mineralna ali steklena klobučevina, polistirenska pena in poliuretanska pena so zelo primerni za te namene.

Notranji prostor je tradicionalno razdeljen na dve funkcionalni coni: hlajenje in zamrzovanje.

Glede na obliko postavitve jih ločimo:

• eno-;
• dva-;
• večkomorne naprave.

Ločeno dodeljeno Enote ena ob drugi, vključno z dvema, tremi ali štirimi kamerami.

Enokomorne enote so opremljene z enimi vrati. V zgornjem delu opreme je zamrzovalni del z lastnimi vrati na preklop ali odpiranje, v spodnjem delu je hladilni del z višinsko nastavljivimi policami.

V komorah je nameščena svetlobna oprema z LED ali navadno žarnico z žarilno nitko, da se vidi, kaj je dejansko v hladilniku.

Naprave tipa "drug ob drugem" so veliko večje in širše od svojih kolegov. Oba predelka zavzameta prostor po celotni višini opreme. Nahajajo se vzporedno drug z drugim

Pri dvokomornih enotah so notranje omare izolirane in vsaka ločena s svojimi vrati. Lokacija oddelkov v njih je lahko evropska ali azijska. Prva možnost predvideva spodnjo postavitev zamrzovalnika, druga - zgornjo.

Sestavni deli strukture

Hladilne enote kompresorskega tipa ne proizvajajo hladu. Hladijo predmet tako, da absorbirajo notranjo toploto in jo prenašajo ven.

Postopek hladnega oblikovanja vključuje naslednje komponente:

• hladilno sredstvo;
• kondenzator;
• izparilni radiator;
• kompresorski aparati;
• termostatski ventil.

Hladilno sredstvo, ki se uporablja za polnjenje hladilnega sistema, igrajo različne znamke freona - mešanice plinov z visoko stopnjo fluidnosti in precej nizkimi temperaturami vrelišča/izhlapevanja. Zmes se giblje v zaprti zanki in prenaša toploto skozi različne dele cikla.

V večini primerov proizvajalci kot delovni element za domače hladilne stroje uporabljajo freon 12. Ta brezbarvni plin s komaj zaznavnim specifičnim vonjem ni strupen za ljudi in ne vpliva na okus in lastnosti izdelkov, shranjenih v komorah.

Kompresor - osrednji del zasnove katerega koli hladilnika. To je pretvornik ali linearna enota, ki izzove prisilno kroženje plina v sistemu, povečuje tlak. Enostavno povedano, kompresor hladilnika stisne hlape freona in jih prisili, da se premikajo v želeno smer.

Oprema je lahko opremljena z enim ali dvema kompresorjema. Vibracije, ki nastanejo med delovanjem, absorbira zunanje ali notranje vzmetenje. Pri modelih s parom kompresorjev je za vsako komoro odgovorna ločena naprava.

Klasifikacija kompresorjev vključuje dve podvrsti:

1. Dinamično. Prisili premikanje hladilnega sredstva zaradi sile gibanja lopatic centrifugalnega ali aksialnega ventilatorja. Ima preprosto strukturo, vendar se zaradi nizke učinkovitosti in hitre obrabe pod vplivom navora redko uporablja v gospodinjski opremi.
2. Glasnost. Delovno tekočino stisne s posebno mehansko napravo, ki jo poganja električni motor. Lahko je batni ali rotacijski. Večinoma so to kompresorji vgrajeni v hladilnike.

Batni aparat predstavljen v obliki elektromotorja z navpično gredjo, zaprto v trdnem kovinskem ohišju. Ko zagonski rele priključi napajanje, aktivira ročično gred in bat, ki je pritrjen nanjo, se začne premikati.

Na delo je povezan sistem odpiranja in zapiranja ventilov. Posledično se pare freona izvlečejo iz uparjalnika in črpajo v kondenzator.

Če se batni kompresor pokvari, so popravila možna le z uporabo specializirane profesionalne opreme. Vsaka demontaža v domačem okolju je preobremenjena z izgubo tesnosti in nezmožnostjo nadaljnjega delovanja

Pri rotacijskih mehanizmih zahtevani tlak vzdržujeta dva rotorja, ki se premikata drug proti drugemu. Freon vstopi v zgornji žep, ki se nahaja na začetku gredi, se stisne in izstopi skozi spodnjo luknjo majhnega premera.Za zmanjšanje trenja se olje vnese v prostor med gredmi.

Kondenzatorji so izdelani v obliki spiralne mreže, ki je nameščena na zadnjo ali stransko steno opreme.

Imajo različne oblike, vendar so vedno odgovorni za isto nalogo: hlajenje vročih plinskih hlapov do nastavljene temperature s kondenzacijo snovi in ​​odvajanjem toplote v prostoru. Lahko so panelne ali rebrasto-cevaste.

Uparjalnik je sestavljen iz tankega aluminijastega cevovoda in varjenih jeklenih plošč. Dotika se notranjih predelkov hladilnika, učinkovito odvaja absorbirano toploto iz aparata in občutno zniža temperaturo v omarah.

Termostatski ventil potreben za vzdrževanje tlaka delovne tekočine na določeni ravni. Velike enote enote so med seboj povezane s sistemom cevi, ki tvorijo hermetično zaprt sklenjen obroč.

Zaporedje delovnega cikla

Optimalna temperatura za dolgoročno shranjevanje živil v kompresorskih napravah se ustvari med delovnimi cikli, ki se izvajajo drug za drugim.

Nadaljujejo takole:

• ko je naprava priključena na električno omrežje, se zažene kompresor, ki stisne freonske hlape, sinhrono poveča njihov tlak in temperaturo;
• pod silo nadtlaka vroča delovna tekočina, ki je v plinastem agregatnem stanju, vstopi v posodo kondenzatorja;
• ki se giblje vzdolž dolge kovinske cevi, para sprosti akumulirano toploto v zunanje okolje, se gladko ohladi na sobno temperaturo in se spremeni v tekočino;
• tekoča delovna tekočina prehaja skozi filter-sušilec, ki absorbira odvečno vlago;
• hladilno sredstvo prodre skozi ozko kapilarno cev, na izhodu iz katere se njegov tlak zmanjša;
• snov se ohladi in preide v plin;
• ohlajena para doseže uparjalnik in skozi njegove kanale odvzame toploto iz notranjih predelkov hladilne enote;
• Temperatura freona se dvigne in se ponovno pošlje v kompresor.

Če s preprostimi besedami govorimo o delovanju kompresorskega hladilnika, je postopek videti takole: kompresor destilira hladilno sredstvo v zaprtem krogu. Freon pa spremeni svoje agregatno stanje zahvaljujoč posebnim napravam, zbira toploto v notranjosti in jo prenaša navzven.

Obratovalni cikel v sistemu se ponavlja, dokler niso dosežene vrednosti temperature, ki jih nastavijo sistemski programi, in se znova nadaljuje, ko se zabeleži njihov dvig

Po ohladitvi na zahtevane parametre termostat ustavi motor in odpre električni tokokrog.

Ko začne temperatura v komorah naraščati, se kontakti ponovno zaprejo in motor kompresorja se aktivira zaščitni zagonski rele. Zato se med delovanjem hladilnika nenehno pojavlja brnenje motorja, ki se nato spet umiri.

Priporočila za uporabo in nego

Pri upravljanju opreme ni nič zapletenega: deluje samodejno 24 ur na dan. Edina stvar, ki jo je treba storiti ob prvem vklopu in občasnem prilagajanju med delovanjem, je nastavitev optimalnega temperaturnega režima v določenih okoliščinah.

Želena temperatura je nastavljena termostat. V elektromehanskem sistemu so vrednosti nastavljene na oko ali ob upoštevanju priporočil, navedenih v navodilih proizvajalca.V tem primeru morate upoštevati vrsto in količino hrane, ki je shranjena v hladilniku.

Krmilni gumb je praviloma okrogel mehanizem z več razdelki ali pa se v sodobnejših in dražjih modelih lahko upravlja s ploščo na dotik.

Da bi ocenili stopnjo zmrzovanja, strokovnjaki svetujejo, da regulator najprej postavite v srednji položaj in ga čez nekaj časa po potrebi zavrtite v desno ali levo.

Vsaka oznaka na takem ročaju ustreza določenemu temperaturnemu režimu: večja kot je delitev, nižja je temperatura. Elektronska enota omogoča nastavitev temperature z največjo natančnostjo do 1 stopinje s pomočjo vrtljivega regulatorja ali gumbov.

Na primer, zamrzovalni del nastavite na -14 stopinj. Vsi vneseni parametri bodo prikazani na digitalnem prikazovalniku.

Da bi podaljšali življenjsko dobo vašega domačega hladilnika, ne bi smeli le razumeti njegove zgradbe, ampak tudi ustrezno skrbeti zanj. Pomanjkanje ustreznega vzdrževanja in nepravilno delovanje lahko povzroči hitro obrabo pomembnih delov in slabo delovanje.

Neželenim posledicam se lahko izognete, če upoštevate številna pravila:

1. Redno čistite kondenzator pred umazanijo, prahom in pajčevinami pri modelih z odprto kovinsko rešetko na zadnji steni. Če želite to narediti, morate uporabiti običajno rahlo vlažno krpo ali sesalnik z majhnim nastavkom.
2. Pravilno namestite opremo. Prepričajte se, da je razdalja med kondenzatorjem in steno prostora najmanj 10 cm, kar bo pomagalo zagotoviti neovirano kroženje zračnih mas.
3. Odtajajte pravočasno, ki preprečuje nastanek prekomerne plasti snega na stenah komor. Hkrati je za odstranjevanje ledene skorje prepovedana uporaba nožev in drugih ostrih predmetov, ki lahko zlahka poškodujejo in onesposobijo uparjalnik.

Upoštevati morate tudi, da hladilnika ne smete postaviti poleg grelnih naprav ali na mesta, kjer je možen neposreden stik s sončno svetlobo. Prekomerni vpliv zunanje toplote slabo vpliva na delovanje glavnih komponent in celotno delovanje naprave.

Za čiščenje delov izdelka iz nerjavečega jekla so primerna samo posebna sredstva, ki jih priporoča proizvajalec v navodilih za napravo.

Če nameravate prevažati iz kraja v kraj, je najbolje, da opremo prevažate v tovornjaku z visokim kombijem in ga pritrdite v strogo navpičnem položaju.

Na ta način je mogoče preprečiti okvare in puščanje olja iz kompresorja, ki vstopi neposredno v krogotok hladilne tekočine.

Zaključki in uporaben video na to temo

Video #1. Kako deluje hladilna enota:

Video #2. Podrobna razlaga zgradbe kompresijskih hladilnikov:

Video #3. Informacije o delovanju absorpcijskih strojev:

Čeprav hladilna oprema deluje pravilno, potrošnike le redko zanima njena zasnova. Vendar tega znanja ne smemo zanemariti. So zelo dragoceni, ker vam omogočajo, da hitro ugotovite vzrok okvare in poiščete problematično področje ter preprečite resne okvare.

Pustite komentarje, objavite tematske fotografije in postavite vprašanja o temi članka v spodnjem bloku. Povejte nam, kako ste ugotovili zgradbo svojega hladilnika.Povejte, kako ste svoje znanje o načrtovanju hladilnega stroja uporabili v praksi.