Что находиться в двигатели холодильника

Компрессор в холодильнике

«Сердцем» холодильника можно назвать компрессор. Этот узел отвечает за поддержание низкой температуры в камерах, организуя циркуляцию охлажденного.

Что такое компрессор?

Без компрессора работа холодильника невозможна. Именно этот прибор создает разницу давления в различных участках системы охлаждения. Это осуществляется за счет уменьшения объема хладагента и его дальнейшего продвижения по теплообменной системе. Благодаря работе компрессора осуществляется отвод из холодильных камер тепла в окружающую среду, вследствие чего в холодильнике появляются условия для охлаждения, заморозки и долговременного сберегания продуктов.

Какими бывают холодильные компрессоры: плюсы и минусы

На сегодняшний день компрессоры для холодильников можно разделить на несколько категорий

Поршневой компрессор

Наиболее часто встречающийся и популярный вид. Такой узел состоит из одного или нескольких цилиндров, расположенных вертикально или горизонтально. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах осуществляют с помощью шатунно-кривошипного механизма возвратно-поступательные движения.

Сильные стороны данного компрессора:

• Простая конструкция;
• Демократичная цена;
• Нет сложностей с ремонтом или обслуживанием;
• На выходе давление воздуха высокое;
• Высокая износостойкость. Прекрасно выдерживает как непрерывную работу, так и редкие включения;
• Неприхотлив в работе и содержании.

Слабые стороны:

• Сильная вибрация и шум;
• Низкая производительность;
• Необходимо регулярно проводить техобслуживание;
• Нуждается в системе фильтров.

Роторный (винтовой) компрессор

Известен с конца 19 века. В таких охлаждающих узлах разность давлений, возникающая за счет вращения ротора и подвижной пластины, меняет энергию вращения. Такие компрессоры установлены в некоторых моделях холодильных бытовых приборов Индезит.

Плюсы:

• Значительный коэффициент сжатия.
• Отсутствие элементов, подверженных высокой нагрузке и регулярное впрыскивание масла в паровую камеру, обуславливают надежность и долговечность.
• Регулировать производительность можно изменяя скорость, с которой вращаются роторы.
• Отличается небольшой вибрацией, поэтому не требует прочного основания.
• Относительно низкий уровень шума, благодаря чему холодильник можно устанавливать в любом помещении
• Небольшие габариты самого узла.

Минусы:

КПД изменения состояния фреона внутри системы. Постоянная скорость вращения валов, обуславливает разную силу сжатия.

Инверторный компрессор

Работает без отключений, в отличие от линейного. После первого включения охладительная система опускает температуру в камерах до указанного уровня, в дальнейшем компрессор, используя лишь необходимую мощность, поддерживает необходимые для сберегания продуктов условия. Такими узлами оснащают холодильники Самсунг.

Достоинства:

• Компрессор за редким исключением не задействует в своей работе максимальную мощность, поэтому по сравнению с другими охлаждающими системами электроэнергия расходуется более экономично.
• Благодаря постоянной работе такие узлы не издают громких звуков, обычно сопровождающих процесс запуска традиционного компрессора.
• Инверторные компрессоры более долговечны за счет отсутствия необходимости испытывать повышенные нагрузки при постоянных запусках и остановках.
• На первый взгляд холодильники, оборудованные компрессором такой категории, дороже бытовых приборов с традиционной системой охлаждения. Но высокий уровень экономии электроэнергии, длительный срок эксплуатации, износостойкость делают покупку более выгодной.

Недостатки:

• Сложность устройства и технологии производства, делающие стоимость готового компрессора более высокой в сравнении с более простыми видами охлаждающих устройств.
• Перепад напряжения в домашней электросети может вывести инверторный компрессор из строя. Чтобы избежать подобной ситуации, перед приобретением бытового прибора с таким оснащением желательно убедиться в качестве проводки и при необходимости заменить слабые участки или обезопасить место установки холодильного агрегата.

Компрессор линейный

Работа такого агрегата осуществляется в три этапа: включение, охлаждение, выключение. Температуру в камере холодильника контролирует датчик, как только она превышает заданный уровень, запускается компрессор. Как можно скорее понизив температуру, он снова отключается. Этот цикл повторяется все время, пока холодильник подключен к электросети. Возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре происходит за счет воздействия электромагнитных сил, благодаря чему снижаются энергопотери, а срок эксплуатации увеличивается. Энергопотребление таких компрессоров по сравнению с традиционными агрегатами ниже на 40%. Такими узлами оснащены некоторые холодильники Electrolux.

Плюсы:

• Увеличение долговечности и надежности за счет меньшего количества подвижных элементов.
• Система управления компрессора помогает свести к минимуму температурные отклонения в холодильной камере от установленной владельцем и улучшить контроль за диапазоном температурных колебаний.
• Конструкция и система работы компрессора позволяет экономно расходовать электроэнергию.
• Стабильность условий внутри холодильной камере за счет непрерывности работы охлаждающей системы, помогает охлаждать продукты в кратчайшие сроки и сохранять все полезные свойства.
• Холодильник, оснащенный линейным компрессором работает относительно тихо, благодаря плавной системе запуска и остановки охлаждающего узла.

Минусы:

• Каждое включение и отключение охлаждающего узла сопровождается характерными щелчками.
• При запуске компрессор испытывает максимальную нагрузку и увеличивает потребление энергии.

Значительно реже холодильники оснащаются следующими видами компрессоров:

• Безмаслянный. Как следует из названия, агрегат не требует масла для работы. Обычно их устанавливают в холодильных установках.
• Электрогазодинамический. В такой конструкции необходимое давление получается благодаря возникновению в электрическом поле объемных зарядов частиц.

Как и любое устройство, компрессоры имеют свой срок эксплуатации и нуждаются в периодическом обслуживании. В случае выхода из строя охладительной системы в бытовом приборе не стоит самостоятельно устранять неполадку, лучше доверить ремонт холодильников специалисту.

Эволюция холода: хладагенты в современных холодильниках

Хладагент — это рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении и в процессе испарения отнимает тепло от охлаждаемого объекта, а затем после конденсации передаёт его окружающей среде.

Современные холодильники в основном компрессионные и, как следует из названия, имеют компрессор (а некоторые модели даже два). Кроме этого, конструкция предусматривает испаритель. Меж ними циркулирует хладагент. Сначала сжатый компрессором хладагент, находясь в газообразном состоянии, поступает в конденсатор — длинную зигзагообразную трубку. Там он превращается в жидкость и отдаёт тепло окружающей среде. Через специальный регулирующий вентиль жидкий хладагент поступает в испаритель, который находится внутри теплоизолированной морозильной или холодильной камеры. Там давление падает, он начинает кипеть, испаряется, снова превращаясь в газ, отбирая при этом тепло у окружающего воздуха. Камера холодильника охлаждается. Испарившийся хладагент опять сжимается компрессором и попадает в конденсатор. И так цикл повторяется снова и снова. Этот принцип охлаждения используется в большинстве холодильников уже десятки лет.

1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод» src=»http://pics.rbc.ru/img/cnews/2008/02/15/1.jpg»>

Схема компрессионного холодильника:
1 — компрессор; 2 — нагнетательный трубопровод; 3 — конденсатор; 4 — фильтр-осушитель; 5 — капиллярная трубка; 6 — испаритель холодильной камеры; 7 — испаритель морозильной камеры; 8 — всасывающий трубопровод

Однако есть и другой тип холодильников, пусть и менее популярный сегодня, — абсорбционные. Циркуляция рабочих веществ: абсорбента (воды) и хладагента (как правило, аммиака), имеющих разную температуру кипения при атмосферном давлении, осуществляется посредством абсорбции. Аммиак поглощается водой, получившаяся смесь подогревается с помощью электрического или газового нагревателя. При этом происходит выпаривание аммиака, который, испаряясь, потребляет теплоту камеры холодильника, то есть способствует её охлаждению. Абсорбционные холодильники в основном маленькие, однокамерные. Яркий пример такой техники — великолукские холодильники «Морозко».

Схема устройства абсорбционного холодильника

Как всё начиналось

История появления холодильников, конечно, не сравнится с историей цивилизации, но всё-таки насчитывает несколько веков. В древности снег и лёд помогали людям сохранять пищу (этот способ длительного хранения продуктов питания пришёл в Европу из северных широт). У народов, населявших те края, замороженные рыба, оленина и ягоды хранились месяцами. Однако в более тёплом климате нужны были специальные ледяные шкафы, а поставлять лёд для них стоило очень дорого. Те, кто не мог себе это позволить, вынуждены были хранить продукты : квасить капусту, солить мясо, сушить фрукты и грибы. Так продолжалось довольно долго. Постепенно начали проводиться различные исследования, способствующие поиску решения вопроса сохранения пищи. Но прорыва удалось достигнуть только в 19 веке. В 1834 году появилась первая холодильная компрессионная машина. мир и столкнулся впервые с хладагентами. В этой машине использовался диэтиловый эфир.

Серийное производство холодильников в начале XX века активнее всего развивалось в США. Практически во всех машинах того времени в качестве хладагента использовались аммиак, различные эфиры и некоторые другие весьма токсичные и опасные для человека вещества. поломок таких агрегатов и контакта людей, в частности, с аммиаком высокой концентрации нередки были даже смертельные случаи. Поэтому учёные стали искать другие вещества, которые можно использовать в качестве хладагентов. Так появились фреоны.

Один из первых серийных американских холодильников — Frigidaire

Воцарение фреонов

Фреоны — это химические соединения на основе метана или этана. Их физическое состояние — газы без цвета и запаха, безвредные для человека. Первой фреон синтезировала американская компания «Кинетик Кемикалз Инк» в начале годов прошлого века. Эта же фирма и дала название новому веществу. Тогда же было введено его обозначение: латинская буква «R» (по первой букве английского слова Refrigerant) — и цифры: код, определяющий свойства. Первый фреон назывался (дифтордихлорметан). Фреон из чистого метана имеет марку , а из этана — . Все остальные фреоны получаются смешением этих двух газов и замещением атомов водорода атомами хлора или фтора.

Сейчас в мире синтезировано более четырех десятков различных фреонов, отличающихся по свойствам и химическому составу. Основные требования, которые предъявляются к фреонам, — это минусовая температура кипения при атмосферном давлении, конденсация при низком давлении, а также высокая хладопроизводительность. Кроме этого, необходимы высокий коэффициент теплопроводности и теплопередачи. Желательна и низкая стоимость. Таким требованиям лучше других раньше отвечали фреоны R-12 и R-11 (фтортрихлорметан), использовавшиеся обычно в бытовых холодильниках, а также R-22 (дифторхлорметан), применявшийся в низкотемпературных промышленных холодильных установках. Для получения очень низких температур были разработаны хладагенты , и .

Скрытая угроза

Всё шло прекрасно: и производители, и потребители были довольны. К 1976 году объём производства того же достиг почти 340 тысяч тонн. Определённая часть из этого количества предназначалась как раз для холодильных систем, систем охлаждения воздуха, баночек с аэрозолями Но годы прошлого века стали началом «тяжелых времён» для уже привычных фреонов. Ученые, исследовавшие причины нарушения озонового слоя Земли, пришли к выводу, что многие фреоны наносят ему ощутимый вред. Также оказалось, что фреоны участвуют в возникновении парникового эффекта, потому что задерживают инфракрасное излучение, которое испускает земная поверхность, а следовательно, способствуют глобальному потеплению.

Вообще, «экологическая опасность» фреонов зависит от содержания трех составляющих: хлора, фтора и водорода. Чем меньше атомов водорода, тем дольше фреон не разлагается и не наносит вред окружающей среде. А по мере увеличения числа атомов хлора растёт токсичность и озоноразрушающая способность фреонов. Вред, наносимый такими веществами озоновому слою, оценивается величиной озоноразрушающего потенциала. Чем он больше, тем вреднее фреон. Так, самый распространённый ранее — — имеет потенциал равный 1, — 0,05, а наиболее вредными являются фреоны , , у которых озоноразрушающий потенциал достигает 13.

Чтобы защитить нашу планету от разрушительной деятельности человека, в 1987 году в соответствии со специальной программой ООН вступил в действие «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой», предусматривающий постепенное сокращение производства и потребления ряда вредных фреонов. Поэтому с тех пор в холодильниках не используют , . В 1992 году на конференции в Копенгагене было принято решение и о прекращении производства озоноопасных фреонов R11, R12 и R502 с 1 января 1996 года. Заменой им стали озонобезопасные хладагенты, такие, как , или (все три: гидрофторуглеродные соединения). Правда, безопасные агенты, например, R134а зачастую не отличаются прекрасными физическими и термодинамическими свойствами, и к тому же стоят довольно дорого, например, килограмм в 7 раз дороже такого же количества обычного . Также используются смеси, из нескольких хладагентов.

Озоновый слой планеты всё ещё под угрозой, хотя за 20 лет, прошедших с подписания монреальского протокола, есть ощутимые позитивные изменения. Фото сделано спутником NASA

Альтернатива фреонам

Однако и сегодня постоянно ведутся исследования, учёные пытаются синтезировать новые, максимально экологичные, более качественные по своим свойствам хладагенты. Разработкой альтернативных хладагентов озабочены многие государства, вкладывающие значительные финансовые средства в соответствующие исследования. По оценкам специалистов, за последние шесть лет на синтез новых хладагентов было потрачено свыше 2,4 миллиардов долларов.

Синтезированы хладагенты из пропана (R290), этилена (R1150), пропилена (R1270), изобутана (R600a). Производство холодильников, работающих на изобутане, освоили многие производители, причём не только в Европе или в Америке, но и на просторах бывшего СССР. Например, белорусская фирма Atlant предлагает покупателям модель за 15000 рублей, да и остальные свои модели этот производитель «перевёл» на безопасный изобутан.

Примеры моделей с хладагентом R600A:

Фирмой Du Pont был разработан ряд новых смесей хладогентов, известных под марками SUVA MP, SUVA МР39 (R401A), SUVA MP52 (R401C) и некоторые другие.

Увы, пока говорить о идеальном по своим характеристикам хладагенте рано. Сегодня главное то, что удалось разработать хладагенты безопасные для человека и окружающей среды. Именно они и используются в бытовых холодильниках и кондиционерах. Ну, а дальнейшее их совершенствование — дело времени.

Устройство холодильника

Как известно главная функция холодильника это охлаждение продуктов и напитков.

Раньше холодильники выглядели достаточно не привлекательно , а также не всегда вписывались в интерьер. Их функциональность и вместительность также была очень ограничена и оставляла желать лучшего.

Старые модели холодильников

Сейчас же ситуация изменилась и теперь уже холодильники являются чуть ли не самой главной деталью в интерьере. Функциональность холодильников с каждым годом становиться более объёмной, а вместительность постоянно оптимизируется в том числе из счёт уменьшения основных узлов холодильника, таких как компрессор и т.д.

Современные модели бытовых холодильников

Единственное остаётся неизменным, это обслуживание и ремонт холодильников, но для выполнение ремонта необходимо знать его устройство и принцип работы.

Принцип работы холодильника.

Принцип работа любого холодильника в том числе и бытового, основана на принципе изменения состояния жидкости, лёд в воду, вода в пар а пар в лёд и так далее по кругу.

Рис.1 Принцип работы холодильника

Как показано на рисунке №1, принцип основан на движении хладагента от конденсатора к капилляру, от капилляра до испарителя, от испарителя до компрессора, а от компрессора к конденсатору. При прохождении хладагента по кругу, он подвергается высокому и низкому давлению в следствии чего изменяется его состояние.

Устройство холодильника.

Основные узлы и детали холодильника:

• Компрессор – основной элемент в каждом холодильнике это его, который выполняет закачку и перегон хладагента (фреона) в конденсатор, а также высасывает из испарителя пары хладагента (фреона). Хладагент (Фреон) — газ (без цвета и запаха), При воздействии на него температуры или давления он изменяет свои свойства.
• Конденсатор — артерия холодильника она представляет собой металлическую трубка с малым внешним диаметром, приблизительно 5 мм. Как правило она исполнена в виде змейки. Она соединена с тонкими металлическими прутиками по всей ширине через каждые 10-15 мм. В системе конденсатора происходит сжатие фреона, после чего он приобретает жидкое состояние. Также в конденсаторе или возле него крепят фильтры-осушители – устройство на вид цилиндр, концы которого заужены. Его основное назначение — сушка фреона, а также задержка и фильтрация мусора, который образуется процессе эксплуатации.
• Испаритель — Несёт в себе одну из основных функций. За счёт того что в него осуществляется впрыск фреона после чего в последствии и происходит охлаждение фреона до низкой температуры. Всю систему испарителя называют агрегатом холодильника.
• Реле — пускозащитное реле обычно размещено на компрессоре или возле него. Принцип работы реле холодильника для запуска и обеспечения работы компрессора, а также служит для защиты от перегрузок сети.
• Термометры – сейчас их называют блоком управления, обычно такие блоки сочетаются индикацию температуры, замораживания и размораживания, ледоколом и многим другим. Его основное назначение это контроль и информирование о работе холодильника и работе всех его функций.
• Предохранители – размещаются обычно рядом с блоком управления и зачастую они подключены к термометрам и другим датчикам. Служат они для защиты всего блока управления и всех электронных устройств холодильника от перенапряжения или скачков напряжения в сети.
• Полки – полки, как может показаться на первый взгляд что основной функции в работе холодильника они не несут, но это не так. Они выполняют роль изоляционных перекрытий для морозильных камер для сдерживания холода внутри морозильных камеры.
• Уплотнители – резиновые прокладки с магнитными держателями. Служат уплотнители для герметизации отсеков холодильника от внешнего воздействия и препятствуют попаданию воздуха во внутрь камер.
• Крыльчатки – выполняют функцию обычного вентилятора или вытяжки. Она регулирует воздухообмен и циркуляцию воздуха в камере холодильника.
• Лампы – обеспечивают освещение для удобного использования холодильника в ночное время.

Необходимо отметить что вся система соединена между собой медными трубками – которые осуществляют подачу хладагента (фреона) из одного устройства в другое.

Из чего состоит холодильник

Из чего состоит холодильник? Многие пользователи никогда не задумывались об этом. Да это и не нужно. Если агрегат исправен и хорошо выполняет свою работу, то мы его даже не замечаем.

Вместе с тем, холодильник – это единственный бытовой прибор на нашей кухне, который мы никогда не выключаем. Он должен ежедневно и круглосуточно работать и давать холод. Мы настолько к этому привыкли, что даже не замечаем его присутствия на нашей кухне. Если же он останавливается, то сразу возникает целый ряд проблем.

Например, мы должны куда-то переложить продукты, чтобы они не испортились, найти мастера и сделать всё возможное, чтобы наш холодильник снова начал давать холод.

Для того, чтобы понять, какие причины обычно предшествуют поломке, как продлить срок работы исправного холодильника и избежать проблем, давайте разберёмся и узнаем, что у холодильника внутри.

Из чего состоит холодильник – основные элементы

Плачущий испаритель – это часть испарителя, которая охлаждает воздух в холодильном отделении. Его разморозка происходит циклически в автоматическом режиме во время остановки компрессора при достижении заданной температуры.

Иней на его поверхности тает. Образовавшиеся при этом капли воды стекают вниз и через дренажное отверстие удаляются из холодильника. Из-за этих капель он получил название «плачущий».

Конденсатор – теплообменный аппарат, в котором фреон отдаёт тепло в окружающую среду. Представляет собой змеевик из металлической трубки, расположенной позади холодильного шкафа или внутри него.

Испаритель – теплообменный аппарат, в котором кипящий фреон отбирает тепло из окружающей среды, охлаждая камеру холодильника.

Мотор-компрессор представляет собой электродвигатель, который обеспечивает циркуляцию фреона в системе трубопроводов холодильного агрегата.

Из чего состоит холодильник – дополнительные элементы

Докипатель – металлическая ёмкость, установленная на выходе из испарителя по направлению к всасывающему патрубку компрессора. Предназначен для докипания фреона с целью предотвратить попадание жидкой фракции в компрессор.

Фильтр-осушитель служит для предохранения системы от засоров твёрдыми частицами и поглощения влаги из фреона. Его устанавливают между конденсатором и капиллярной трубкой холодильного агрегата.

Из чего состоит холодильник – принцип работы

Если работающий мотор-компрессор откачивает пары фреона и нагнетает их в конденсатор, то они охлаждаются и конденсируются, переходя в жидкое состояние. Жидкий фреон проходит через фильтр-осушитель, капиллярную трубку и возвращается в испаритель.

Что такое дросселирование

Если достигнута оптимальная разница давлений, то на входе в испаритель происходит дросселирование, давление фреона резко падает и он закипает. Тепло поглощается с поверхности испарителя, он охлаждается и понижает температуру в камере.

Замкнутый цикл и остановка компрессора

Фреон в холодильнике циркулирует по кругу. После прохождения через испаритель он снова возвращается через компрессор в конденсатор. Это полный замкнутый цикл работы холодильника.

Как правило, исправный бытовой прибор повторяет весь этот процесс бесчисленное количество раз, иногда останавливаясь для кратковременного отдыха. Такие остановки происходят периодически, позволяя удерживать степень охлаждения в камерах на должном уровне.

Зачем нужна разморозка

Для того, чтобы испаритель холодильника не мог чрезмерно покрываться инеем и снегом, в холодильнике предусмотрена система разморозки.

Что такое разморозка

Разморозка – это очистка поверхности испарителя от инея, который образуется в результате контакта влаги, содержащейся в воздухе, с охлаждённым испарителем.

Какие бывают системы разморозки

Капельная система разморозки – автоматическая разморозка холодильной камеры при наличии плачущего испарителя.

Система разморозки No Frost – автоматическая система разморозки при помощи активного подогрева с использованием электрического нагревательного элемента.

Если такая система исправна и не даёт сбоев, то она достаточно эффективна. Например, большинство потребителей отдают предпочтение именно холодильникам системы No Frost.

Ручная разморозка – процесс разморозки холодильника вручную, без участия автоматики. Например, эта система применяется для всех старых однокамерных холодильников и для морозильных отделений двухкамерных холодильников с плачущим испарителем.

Почему ручная разморозка не популярна

Ручная разморозка – это устаревшая система, которая постепенно уходит в прошлое. Несмотря на это, многие потребители до сих пор отдают ей предпочтение, поскольку она достаточно простая и надёжная.

Из чего состоит холодильник – вспомогательные элементы холодильника

П уск о-защитное реле служит для запуска мотора-компрессора, а также для его защиты от чрезмерных электрических нагрузок и перегрева. Если ток работающего компрессора будет превышать номинальный уровень или он чрезмерно нагреется, реле выключит его.

Термостат – устройство, предназначенное для поддержания установленной температуры в холодильнике путём включения и выключения компрессора.

Как работает термостат

Если температура в холодильнике опустится до заданного уровня, термостат разомкнёт контакты и отключит компрессор. При выключенном моторе температура в камере начнёт повышаться и холодильник включится.

Разница между температурами включения и отключения прибора называется дифференциалом термостата.

Выводы

Как правило, для корректной работы бытового прибора все основные и вспомогательные элементы должны должны быть совместимыми и выполнять поставленную задачу без отказов. При выполнении этого условия холодильник сможет безотказно на протяжении длительного времени вырабатывать холод.