Cum funcționează un frigider: structura și principiul de funcționare a principalelor tipuri de frigidere

O înțelegere clară a dispozitivului și a proceselor care au loc în interiorul unității de refrigerare ajută la prelungirea duratei de viață a echipamentului. Nu este greu de înțeles principiul de funcționare a unui frigider.În orice model, constă în formarea unui mediu rece prin absorbția căldurii în interiorul obiectului și îndepărtarea ulterioară a acestuia în exteriorul dispozitivului.

Veți afla totul despre modul în care funcționează frigiderele cu diferite principii de funcționare din articolul pe care l-am prezentat. Vom vorbi despre caracteristicile dispozitivului și despre regulile de funcționare asociate acestuia. Sfaturile noastre vă vor ajuta să protejați mașinile frigorifice de defecțiuni premature și vă vor scuti de necesitatea reparațiilor.

Principiul de funcționare al principalelor tipuri de frigidere

Echipamentele frigorifice sunt utilizate în multe domenii de activitate. Nu puteți face fără ea în viața de zi cu zi și este imposibil să vă imaginați munca cu drepturi depline a atelierelor de producție la întreprinderi, birouri comerciale și unități de alimentație publică.

În funcție de scopul propus și de domeniul de aplicare, există mai multe tipuri principale de dispozitive: absorbție, vortex, termoelectric și compresor.

Tipul de compresor este cel mai comun, așa că îl vom analiza mai detaliat în secțiunea următoare. Acum să subliniem principalele diferențe dintre toate cele 4 modele.

Funcționarea tehnologiei de absorbție

In sistemul instalatiilor de tip absorbtie circula doua substante - agentul frigorific si absorbantul. Funcțiile agentului frigorific sunt de obicei îndeplinite de amoniac, mai rar - soluție de acetilenă, metanol, freon sau bromură de litiu.

Absorbantul este un lichid care are o capacitate de absorbție suficientă. Acesta poate fi acid sulfuric, apă etc.

Întreaga funcționare a echipamentului se bazează pe principiul absorbției, care presupune absorbția unei substanțe de către alta. Designul constă din mai multe unități principale - evaporator, absorbant, condensator, supape de control, generator, pompă

Elementele sistemului sunt conectate prin tuburi, cu ajutorul cărora se formează un singur circuit închis. Răcirea camerelor are loc datorită energiei termice.

Procesul se desfășoară după cum urmează:

• agentul frigorific dizolvat în lichid pătrunde în evaporator;
• vaporii de amoniac care fierb la 33 de grade sunt eliberați din soluția concentrată, răcind obiectul;
• substanța trece în absorbant, unde este din nou absorbită de absorbant;
• pompa pompează soluția într-un generator încălzit de o anumită sursă de căldură;
• substanța fierbe și vaporii de amoniac eliberați intră în condensator;
• agentul frigorific se răcește și se transformă în lichid;
• fluidul de lucru trece prin supapa de control, este comprimat și trimis la evaporator.

Ca urmare, amoniacul care circulă într-un circuit închis preia căldură din camera răcită și intră în evaporator. Și îl eliberează în mediul extern în timp ce se află în condensator. Buclele joacă continuu.

Deoarece unitatea nu poate fi oprită, nu este foarte economică și a crescut consumul de energie. Dacă un astfel de echipament eșuează, cel mai probabil nu va fi posibil să îl reparați.

Dependența dispozitivelor de absorbție de schimbările de tensiune, curent și alți parametri ai rețelei electrice este minimă. Dimensiunile compacte facilitează instalarea lor în orice zonă convenabilă

Nu există elemente voluminoase în mișcare sau frecare în designul dispozitivelor, astfel încât acestea au un nivel scăzut de zgomot. Dispozitivele sunt relevante pentru clădirile a căror rețea electrică este supusă unor sarcini de vârf constante și locurile în care nu există o sursă de alimentare constantă.

Principiul absorbției este implementat în unitățile frigorifice industriale, frigiderele mici pentru mașini și spațiile de birouri. Uneori se găsește în anumite modele de uz casnic care funcționează cu gaz natural.

Principiul de funcționare al modelelor termoelectrice

Reducerea temperaturii în camera unui frigider termoelectric se realizează cu ajutorul unui sistem special care pompează căldură în funcție de efectul Peltier. Implica absorbția de căldură în zona în care sunt conectați doi conductori diferiți atunci când trece un curent electric prin ea.

Designul frigiderelor constă din elemente termoelectrice în formă de cub din metale. Ele sunt combinate printr-un singur circuit electric. Pe măsură ce curentul se mișcă de la un element la altul, se mișcă și căldura.

Placa de aluminiu o absoarbe din compartimentul interior și apoi o transferă în părțile de lucru cubice, care la rândul lor o redirecționează către stabilizator. Acolo, datorită unui ventilator, este aruncat. Acesta este principiul că portabil mini frigidere si pungi cu efect racoritor.

În majoritatea modelelor de aparate frigorifice termoelectrice, la comutarea polarității puterii, puteți primi nu numai frig, ci și căldură - până la 60 de grade Celsius. Această funcție este utilizată pentru reîncălzirea alimentelor

Acest echipament este folosit în camping, în domeniul amenajării mașinilor, iahturilor și bărcilor cu motor și este adesea instalat în cabane și în alte locuri în care este posibilă furnizarea dispozitivului cu o sursă de alimentare de 12 V.

Produsele termoelectrice au un mecanism special de urgență care le oprește în caz de supraîncălzire a pieselor de lucru sau defecțiune a sistemului de ventilație.

Avantajele acestei metode de funcționare includ fiabilitatea ridicată și un nivel de zgomot destul de scăzut în timpul funcționării dispozitivelor. Dezavantajele includ costul ridicat și sensibilitatea la temperaturile externe.

Caracteristicile echipamentelor pe răcitoare vortex

Dispozitivele din această categorie au un compresor. Acesta comprimă aerul, care se extinde și mai mult în unitățile de răcire vortex instalate. Obiectul se răcește din cauza expansiunii bruște a aerului comprimat.

Dispozitivele Vortex sunt durabile și sigure: nu necesită electricitate, nu au elemente în mișcare și nu conțin compuși chimici periculoși în sistemul intern de proiectare

Metoda răcitorului vortex nu a fost utilizată pe scară largă, ci a fost limitată doar la probele de testare. Acest lucru se datorează consumului mare de aer, funcționării foarte zgomotoase și capacității de răcire relativ scăzute. Uneori, dispozitivele sunt folosite în întreprinderile industriale.

Prezentare generală a tehnologiei compresoarelor

Frigiderele cu compresor sunt cel mai comun tip de echipament în viața de zi cu zi. Se găsesc în aproape fiecare casă - nu consumă prea multă energie și sunt sigure de utilizat. Cele mai de succes modele de la producători de încredere și-au servit proprietarii de mai bine de 10 ani. Să ne uităm la structura lor și la principiile după care funcționează.

Caracteristicile structurii interne

Un frigider clasic de uz casnic este un dulap orientat vertical echipat cu una sau două uși. Corpul său este realizat din tablă rigidă de oțel cu o grosime de aproximativ 0,6 mm sau plastic rezistent, ceea ce reduce greutatea structurii de susținere.

Pentru etanșarea de înaltă calitate a produsului, se folosește o pastă cu un conținut ridicat de rășină de clorură de vinil. Suprafața este amorsată și acoperită cu email de înaltă calitate de la pistoalele de pulverizare. În producția de compartimente metalice interne, se utilizează așa-numita metodă de ștanțare; dulapurile din plastic sunt realizate folosind metoda turnării în vid.

Ușile dispozitivului constau din tablă de oțel. O garnitură groasă de cauciuc este introdusă de-a lungul marginilor pentru a preveni trecerea aerului din exterior. Obloanele magnetice sunt încorporate în unele modificări

Între pereții interiori și exteriori ai produsului trebuie așezat un strat de izolație termică, care să protejeze camera de căldura care încearcă să pătrundă din mediul înconjurător și să prevină pierderea frigului generat în interior. Pâslă minerală sau de sticlă, spumă de polistiren și spumă poliuretanică sunt potrivite pentru aceste scopuri.

Spatiul interior este impartit in mod traditional in doua zone functionale: refrigerare si congelare.

În funcție de forma aspectului, acestea se disting:

• unu-;
• Două-;
• dispozitive cu mai multe camere.

Alocate separat Unități side-by-Side, inclusiv două, trei sau patru camere.

Unitățile cu o singură cameră sunt echipate cu o singură ușă. În partea superioară a echipamentului se află un compartiment congelator cu ușă proprie cu mecanism de pliere sau deschidere, în partea inferioară există un compartiment frigorific cu rafturi reglabile pe înălțime.

Echipamente de iluminat cu LED sau o lampă incandescentă obișnuită sunt instalate în camere pentru a vedea ce este de fapt în frigider.

Dispozitivele de tip „side-by-side” sunt mult mai mari și mai largi decât omologii lor. Ambele compartimente ocupă spațiu pe toată înălțimea echipamentului. Sunt amplasate paralel unul cu celălalt

În unitățile cu două camere, dulapurile interne sunt izolate și fiecare separate prin ușa proprie. Locația departamentelor din acestea poate fi europeană sau asiatică. Prima opțiune presupune o dispunere inferioară a congelatorului, a doua - una superioară.

Componentele structurii

Unitățile frigorifice de tip compresor nu produc frig. Ei răcesc un obiect absorbind căldura internă și transferându-l afară.

Procedura de formare la rece implică următoarele componente:

• agent frigorific;
• condensator;
• radiator cu evaporare;
• Aparate compresoare;
• robinet termostatic.

Agentul frigorific folosit pentru umplerea sistemului frigorific este jucat de diverse mărci de freon - amestecuri de gaze cu un nivel ridicat de fluiditate și temperaturi de fierbere/evaporare destul de scăzute. Amestecul se mișcă într-o buclă închisă, transferând căldură prin diferite părți ale ciclului.

În cele mai multe cazuri, producătorii folosesc ca element de lucru pentru mașinile frigorifice de uz casnic Freon 12. Acest gaz incolor cu un miros specific abia perceptibil nu este toxic pentru oameni și nu afectează gustul și proprietățile produselor depozitate în camere.

Compresor - partea centrală a designului oricărui frigider. Acesta este un invertor sau o unitate liniară care provoacă circulația forțată a gazului în sistem, crescând presiunea. Pur și simplu pune, compresor frigider comprimă vaporii de freon și îi obligă să se miște în direcția dorită.

Echipamentul poate fi echipat cu unul sau două compresoare. Vibrațiile apărute în timpul funcționării sunt absorbite de suspensia externă sau internă. La modelele cu o pereche de compresoare, un dispozitiv separat este responsabil pentru fiecare cameră.

Clasificarea compresoarelor oferă două subtipuri:

1. Dinamic. Forțează agentul frigorific să se miște datorită forței de mișcare a palelor unui ventilator centrifugal sau axial. Are o structură simplă, dar datorită eficienței scăzute și uzurii rapide sub influența cuplului, este rar utilizat în echipamentele de uz casnic.
2. Volum. Comprimă fluidul de lucru folosind un dispozitiv mecanic special care este antrenat de un motor electric. Poate fi cu piston sau rotativ. În mare parte, acestea sunt compresoarele instalate în frigidere.

Aparat cu piston prezentat sub forma unui motor electric cu ax vertical, închis într-o carcasă metalică solidă. Când releul de pornire conectează puterea, activează arborele cotit și pistonul atașat la acesta începe să se miște.

Un sistem de supape de deschidere și închidere este conectat la lucru. Ca rezultat, vaporii de freon sunt extrași din evaporator și pompați în condensator.

Dacă un compresor cu piston se defectează, reparațiile sunt posibile numai dacă se utilizează echipamente profesionale specializate. Orice dezasamblare într-un mediu casnic este plină de pierderea etanșeității și imposibilitatea unei operațiuni ulterioare

În mecanismele rotative, presiunea necesară este menținută de două rotoare care se deplasează unul spre celălalt. Freonul intră în buzunarul superior situat la începutul arborilor, este comprimat și iese prin orificiul inferior de diametru mic.Pentru a reduce frecarea, uleiul este introdus în spațiul dintre arbori.

Condensatoare sunt realizate sub forma unei grile spiralate, care se montează pe peretele posterior sau lateral al echipamentului.

Au design diferite, dar sunt întotdeauna responsabili pentru aceeași sarcină: răcirea vaporilor de gaz fierbinte pentru a seta temperaturi prin condensarea substanței și disiparea căldurii în cameră. Pot fi panouri sau tubulare nervurate.

Evaporatorul constă dintr-o conductă subțire de aluminiu și plăci de oțel sudate. Intră în contact cu compartimentele interne ale frigiderului, elimină eficient căldura absorbită din aparat și reduce semnificativ temperatura din dulapuri

Supapă termostatică necesare pentru a menține presiunea fluidului de lucru la un anumit nivel. Unitățile mari ale unității sunt conectate între ele printr-un sistem de tuburi care formează un inel închis ermetic.

Secvența ciclului de lucru

Temperatura optimă pentru depozitarea pe termen lung a alimentelor în dispozitive de compresie este creată în timpul ciclurilor de funcționare, efectuate unul după altul.

Acestea procedează după cum urmează:

• atunci când dispozitivul este conectat la rețeaua electrică, pornește compresorul, comprimând vaporii de freon, crescându-le sincron presiunea și temperatura;
• sub forța excesului de presiune, fluidul de lucru fierbinte, care se află în stare de agregat gazos, intră în rezervorul condensatorului;
• deplasându-se de-a lungul unui tub metalic lung, aburul eliberează căldura acumulată în mediul extern, se răcește ușor la temperatura camerei și se transformă în lichid;
• fluidul de lucru lichid trece printr-un filtru uscator care absoarbe excesul de umiditate;
• agentul frigorific pătrunde printr-un tub capilar îngust, la ieșirea căruia presiunea scade;
• substanța se răcește și se transformă în gaz;
• aburul răcit ajunge la evaporator și, trecând prin canalele acestuia, ia căldură din compartimentele interne ale unității frigorifice;
• Temperatura freonului crește și este trimis din nou la compresor.

Dacă vorbim în cuvinte simple despre cum funcționează un frigider cu compresor, procesul arată astfel: compresorul distilează agentul frigorific într-un cerc închis. Freonul, la rândul său, își schimbă starea de agregare datorită dispozitivelor speciale, colectează căldura în interior și o transferă în exterior.

Ciclul de funcționare în sistem se repetă până când se ating valorile de temperatură stabilite de programele de sistem și se reia atunci când se înregistrează creșterea acestora

După răcirea la parametrii necesari, termostatul oprește motorul, deschizând circuitul electric.

Când temperatura din camere începe să crească, contactele se închid din nou și motorul compresorului este activat releu de protectie de pornire. De aceea, în timpul funcționării frigiderului, zgomotul motorului apare în mod constant și apoi scade din nou.

Recomandări de utilizare și îngrijire

Nu este nimic complicat în operarea echipamentului: acesta funcționează automat non-stop. Singurul lucru care trebuie făcut atunci când îl porniți pentru prima dată și îl reglați periodic în timpul funcționării este să setați regimul optim de temperatură în circumstanțe specifice.

Temperatura dorită este setată termostat. Într-un sistem electromecanic, valorile sunt stabilite cu ochi sau ținând cont de recomandările specificate în instrucțiunile producătorului.În acest caz, ar trebui să țineți cont de tipul și cantitatea de alimente depozitate în frigider.

Butonul de control, de regulă, este un mecanism rotund cu mai multe diviziuni sau, în modelele mai moderne și mai scumpe, controlul poate fi efectuat folosind un panou tactil.

Pentru a evalua gradul de îngheț, experții recomandă să puneți mai întâi regulatorul în poziția de mijloc și, după un timp, dacă este necesar, să îl răsuciți la dreapta sau la stânga.

Fiecare semn de pe un astfel de mâner corespunde unui anumit regim de temperatură: cu cât diviziunea este mai mare, cu atât temperatura este mai mică. Unitatea electronică vă permite să setați temperatura cu precizie maximă de până la 1 grad folosind un controler rotativ sau butoane.

De exemplu, setați compartimentul congelator la -14 grade. Toți parametrii introduși vor fi afișați pe afișajul digital.

Pentru a maximiza durata de viață a frigiderului dvs. de acasă, nu trebuie doar să înțelegeți structura acestuia, ci și să îl îngrijiți corespunzător. Lipsa întreținerii corespunzătoare și funcționarea necorespunzătoare pot duce la uzura rapidă a pieselor importante și o funcționare defectuoasă.

Puteți evita consecințele nedorite respectând o serie de reguli:

1. Curăţaţi condensatorul în mod regulat de murdărie, praf și pânze de păianjen la modelele cu grilaj metalic deschis pe peretele din spate. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați o cârpă obișnuită ușor umedă sau un aspirator cu un accesoriu mic.
2. Instalați echipamentul corect. Asigurați-vă că distanța dintre condensator și peretele încăperii este de cel puțin 10 cm.Această măsură va ajuta la asigurarea circulației nestingherite a maselor de aer.
3. Dezghețați în timp util, prevenind formarea unui strat excesiv de zapada pe peretii camerelor. În același timp, pentru îndepărtarea crustelor de gheață, este interzisă utilizarea cuțitelor și a altor obiecte ascuțite, care pot deteriora și dezactiva cu ușurință vaporizatorul.

De asemenea, trebuie să țineți cont de faptul că frigiderul nu trebuie așezat lângă dispozitive de încălzire sau în locuri unde este posibil contactul direct cu lumina soarelui. Influența excesivă a căldurii externe are un efect negativ asupra funcționării componentelor principale și a performanței generale a dispozitivului.

Pentru curățarea părților produsului din oțel inoxidabil sunt potrivite doar produsele speciale recomandate de producător în instrucțiunile pentru dispozitiv.

Dacă intenționați să transportați din loc în loc, cel mai bine este să transportați echipamentul într-un camion cu o dubă înaltă, fixându-l într-o poziție strict verticală.

În acest fel, este posibil să se prevină avariile și scurgerile de ulei din compresor care pătrund direct în circuitul de circulație a lichidului de răcire.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Cum funcționează unitatea frigorifică:

Videoclipul #2. Explicație detaliată a structurii frigiderelor cu compresie:

Videoclipul #3. Informații despre funcționarea mașinilor de absorbție:

În timp ce echipamentul de refrigerare funcționează corect, consumatorii sunt rareori interesați de designul său. Cu toate acestea, aceste cunoștințe nu trebuie neglijate. Sunt foarte valoroase deoarece vă permit să determinați rapid cauza defecțiunii și să localizați zona cu probleme, prevenind defecțiunile grave.

Vă rugăm să lăsați comentarii, să postați fotografii tematice și să puneți întrebări despre subiectul articolului din blocul de mai jos. Spuneți-ne despre cum v-ați dat seama de structura propriului frigider.Împărtășiți modul în care v-ați aplicat cunoștințele despre proiectarea unei mașini de refrigerare în practică.