Рабочий принцип холодильника: как работает устройство, схема конденсатора, как утроен атомайзер принципиально

Как работает холодильник: рабочий принцип устройства

Все знают, что морозильный шкаф хранит холод, охлаждает и замораживает продукты, предотвращая их быструю порчу. При этом немногие могут ясно вообразить для себя, откуда возникает холод в середине камеры, как его формирует аппарат рефрижератора, почему холодильник иногда отключается. В действительности воздух который охлажден ниоткуда не возникает сам — снижение его температуры происходит прямо в камере в ходе работы холодильного агрегата (рис.1). Детальнее — в статье как выполняется температурная регулировка в холодильнике.
Рис. 1. 1 — атомайзер, 2 — конденсатор, 3 — фильтр-осушитель, 4 — капилляр, 5 — нагнетатель воздуха

Рабочий аппарат холодильника состоит из 4 частей:
Настоящее сердце всей системы — нагнетатель воздуха. Он обеспечивает циркуляцию хладагента по множеству тонких трубок, часть из которых можно заметить на задней внешней стенке холодильного шкафа. Иная часть спрятана под панелью в середине камеры в самых новых моделях, однако в старых рефрижераторах они создают стенки морозильного отделения либо просто закреплены на поверхности потолка камеры.
Трубки на внешней стенке холодильника — это конденсатор. Назначение его в том, чтобы отдать тепло в пространство вокруг. Нагнетатель воздуха, перекачивая хладагент, загоняет его в конденсатор под давлением. В результате газообразное вещество (фреон, изобутан) переходит в состояние жидкости и довольно очень разогревается. Вот эти остатки тепла и должны рассеяться в окружающую среду, чтобы хладагент сам охладился до домашней температуры.
Зная про то, как должен работать холодильник, рачительные хозяева постараются обеспечить собственному помощнику самые лучшие условия для легкого охлаждения нагнетателя воздуха и конденсатора. Это поможет ему прослужить дольше.
Для того, дабы получить холод в камере, есть иная часть системы трубок, куда сжиженный газ попадает потом. Ее именуют атомайзером. От конденсатора она отгорожена фильтром-осушителем и капилляром — достаточно тонкой трубочкой, которая не пропускает сразу весь сжиженный хладагент, а заставляет нагнетатель воздуха с усилием проталкивать его в атомайзер.
Попадая туда, минимальные количества фреона очень быстро вскипают и расширяются, опять переходя в газообразное состояние. Во время данного процесса происходит поглощение большого числа тепла. Трубки в середине камеры охлаждаются сами и охлаждают воздух в холодильнике. Потом хладагент возвращается в нагнетатель воздуха, и весь цикл начинается в первую очередь.
Чтобы продукты в камере не трансформировались в лед, в середине нее поставлен термостат. Шкала с делениями дает возможность установить необходимый уровень охлаждения, и как только необходимые критерии будут достигнуты, холодильник выключается.

собой представляет изотермический шкаф с установленным в нем электрооборудованием. Герметичный шкаф делается из стойкого к ударам полистирола или стали листовой, покрытой белой эмалью. В середине шкаф тоже может быть железным или пластмассовым.
Дверь состоит из 2-ух панелей с размещенным между ними изолятором тепла. Для обеспечения герметичности вдоль периметра внутренней стороны оборудуют магнитным уплотнителем. В положении "Закрыто" двери держатся при помощи магнитных, реже механических затворов. Вдоль стенок, низа и дна холодильника и под внутренней дверной панелью проложена тепловая изоляция. В качестве материалов для теплоизоляции применяют штапельное стеклохолст, минеральный войлок, вспененный пластик и искусственный латекс.
Нагнетатель воздуха – важный элемент холодильника, который закачивает и перегоняет хладагент в конденсатор и потом высасывает его пары из атомайзера. В бытовых холодильниках может быть 1-2 нагнетателя воздуха.
Хладагентом – рабочим веществом, отнимающим тепло от объекта – очень часто выступает фреон.
Конденсатор – железная трубка диаметром около 5 мм изогнутая, в основном, в виде «змейки», соединенную через 10-15 мм тонкими железными прутиками. В нем происходит переход фреона в состояние жидкости, во время которого в среду которая нас окружает уходит избыточное тепло.
Фильтры-осушители, собой представляет цилиндры с зауженными краями, монтируются в конденсаторе или недалеко от него. Они убирают воду из системы и чистят фреон от механических загрязнений, образующихся во время эксплуатационных работ.

Атомайзер. Его действие противоположно действию конденсатора: при переходе в нем фреона в газообразное состояние поглощается тепло (выделяется холод). Внешний вид полностью подобен конденсатору. Может находиться в середине камер холодильника либо же встраиваться в стенки.
Капилляр – медная трубка длиной 1,5-3 м, поставленная между атомайзером и конденсатором, уменьшает давление проходящего через него фреона.
Пусковое реле служит для запуска и работы без разных перебоев нагнетателя воздуха, а еще оберегает от скачков напряжения.
Термостаты (термопреобразователи) отслеживают температуру в середине холодильной камеры. Они работают в установленном температурном коридоре, и когда температура выходит за его границы, то включают или отключают нагнетатель воздуха.
Крыльчатки предоставляют воздушную циркуляцию в середине камеры холодильника.

Лампы, включающиеся автоматично при открывании дверки холодильника, предоставляют удобное освещение в середине него.
Устройство, состав и рабочий принцип холодильника, в школе чуть-чуть изучает предмет физика, вот только не каждый взрослый имеет представление про то, как работает этот аппарат. Анализ и изучение ключевых технических нюансов дает возможность в бытовых задачах и целях увеличить время работы, а еще уберечь работу простого холодильного шкафа для дома.

Охлаждение в холодильнике происходит благодаря отвода тепла наружу

Вообще холодильные устройства бывают 2-ух типов: поглощательные и компрессионные. На данное время более большое использование имеют, как мы знаем, компрессионные модели холодильников, в которых циркуляция хладагента запускается принудительно, при помощи работы мотора-компрессора.
Классический холодильник состоит из таких элементов:

• Нагнетателя воздуха, устройства, которое при помощи поршня толкает хладагент (специализированный газ), создавая на различных участках системы различное давление;
• Атомайзера, емкости, имеющую сообщение с компрессором, и в которую попадает уже разжиженный газ, вбирающий тепло в середине холодильной камеры;
• Конденсатора, емкости, где сжатый газ отдает собственное тепло окружающему пространству;
• Терморегулирующего вентиля, устройства, которое поддерживает нужное давление хладагента;
• Хладагента, смеси газов (практически всегда это фреон), которая при влиянии работы нагнетателя воздуха двигается поток в системе, отдавая и забирая тепло на различных участках цикла.

Самым серьезным моментом в работе собственно компрессионного агрегата считается то, что он не создает холод как такой, а охлаждает пространство вследствие вбирания тепла в середине устройства, и переправки его наружу. Данную функцию делает фреон. Он, попадая в атомайзер, который состоит из металлических трубок, а бывает и спаянных между собой пластинок, выветривается и съедают тепло.
В холодильниках старого поколения корпус атомайзера считается вместе с тем корпусом морозилки. По этому, при размораживании данного пространства нельзя пользоваться острыми вещами для удаления льда. Если вы случайно повредите атомайзер, весь фреон выветрится. Без него холодильник работать не будет, и потребуется очень дорогой ремонт.
Под воздействием нагнетателя воздуха испарившиеся пары фреона выходят из атомайзера и переходят в пространство конденсатора (систему из трубок, располагающуюся в середине стенок, а еще на задней части устройства). В этом конденсаторе хладагент довольно быстро стынет и понемногу становится жидким. Двигаясь в атомайзер, газовая смесь сушится в фильтре-осушителе, а потом проходит сквозь капиллярную трубку.

Некоторые холодильники имеют разделенные контуры для каждой камеры
В холодильниках со встроенной системой Ноу Фрост («без инея»), есть всего один атомайзер. Он спрятан в морозильной камере под пластиковой стенкой. От него холод подается при помощи вентилятора. Тот, со своей стороны, размещен за атомайзером. Сквозь технологичные отверстия поток холодного воздуха попадает в морозильную, а потом и в холодильную камеру.
Для того, чтобы оправдать подобное название холодильник с системой «no frost» оснащен программой оттаивания. Это означает, что пару раз в день в устройстве срабатывает таймер, который активирует элемент нагрева под атомайзером. Выполненная жидкость выветривается за пределы холодильника.
Для определения холодопроизводительности, используются следующие «обычные» критерии режима температур:

• Температура кипения хладагента в атомайзере должна быть на уровне пятнадцать градусов по шкале Цельсия меньше нуля;
• Конденсация достигается при температуре в границах минус 30 градусов исходя из этого шкалы по шкале Цельсия;
• Всасывание паров хладагента происходит при пятнадцати градусах по шкале Цельсия.

Жидкий хладагент перед регулирующим вентилем имеет температуру 32 градуса по шкале Цельсия.
Ни одна хладопроизводящая конструкция не смогла бы работать без правильно разработанной схемы, в которой установлены все детали и очередность их взаимные действия.

Рабочий принцип термоэлектрических и поглощательных холодильников

Фреон, используемый в качестве хладагента, подается на осушающий фильтр, который очистит газ от самых разных твёрдых частиц и соберет из него всю дополнительную влагу. Дегидрированный и очищенный фреон после вытечет по капиллярной трубке, которая собой представляет некую границу, делящую зоны с большим и невысоким давлением.
Поступая из трубки в атомайзер, где давление уменьшается с примерно 9 атмосфер до 0,1 атмосферы, фреон закипает из-за теплоты тех продуктов, которые были оставлены в камере для охлаждения. Любая жидкость, закипая, выветривается, и фреон не становится исключением: его пары засасывает нагнетатель воздуха, и весь цикл начинается в первую очередь.
Большое внимание нужно уделить механизмам действия любого элемента холодильника, ведь собственно от них и зависит вся работа холодильной машины. Нагнетатель воздуха в себя включает саму компрессионную установку и маленькой электрический двигатель, которые спрятаны в герметичном корпусе. Собственно нагнетатель воздуха можно назвать основным устройством, обеспечивающим охлаждение, – его непрерывная работа по перегонке фреона гарантирует работу всего цикла.
Конденсаторы на холодильник монтируются 2-ух типов:

• щитовой или листотрубный, который похож на металлический лист с посаженным на него змеевиком;
• ребристотрубный, собой представляет полотенцесушитель с ребрами.

Например, Indesit NBS 18 AA считается компрессионным холодильником.
Двухкомпрессионный холодильник – просто одна из разновидностей устройств данного типа, другими словами классический холодильник с морозилкой. Один из компрессоров работает на охлаждение «морозильной камеры», второй – на холодильную камеру. За счёт этого температура в каждой камере может меняться отдельно. Минусом такого холодильника будет очень высокое употребление им электрической энергии.
После подсоединения холодильника к сети ток электричества проходит сквозь закрытый контакт в термостате, кнопку заморозки/размораживания, катушку реле пуска и попадает на электрический двигатель нагнетателя воздуха. Так как мотор еще не запущен, электроток, текущий через его обмотку, превосходит предельно допустимый во много раз, таким образом замыкает контакты и включает «стартер», размыкая контакты реле пуска.
В зависимости от конструкции того либо другого холодильника электрическая система может быть сделана разным образом: реле защиты и пуска могут быть соединены, кнопка размораживания может абсолютно отсутствовать, часто прибавляются те или другие элементы. Впрочем эта схема считается основой работы устройства компрессорного типа без технологии «no frost». Применяется, например, в холодильнике LG GL-M 492 GQQL.
Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества иным веществом. Так, влага может вбирать нашатырный спирт, благодаря чему образуется нашатырь, влагу же вбирает, например, соль. По аналогичному принципу работают и холодильники поглощательного типа. Если с самого начала холодильные установки данного типа возникли из-за изучения возможности применения топлива на жидкой основе, с появлением промышленности компрессионные установки фактически вытеснили их с рынка. Впрочем после появились все новые и современные технологии, и сейчас оба рабочего принципа на равных используются во время изготовления холодильных машин.

Взамен нагнетателя воздуха на поглощательных холодильниках применяется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электротока. В котле находится нашатырный спирт, который преобразуется в пар из-за нагрева, а исходя из этого, и увеличивает давление в устройстве. Под действием обычных законов физики пары нашатырного спирта двигаются к конденсатору, где охлаждаются и опять оказываются в жидком состоянии.
Сама же рабочая схема фактически похожа схеме компрессионного холодильника. Поглощательный холодильник работает намного тише собственного компрессионного «собрата», не зависит от перепадов напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей. Однако он обладает и собственными минусами: расход электроэнергии несколько увеличивается, что ведет за собой затраты в финансовом плане.
По данному принципу действия работают холодильники «Морозко».
Чтобы уменьшить температуру в холодильной камере, тепло из нее выкачивается специализированной системой. Обеспечивает это именитый эффект Пелтье. В холодильниках этого типа установлены термоэлектрические детали кубической формы, сделанные из очень разных металлов и соединенные электротоком. Когда электроток переходит из одного металла в другой, одновременно с ним переходит и тепло.
Любой из данных типов имеет собственные отрицательные и положительные стороны, на учете которых и должен базироваться выбор холодильного приспособления для домашних или промышленных нужд.

Назначение бытового двухкамерного либо однокамерного холодильника и морозильника, а может и холодильника-рефрижератора – обеспечивать продуктам питания нужную для продолжительного их хранения, температуру. Современные холодильники оснащены компрессором, благодаря этому этот вид устройств именуют компрессионный. Все важные части агрегата наиболее важны, по этому пользоваться этим прибором нужно очень осторожно.
Самого большего распространения среди автомобильных владельцев получили термоэлектрические и поглощательные холодильники для автомобилей. Такие устройства работают от электросети напряжением 12 Вольт с возможностью подсоединения к прикуривателю автомобиля.
Выпускаются термоэлектрические автохолодильные аппараты с объемом холодильной камеры от 5 до 50 литров. Возможность снижения температуры в середине холодильной камеры ниже 25 градусов относительно воздуха снаружи.
В основу рабочего принципа автомобильного холодильника первой вариации положен эффект «Пелтье»: теплопередачи из закрытого пространства в среду которая нас окружает в нашем случае в пространство салона или багажника. В одной конструктивной части переменный ток превращается в энергию тепла, а в другой — энергия холода приводит к охлаждению.
Рабочий принцип автохолодильника поглощательного типа построен постоянной циркуляцией хладагента — аммиачного раствора, другими словами попеременное охлаждение и нагревание раствора с процессом отвода тепла. Модельный ассортимент из-за конструктивных трудностей монтажа стартует от 20 литров. Обеспечивает уменьшение температуры в холодильной камере от 3 до -5 градусов по шкале Цельсия.
Опрос: А у тебя есть холодильник для автомобиля? (Кол-во голосов: 25)
Разумеется есть, удобная штука!
Пока нет, вот изучаю перед приобретением
Не планирую приобретать
Чтобы проголосовать, кликните на необходимый вариант ответа. Результаты
Холод образуется при изменении агрегатного состояния холодильного агента, циркулирующего по замкнутому контуру. Хладагент проходит 4-ре фазы:

• охлаждение и сжижение;
• расширение;
• исчезновение;
• нагревание и сжатие.

При невысоком давлении хладагент закипает и преобразуется в пар. Размеры и конструкция атомайзера выбраны таким образом, чтобы жидкость выветрилась в середине него полностью. В процессе парообразования фреон забирает тепло от атомайзера, благодаря чему происходит охлаждение внутреннего объема холодильной камеры. После чего морозильный агент снова отправляется в нагнетатель воздуха.
Цикл повторяется до той поры, пока не сработает термостат, останавливая работу нагнетателя воздуха. Через определенный промежуток времени под воздействием внешней среды температура в середине холодильника опять может достигать верхней границы температурного коридора, и термостат запускает нагнетатель воздуха вновь.

В холодильниках с двумя камерами, имеющих отдельные холодильную и морозильную камеры, охлаждение каждой из данных частей происходит собственным индивидуальным атомайзером. До той поры, пока атомайзер морозильного отделения не достигнет минусовой температуры, в холодильное отделение фреон не поступает.
Дата статьи: 14 апреля , 10:22

Как работают холодильники для автомобилей

Как правило надежность холодильника зависит от качества нагнетателя воздуха
Из изображения на схеме понять можно следующее:

1. Фреон попадает в камеру для испарения, и проходя сквозь нее забирает из холодильного пространства тепло;
2. Хладагент передвигается в нагнетатель воздуха, а тот, со своей стороны, перегоняет его в конденсатор;
3. Проходя сквозь указанную выше систему, присутствующих в холодильнике фреон, стынет, и преобразуется в жидкое вещество;
4. Остывавший хладагент попадает в атомайзер, и во время прохода в трубку большего размера, преобразуется в газообразную смесь;
5. После чего он вбирает тепло из холодильной камеры вновь.

Данный рабочий принцип свойствен всем холодильным установкам компрессионного типа.
Энергия холода в термоэлектрических устройствах автомобильных холодильников вырабатывается так: тепло от помещенных в холодильник пищевых продуктов поглощается пластинами в корпусе емкости, сделанным из алюминия.
Через термоэлектрические пластины течет ток, нагревая внешнюю сторону полупроводниковых пластин и, исходя из этого, выхолаживая внутреннюю, прилегающую к корпусу холодильной камеры. Конструктивно часть пластин расположена конкретно в камере, а вторая с наружной стороны.
Дальше модули передвигают тёплый воздух в специализированное устройство — стабилизатор. Там же поставлен мини вентилятор, который высвобождает тепло в окружающий воздух автомобильного салона.
Устройство автохолодильника поглощательного типа применяется морозильный агент, в качестве которого применяется раствор нашатырного спирта в смеси с водой. Раствор подогревается постоянной электроэнергией и двигается по системе. Так как температура кипения чистого нашатырного спирта меньше, чем воды, пары водно-аммиачного раствора идут в конденсатор, отдают собранное тепло в среду которая нас окружает.
По трубной системе нашатырный спирт двигается в атомайзер камеры холодильника и охлаждает ее объем и имеющиеся в ней продукты. За счёт тепла, полученного при охлаждении, нашатырный спирт закипает и преобразуется в газовую фазу. После чего происходит поглощение паров водой и, в последующем, раствор в жидком виде начинает новый цикл.
Раствор хладагента двигается регулярно: абсорбер создает роль всасывающей части, а термонасос – функцию нагнетателя.
1 — Полупроводниковые термоэлектрические модули (очень маленькие железные кубики); 2 – катализатор; 3 – защитная решётка; 4 – твёрдое подсоединение; 5 – материал для теплоизоляции; 6 – холодные пластины.
Конструкция холодильника поглощательного типа на рисунке 2, используемого в автомобилях, в себя включает простоту и автономность работы.
Ключевыми конструктивными элементами считаются: 1 – кипятильник; 2 – абсорбер; 3 – конденсатор; 4 – атомайзер.
В качестве ТЕНА в устройстве поглощательной холодильной машине применяется электрический нагреватель, который делается из нихромовой проволки, со своей стороны навитой спираль. Спираль ставится в специализированный корпус-гильзу и оставшееся свободное место заполняется песком. Одна сторона гильзы глушится, со обратной стороны концы спиральной навивки соединяются с термостатом.
Теплообменники, в которых происходит фазовое превращение хладагента называются конденсатор и атомайзер. Абсорбер создает роль поглотителя паров нашатырного спирта, а кипятильник предназначается для испарения раствора.

• отсутствие двигающихся частей, по этому этот тип отличается собственной долговечностью и надежностью работы;
• нет механических деталей, из данного вытекает бесшумность работы и отсутствие вибрации;
• большой выбор выбора холодильных камер вместимостью от 20 до 150 литров;
• экономия в работе, долгое время — до 12 часов удерживают температуру;

К минусам как правило относят:

• внушительный вес;
• возможность работы только вертикально, в другом случае нарушится циркуляция холодильного агента, и холодильник перестанет работать.

К плюсам термоэлектрических аппаратов относится:

• возможность работы, как «сплит-система» в 2-х режимах — нагрев — охлажение;
• возможность работы, как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях;
• надежность работы и большой парковый ресурс изделия;
• компактность изделия если сравнивать с остальными сородичами, работающими по другому холодильному циклу.

К недостаткам относится следующее:

• чрезвычайно медлительный набор температуры;
• большой уровень употребления питания электричества, по этому лучше всего применять при заведенном автомобиле;
• короткое время содержания холода — не больше 3-х часов.

Конденсатор холодильника: какую задачу он делает

Хладагент в ходе работы нагревается, также как и прежде чем ему поступить в конденсатор. Но, после прохождения данного конденсатора хладагент охлаждается. По этому, можно сказать, что конденсатор – это трубопровод, который в большинстве случаев смотрится как полотенцесушитель. Собственно сюда и поступают пары хладагента.

Конденсатор иногда просит наружной чистки, так как ухудшается процесс теплопередачи
Практически все холодильники сегодня, к примеру, Самсунг, Атлант или Индезит обладают грамотным составом элементов. В них установлены хорошие конденсаторы. Но, даже они при неправильном применении могут поломаться. Удалить данную проблематику могут только профессионалы.

Разновидности конденсаторов в холодильниках:

• Боковой. Этот вид конденсаторов крепиться с боковой стороны устройства и имеет ряд как положительных качеств, так и минусов.
• Конденсатор может быть в устройстве снизу. Подобный тип устройств работает быстрее, но моментально загрязняется.
• Модели с пластинчатыми ребрами. Они обладают охлаждением воздуха.

Не зависимо от типа конденсатора, который находится у вашей модели, попытайтесь держать его в порядке для недопущения неполадок.

Варианты атомайзера холодильника (фото)

Продолжая разбираться в том, как устроен холодильник, рассмотрим его одну из основных составляющих – атомайзер, или обычными словами – теплообменный аппарат.

В современных бытовых холодильниках атомайзер интегрирован в тыльную стенку

Строение этого прибора способствует передаче тепла от охлаждаемого элемента к испаряющемуся. Существенная разница между конденсатором и атомайзером в том, что в первом устройстве хладагент выделяет внешней среде тепло, а второй поглощает его, забирая из охлаждаемой среды.
Атомайзеры в бытовых холодильниках бывают:

Делают это основной элемент устройства преимущественно из стали или алюминия. Корректная работа атомайзера – главный залог успеха работы всего прибора.