Schema și principiul funcționării diferitelor frigidere

Confortul la domiciliu al unei persoane moderne nu poate fi imaginat fără frigider. Este destinat depozitării pe termen lung a produselor. Potrivit oamenilor de știință, fiecare membru al familiei deschide ușa de până la 40 de ori pe zi. Ne uităm în interior fără să ne gândim nici măcar cum funcționează frigiderul nostru.

În articolul nostru, vom lua în considerare în detaliu dispozitivul și principiul funcționării diferitelor frigidere.

Cum este frigiderul

Orice frigider modern este format din următoarele unități principale:

1. Motorul.
2. Condensator.
3. Vaporizatorului.
4. Tubul capilar.
5. Filtru de scurgere.
6. Dokipatel.

Schema frigiderului

Motor electric

Motorul este unitatea principală a aparatului de uz casnic. Proiectat pentru circulația lichidului de răcire (freon) prin tuburi.

Motorul este format din două unități:

• motor electric;
• compresor.

Un motor electric transformă curentul electric în energie mecanică. Unitatea este formată din două părți - rotorul și statorul.

Carcasa statorului este formată din mai multe bobine de cupru. Rotorul are aspectul unui arbore de oțel. Rotorul este conectat la sistemul cu piston al motorului.

Când motorul este conectat la sursa de alimentare, în bobine apare inducție electromagnetică. Acesta provoacă cuplu. Forța centrifugă conduce rotorul în mișcare de rotație.

Știați că frigiderul reprezintă 10% din energia electrică consumată. Ușa deschisă a aparatului crește consumul de energie electrică de mai multe ori.

Când rotorul motorului se rotește, pistonul se mișcă liniar. Peretele frontal al pistonului comprimă și descarcă fluidul de lucru într-o stare de lucru.

Poziția motorului frigiderului

În instalațiile moderne de răcire, motorul electric este situat în interiorul compresorului. Acest aranjament blochează calea gazelor pentru scurgeri spontane.

Pentru a reduce vibrațiile, motorul este montat pe o suspensie metalică cu arcuri. Arcul poate fi amplasat în exteriorul sau în interiorul dispozitivului. În unitățile moderne, arcul este amplasat în interiorul carcasei motorului. Acest lucru vă permite să amortizați în mod eficient vibrațiile în timpul funcționării aparatului.

condensator

Este o conductă de serpentină cu un diametru de până la 5 milimetri. Proiectat pentru a îndepărta căldura din fluidul de lucru în mediu. Condensatorul este situat pe suprafața exterioară din spate a dispozitivului.

evaporator

Reprezintă un sistem de tuburi subțiri. Proiectat pentru evaporarea fluidului de lucru și răcirea spațiului înconjurător. Situat în interiorul sau în afara congelatorului.

Dispozitiv compresor

Tubul capilar

Proiectat pentru a reduce presiunea gazului. Are un diametru de 1,5 până la 3 milimetri. Situat între evaporator și condensator.

Uscător de filtrare

Proiectat pentru a curăța gazul de lucru de umiditate. Are aspectul unui tub de cupru cu diametrul de 10 până la 20 mm. Capetele tubului sunt alungite și lipit ermetic pe tubul capilar și condensator.

Atenție! Uscătorul de filtru are un principiu de funcționare unidirecțional. Dispozitivul nu este destinat funcționării în sens invers. Dacă filtrul este instalat incorect, instalarea poate eșua.

În interiorul tubului se află zeolit ​​- o umplutură minerală cu o structură extrem de poroasă. Plasele de barieră sunt instalate la ambele capete ale tubului.

Uscător de filtrare

Pe partea laterală a condensatorului este instalată o plasă metalică cu o plasă de dimensiuni de până la 2 mm. Pe partea tubului capilar se instalează o plasă sintetică. Mărimile celulelor dintr-o astfel de grilă reprezintă o zecime de milimetru.

Dokipatel

Este un recipient metalic. Este instalat în zona dintre evaporator și intrarea compresorului. Proiectat pentru a aduce Freon la fierbere, urmat de evaporare.

Servește pentru a proteja motorul de lichid. Pătrunderea fluidului de lucru poate duce la eșec.

Cum funcționează frigiderul

Principiul principal de funcționare a oricărui frigider se bazează pe două operații de lucru:

1. Eliminarea energiei termice din dispozitiv în spațiul înconjurător.
2. Concentrația de frig în interiorul dispozitivului.

Pentru selectarea căldurii, se folosește un agent frigorific numit freon. Este o substanță gazoasă pe bază de etan, fluor și clor. Freon are capacitatea unică de a trece de la o stare gazoasă la una lichidă și invers. Trecerea de la o stare la alta se produce atunci când presiunea se schimbă.

Funcționarea sistemului de răcire este următoarea. Compresorul aspiră freonul spre interior. Un motor electric funcționează în interiorul dispozitivului. Motorul conduce pistonul. Când pistonul se mișcă, gazul este comprimat.

Schema schema a frigiderului

Procesul de compresie a gazului este împărțit în două etape. În prima etapă, pistonul se mișcă înapoi. Când pistonul este deplasat, robinetul de intrare se deschide. Printr-o gaură deschisă, freonul intră în camera de gaz.

În a doua etapă, pistonul se mișcă în direcția opusă. În timpul deplasării în sens invers, pistonul comprimă gazul. Prese freon comprimate pe placa de supapă de ieșire. Presiunea din cameră crește brusc. Pe măsură ce presiunea crește, gazul se încălzește până la o temperatură de 100 ° C. Supapa de evacuare se deschide și eliberează gaz la exterior.

Freonul încălzit din cameră intră într-un schimbător de căldură extern (condensator). Pe drum de-a lungul condensatorului, freonul emană căldură la exterior. În punctul final al condensatorului, temperatura gazului scade la 55 ° C.

Știați că primii frigidere au folosit dioxid de sulf ca agent frigorific? Astfel de dispozitive erau foarte periculoase datorită probabilității mari de depresurizare a sistemului.

În procesul de transfer de căldură are loc condensarea gazelor. Freonul dintr-o stare gazoasă se transformă într-un lichid.

Din condensator, freonul lichid intră în uscătorul filtrului. Aici, umiditatea este absorbită de un sorbent special. Din filtru, freonul gazos intră în tubul capilar.

Tubul capilar joacă rolul unui fel de dop (obstacol). La intrarea în tub, presiunea gazului scade. Refrigerantul se transformă în lichid. Din tubul capilar, freonul intră în evaporator. Când presiunea scade, Freon se evaporă. Odată cu presiunea, temperatura gazului scade și ea. În momentul intrării în evaporator, temperatura freonului este de - 23 ° C.

Freonul trece printr-un schimbător de căldură în interiorul frigiderului. Gazul răcit îndepărtează căldura din interiorul tuburilor de evaporator. Când se eliberează căldură, spațiul intern al frigiderului este răcit.

După evaporator, freonul este aspirat în compresor. Ciclul închis este repetat.

Principalele tipuri de sisteme de răcire

Conform principiului de acțiune, se disting următoarele tipuri de frigidere:

• compresie;
• adsorbție;
• termoelectric;
• ejector cu abur.

În unitățile de compresie, mișcarea agentului frigorific se realizează prin schimbarea presiunii în sistem. Presiunea compresorului este controlată de un compresor. Sistemele de răcire cu compresor sunt cel mai frecvent tip de dispozitiv de răcire.

În instalațiile de absorbție, mișcarea agentului frigorific se datorează încălzirii din sistemul de încălzire. Amoniacul este utilizat ca amestec de lucru. Dezavantajul sistemului este pericolul ridicat și complexitatea întreținerii. Acest tip de aparat de uz casnic este învechit și a fost întrerupt astăzi.

Știați că primul frigider a fost lansat de compania americană General Electric în 1911. Aparatul era din lemn. Dioxidul de sulf a fost folosit ca agent frigorific.

Principiul principal de funcționare a frigiderelor termoelectrice se bazează pe absorbția căldurii în timpul interacțiunii a doi conductori în timpul trecerii curentului electric prin acestea. Acest principiu este cunoscut sub numele de efectul Peltier. Avantajul dispozitivului este fiabilitatea și durabilitatea ridicată. Dezavantajul este costul ridicat al sistemelor cu semiconductor.

Plantele de evacuare cu abur folosesc apă. Rolul sistemului de propulsie este îndeplinit de ejector. Lichidul de lucru intră în evaporator. Aici, fierberea lichidului are loc odată cu formarea vaporilor de apă. În timpul generarii căldurii, temperatura apei scade brusc.

Apa refrigerată este utilizată pentru răcirea alimentelor. Vaporul de apă este descărcat de ejector în condensator. În condensator, vaporii de apă sunt răciți, convertiți în condensat și alimentați din nou în evaporator. Avantajul unor astfel de instalații este simplitatea dispozitivului, siguranța, prietenia cu mediul. Dezavantajul sistemului de evacuare a aburului este consumul semnificativ de apă și energie electrică pentru încălzirea acestuia.

Principiul funcționării frigiderelor cu absorbție

Funcționarea dispozitivelor de absorbție se bazează pe circulația și evaporarea agentului frigorific lichid. Amoniacul este folosit ca agent frigorific. Rolul absorbantului (absorbantului) este îndeplinit de o soluție de amoniac pe bază de apă.

Schema de funcționare a dispozitivului de absorbție

La sistemul de răcire al aparatului se adaugă hidrogen și cromat de sodiu. Hidrogenul este conceput pentru a controla presiunea sistemului. Cromatul de sodiu protejează pereții interiori ai tuburilor împotriva coroziunii.

Știați că frigiderele sovietice vechi folosesc freon R12 pe bază de clor ca amestec de răcire. Dezavantajul principal este efectul său distructiv asupra stratului de ozon al Pământului.

Când este conectat la sursa de alimentare din generatorul-cazan, fluidul de lucru este încălzit. Amestecul de lucru este o soluție apoasă de amoniac. Soluția de amoniac este localizată într-un rezervor special.

Încălzirea agentului frigorific duce la evaporarea amoniacului. Vaporul de amoniac intră în condensator. Aici, amoniacul se condensează și se transformă într-un lichid.

Amoniacul lichefiat intră în evaporator. De aici, amoniacul lichid se amestecă cu hidrogenul. Diferența de presiune a celor două substanțe duce la evaporarea amoniacului. Procesul de evaporare este însoțit de căldură și amoniac de răcire la -4 ° C. Împreună cu amoniac, evaporatorul se răcește.

Un evaporator răcit ia căldura zonei înconjurătoare. După evaporare, amoniacul intră în adsorber. Există apă curată în adsorber. Aici amoniacul este amestecat cu apa. Soluția de amoniac intră în rezervor. Soluția de amoniac din rezervor intră în generatorul cazanului și se repetă ciclul închis.

Ca substitut pentru amoniac, se pot utiliza soluții apoase de acetonă, bromură de litiu, acetilenă.

Avantajul dispozitivelor de absorbție este funcționarea zgomotoasă a unităților.

Principiul de funcționare a frigiderului cu auto-congelare

Procesul de decongelare în instalații cu sistem de autocongelare are loc automat.

Există două tipuri de sisteme de autocongelare:

1. Prin picurare.
2. Vântos (fără îngheț).

În dispozitivele cu sistem de picurare, evaporatorul este situat pe partea din spate a dispozitivului. În timpul funcționării, pe peretele din spate se formează îngheț. La decongelare, înghețul curge prin jgheaburi speciale către partea inferioară a aparatului. Compresorul încălzit la temperaturi ridicate evaporă lichidul.

În instalațiile cu sistem de vânt, aerul rece din evaporatorul de pe peretele din spate este suflat de un ventilator special în corp. În timpul ciclului de decongelare, înghețul curge pe caneluri într-o gaură specială.

Frigidere industriale

Aparatele industriale diferă de aparatele de uz casnic în ceea ce privește capacitatea instalației și dimensiunea camerelor de răcire. Puterea motorului echipamentului ajunge la câteva zeci de kilowati. Temperatura de funcționare a congelatoarelor este cuprinsă între +5 și 50 ° C.

Știați că cel mai mare frigider industrial ocupă 24 km de suprafață. Acest gigant este situat în Geneva (Elveția) și servește în scopuri științifice în colizorul cu hadroni.

Instalațiile industriale sunt proiectate pentru răcirea și înghețarea profundă a unui număr mare de produse. Volumul congelatoarelor este de la 5 la 5000 tone. Folosit la întreprinderile de achiziții și prelucrare.

Principiul de funcționare a frigiderului invertorului

Compresoarele invertoare sunt proiectate pentru acumularea și conversia curentului direct în curent alternativ cu o tensiune de 220 V. Principiul funcționării se bazează pe capacitatea de a controla fără probleme viteza arborelui motor.

Dispozitiv cu motor inversor

Când este pornit, invertorul câștigă rapid viteza necesară pentru a crea temperatura necesară în interiorul carcasei. Când parametrii stabiliți, dispozitivul trece în modul de așteptare. Imediat ce temperatura din interiorul carcasei crește, senzorul de temperatură este activat și viteza motorului crește.

Dispozitiv termostat frigider

Regulatorul de temperatură este proiectat pentru a menține o temperatură predeterminată în interiorul sistemului. Dispozitivul este lipit ermetic de la un capăt al tubului capilar. La celălalt capăt, tubul capilar este conectat la evaporator.

Elementul principal al dispozitivului de control al temperaturii al oricărui frigider este un releu termic. Proiectarea releului termic constă dintr-un burduf și o manetă de putere.

Dispozitiv termostat

Un burduf este un arc ondulat cu freon în inele sale. În funcție de temperatura freonului, arcul este comprimat sau întins. Pe măsură ce temperatura agentului frigorific scade, izvorul se contractă.

Știați că frigiderele moderne de uz casnic folosesc freon R600a pe bază de izobutan. Acest agent frigorific nu distruge stratul de ozon al planetei și nu provoacă un efect de seră.

Sub influența compresiunii, pârghia închide contactele și conectează compresorul la funcționare. Odată cu creșterea temperaturii, izvorul se întinde. Maneta de alimentare deschide circuitul și motorul se oprește.

Un frigider fără electricitate - este adevărat sau ficțiune?

Mohammed Ba Abba, un rezident din Nigeria, a primit un brevet pentru un frigider fără electricitate în 2003. Dispozitivul este un vas de lut de diferite dimensiuni. Vasele sunt pliate între ele, după principiul „păpușilor cuibăritoare” rusești.

Frigider fără electricitate

Spațiul dintre ghivece este umplut cu nisip umed. Ca capac, se folosește o cârpă umedă. Sub influența aerului cald, umiditatea din nisip se evaporă. Evaporarea apei duce la scăderea temperaturii în interiorul vaselor. Acest lucru vă permite să păstrați mâncarea într-un climat cald pentru o lungă perioadă de timp, fără a utiliza electricitate.

Cunoașterea dispozitivului și principiul funcționării frigiderului vă vor permite să efectuați o reparație simplă a dispozitivului cu propriile mâini. Dacă sistemul este configurat corect, dispozitivul va funcționa mai mulți ani. Pentru defecțiuni mai complexe, trebuie să contactați specialiștii centrelor de service.