Proces chladenia v chladiacom stroji je založený na fyzikálny jav absorpcia tepla počas vriacej () kvapaliny. Teplota varu kvapaliny závisí od fyzikálnej povahy kvapaliny a od tlaku okolitého prostredia, čím vyšší je tlak, tým vyššia je teplota kvapaliny a naopak, čím je tlak nižší, tým je teplota, pri ktorej je nižšia. kvapalina vrie a vyparuje sa Za rovnakých podmienok majú rôzne kvapaliny rôzne teploty varu, takže napríklad pri normálnom atmosferický tlak voda vrie pri teplote +100°C, etanol+78°C, R-22 mínus 40,8°C, freón R-502 mínus 45,6°C, freón R-407 mínus 43,56°C, tekutý dusík mínus 174°C.
Kvapalný freón, ktorý je v súčasnosti hlavným chladivom chladiaceho stroja, ktorý sa nachádza v otvorenej nádobe pri normálnom atmosférickom tlaku, okamžite vrie. V tomto prípade dochádza k intenzívnej absorpcii tepla z okolia, nádoba je pokrytá námrazou v dôsledku kondenzácie a zamŕzania vodných pár z okolitého vzduchu. Proces varu kvapalného freónu bude pokračovať, kým všetok freón neprejde do plynného stavu alebo kým sa tlak nad kvapalným freónom nezvýši na určitú úroveň a proces vyparovania z kvapalnej fázy sa nezastaví.
Podobný proces varu chladiva prebieha v chladiacom stroji, len s tým rozdielom, že k varu chladiva nedochádza v otvorenej nádobe, ale v špeciálnej, utesnenej jednotke výmenníka tepla, ktorá sa nazýva -. V tomto prípade chladivo vriace v rúrkach výparníka aktívne absorbuje teplo z materiálu rúrok výparníka. Na druhej strane sa materiál rúrok výparníka premyje kvapalinou alebo vzduchom a ako výsledok procesu sa kvapalina alebo vzduch ochladí.
Aby proces varu chladiva vo výparníku prebiehal nepretržite, je potrebné neustále odstraňovať plynné chladivo z výparníka a „pridávať“ tekuté chladivo.
Na odvod vzniknutého tepla sa používa hliníkový výmenník tepla s rebrovaným povrchom, ktorý sa nazýva kondenzátor. Na odstránenie pár chladiva z výparníka a vytvorenie tlaku potrebného na kondenzáciu sa používa špeciálne čerpadlo - kompresor.
Prvkom chladiacej jednotky je aj regulátor prietoku chladiva, takzvané škrtiace zariadenie. Všetky prvky chladiaceho stroja sú spojené potrubím v sériovom okruhu, čím vytvárajú uzavretý systém.
Princíp činnosti chladiacich jednotiek. Video
Pokiaľ zariadenie funguje správne, používateľa nezaujíma, ako funguje. Znalosť fungovania chladničky bude potrebná, keď dôjde k poruche: pomôže vám to vyhnúť sa vážnej poruche alebo rýchlo určiť miesto. Správna prevádzka do značnej miery závisí aj od informovanosti používateľa. V tomto článku sa pozrieme na štruktúru chladničky pre domácnosť a jej fungovanie.
Ako funguje kompresorová chladnička?
"Atlant", "Stinol", "Indesit" a ďalšie modely sú vybavené kompresormi, ktoré spúšťajú proces chladenia v komore.
Hlavné komponenty:
- Kompresor (motor). Môže byť invertorový a lineárny. Keď sa motor naštartuje, freón sa pohybuje cez systémové potrubia a zabezpečuje chladenie v komorách.
- Kondenzátor sú trubice na zadnej stene puzdra (v najnovších modeloch môže byť umiestnený na boku). Teplo generované kompresorom počas prevádzky odovzdáva do okolia kondenzátor. Takto sa chladnička neprehrieva.
To je dôvod, prečo výrobcovia zakazujú inštaláciu zariadení v blízkosti radiátorov, radiátorov a sporákov. Potom sa nedá vyhnúť prehriatiu a motor rýchlo zlyhá.
- Výparník. Tu freón vrie a mení sa na plynné skupenstvo. Zároveň sa berie veľké množstvo teplo, rúrky v komore sa ochladzujú spolu so vzduchom v oddelení.
- Ventil pre termoreguláciu. Udržuje nastavený tlak pre pohyb chladiva.
- Chladivom je freónový plyn alebo izobután. Cirkuluje systémom a podporuje chladenie v komorách.
Je dôležité správne pochopiť, ako zariadenie funguje: neprodukuje chlad. Vzduch sa ochladzuje výberom tepla a jeho uvoľňovaním do okolitého priestoru. Freón prechádza do výparníka, absorbuje teplo a mení sa na paru. Motor poháňa piest motora. Ten stláča freón a vytvára tlak na jeho destiláciu cez systém. Keď je chladivo v kondenzátore, chladí sa (teplo uniká) a mení sa na kvapalinu.
Ak chcete nainštalovať požadované teplotný režim V komorách je inštalovaný termostat. Pri modeloch s elektronickým ovládaním (LG, Samsung, Bosch) stačí nastaviť hodnoty na paneli.
Prechodom do filtračnej sušičky sa chladivo zbaví vlhkosti a prechádza cez kapilárne rúrky. Potom sa vráti späť do výparníka. Motor destiluje freón a opakuje cyklus, kým optimálna teplota. Hneď ako sa to stane, riadiaca doska vyšle signál do štartovacieho relé, ktoré vypne motor.
Jednokomorová a dvojkomorová chladnička
Napriek rovnakej štruktúre stále existujú rozdiely v princípe fungovania. Staršie dvojkomorové modely majú jeden výparník pre obe komory. Ak teda počas odmrazovania mechanicky odstránite ľad a dotknete sa výparníka, zlyhá celá chladnička.
Nová dvojkomorová skrinka má dve priehradky, z ktorých každá je vybavená výparníkom. Obe komory sú od seba izolované. V takýchto prípadoch je mraznička zvyčajne umiestnená dole a chladiaci priestor hore.
Keďže chladnička má zóny s nulovou teplotou (prečítajte si, čo je to čerstvá zóna v chladničke), freón sa ochladí v mrazničke na určitú úroveň a potom sa presunie do hornej priehradky. Hneď ako indikátory dosiahnu normu, aktivuje sa termostat a štartovacie relé vypne motor.
Najpopulárnejšie sú zariadenia s jedným motorom, aj keď obľubu si získavajú aj zariadenia s dvoma kompresormi. Posledne menované fungujú rovnakým spôsobom, len je za každú komoru zodpovedný samostatný kompresor.
Ale nielen v dvojkomorovej technológii môžete nastaviť teplotu samostatne. Existujú zariadenia ("Minsk" 126, 128 a 130), kde sú inštalované solenoidové ventily. Uzavreli prívod freónu do chladiaceho priestoru. Na základe údajov regulátora teploty sa vykoná chladenie.
Viac komplexný dizajn poskytuje ubytovanie špeciálne senzory, ktoré merajú teplotu vonku a regulujú ju vo vnútri komory.
Ako dlho beží kompresor?
Presné hodnoty nie sú uvedené v pokynoch. Hlavná vec je, že výkon motora je dostatočný na normálne zmrazenie produktov. Existuje všeobecný prevádzkový faktor: ak zariadenie pracuje 15 minút a odpočíva 25 minút, potom 15/(15+25) = 0,37.
Ak sú vypočítané ukazovatele menšie ako 0,2, musíte upraviť hodnoty termostatu. Viac ako 0,6 znamená porušenie tesnenia komory.
Absorpčná chladnička
V tomto prevedení sa pracovná tekutina (amoniak) odparuje. Chladivo cirkuluje systémom v dôsledku rozpúšťania amoniaku vo vode. Kvapalina potom prechádza do desorbéra a potom do spätného chladiča, kde sa opäť rozdelí na vodu a amoniak.
Chladničky tohto typu sa v každodennom živote zriedka používajú, pretože sú založené na toxických zložkách.
Modely s No Frost a „plačúcou“ stenou
Výbava so systémom No Frost je dnes na vrchole popularity. Pretože technológia umožňuje rozmraziť chladničku raz za rok, stačí ju umyť. Prevádzkové vlastnosti zabezpečujú odvod vlhkosti zo systému, takže v komore sa netvorí ľad a sneh.
Výparník je umiestnený v mraziacom priestore. Chlad, ktorý produkuje, je pomocou ventilátora distribuovaný do celého priestoru chladničky. V komore na úrovni police sú otvory, kadiaľ vyteká prúd chladu a je rovnomerne rozložený po celej priehradke.
Po skončení pracovného cyklu sa spustí odmrazovanie. Časovač spustí vykurovacie teleso výparníka. Ľad sa topí a vlhkosť sa uvoľňuje von, kde sa odparuje.
"Plačúci výparník" Názov je založený na princípe, že na výparníku sa počas prevádzky kompresora tvorí ľad. Akonáhle sa motor vypne, ľad sa roztopí a kondenzát tečie dovnútra odkvapkávač. Metóda rozmrazovania sa nazýva odmrazovanie odkvapkávaním.
Super mrazenie
Funkcia sa tiež nazýva „Rýchle zmrazenie“. Je implementovaný v mnohých dvojkomorové modely"Haer", "Biryusa", "Ariston". V elektromechanických modeloch sa režim spúšťa stlačením tlačidla alebo otočením gombíka. Kompresor začne pracovať nepretržite, kým nie sú potraviny úplne zmrazené, a to ako vo vnútri, tak aj vonku. Potom musí byť funkcia deaktivovaná.
Elektronické ovládanie automaticky vypne supermrazenie podľa signálov z termoelektrických senzorov.
Elektrická schéma
Ak chcete nezávisle nájsť príčinu problému, budete potrebovať znalosti o elektrickom obvode.
Prúd dodávaný do obvodu vyzerá takto:
- prechádza cez kontakty tepelného relé (1);
- rozmrazovacie tlačidlá (2);
- tepelné relé (3);
- štartovacie relé (5);
- dodávané do pracovného vinutia motora motora (4.1).
Nefunkčné vinutie motora prechádza napätím vyšším ako špecifikovaná hodnota. Súčasne sa aktivuje štartovacie relé, zatvorí kontakty a spustí vinutie. Po dosiahnutí požadovaná teplota, kontakty tepelného relé sa otvoria a motor prestane bežať.
Teraz chápete štruktúru chladničky a ako by mala fungovať. Pomôže to správnemu fungovaniu zariadenia a predĺži jeho životnosť.
Bežný človek spravidla nemusí pochopiť princíp fungovania chladiaceho stroja, výsledok je pre neho dôležitý. Výsledkom prevádzky chladiacej jednotky sú: chladené produkty – od mrazenej zeleniny až po mäso a mliečne výrobky, alebo napríklad chladený vzduch, ak hovoríme o split systémoch.
Iná vec je, keď sa chladiace stroje pokazia a na opravu chladiacich jednotiek je potrebný špecialista. V tomto prípade by nebolo na škodu pochopiť princíp fungovania takýchto jednotiek. Aspoň preto, aby sme pochopili potrebu výmeny alebo opravy komponentu chladiaceho stroja.
Hlavným účelom chladiacej jednotky je odoberať teplo ochladzovanému telesu a odovzdávať toto teplo alebo energiu inému objektu alebo telesu. Aby ste pochopili proces, musíte pochopiť jednoduchá vec– ak teleso zohrievame alebo stláčame, tak tomuto telesu odovzdávame energiu (alebo teplo) ochladzovaním a rozpínaním, odoberáme energiu. Toto je základný princíp, na ktorom je založený prenos tepla.
V chladiacom stroji sa na prenos tepla používajú chladivá - pracovné látky chladiaceho stroja, ktoré pri vare a v procese izotermickej expanzie odoberajú teplo ochladzovanému predmetu a následne ho po stlačení odovzdávajú do chladiaceho zariadenia. médium v dôsledku kondenzácie
Chladiaci kompresor 1 nasáva plynné chladivo - freón z výparníkov 3, stláča ho a prečerpáva do kondenzátora 2. V kondenzátore 2 freón kondenzuje a prechádza do kvapalného skupenstva. Z kondenzátora 2 vstupuje kvapalné chladivo do zásobníka 4, kde sa hromadí. Prijímač je vybavený uzatváracími ventilmi 19 na vstupe a výstupe. Zo zberača vstupuje chladivo do filtračnej sušičky 9, kde sa odstraňuje zvyšková vlhkosť, nečistoty a nečistoty, potom prechádza cez priezor s indikátorom vlhkosti 12, solenoidovým ventilom 7 a je priškrtený termostatickým ventilom 17 do výparník 3.
Vo výparníku chladivo vrie a odoberá teplo ochladzovanému predmetu. Pary chladiva z výparníka cez filter na sacom potrubí 11, kde sa čistia od nečistôt, a kvapalinový separátor 5 vstupujú do kompresora 1. Potom sa pracovný cyklus chladiacej jednotky opakuje.
Kvapalný separátor 5 zabraňuje vniknutiu kvapalného chladiva do kompresora. Na zabezpečenie zaručeného návratu oleja do kľukovej skrine kompresora je na výstupe z kompresora inštalovaný odlučovač oleja 6. V tomto prípade olej vstupuje do kompresora cez uzatvárací ventil 24, filter 10 a priezor 13 pozdĺž spätného potrubia. .
Vibračné izolátory 25, 26 na sacom a výtlačnom potrubí tlmia vibrácie počas prevádzky kompresora a zabraňujú ich šíreniu chladiacim okruhom.
Kompresor je vybavený vyhrievaním kľukovej skrine 21 a dvoma uzatváracími ventilmi 20. Vyhrievanie kľukovej skrine 21 odparuje chladivo z oleja, zabraňuje kondenzácii chladiva v kľukovej skrini kompresora, keď stojí, a udržuje špecifikovanú teplotu oleja.
Chladenie sa delí na prirodzené a umelé. Prvý neplytvá energiou. Okrem toho má teplota objektu tendenciu k teplote okolitého vzduchu. Umelé chladenie je zníženie teploty objektu na úroveň nižšiu ako je teplota okolia. Na takéto chladenie sú potrebné chladiace stroje alebo zariadenia. Zvyčajne sa používajú v priemysle na dosiahnutie nevyhnutné podmienky skladovanie, prietok chemické reakcie, bezpečnosť. Tepelné a chladiace stroje sú veľmi široko používané v každodennom živote. Ich princíp fungovania je založený na fenoméne sublimácie a kondenzácie.
Chladenie ľadom
Ide o cenovo najdostupnejší a najjednoduchší typ chladenia. Je to obzvlášť výhodné v oblastiach, kde sa môže hromadiť prírodný ľad.
Ľad sa používa ako chladiaci prostriedok pri príprave a skladovaní rýb, pri krátkodobom skladovaní rastlinných produktov a pri preprave. produkty na jedenie chladené. Ľad sa používa v pivniciach a ľadovcoch. Tepelná izolácia je v takýchto zariadeniach veľmi dôležitá. V stacionárnych ľadovcoch sú steny hydro- a tepelne izolované. Sú určené pre teplotný rozsah +5...+8°C.
Chladenie ľad-soľ
Spôsob chladenia ľad-soľ umožňuje dosiahnuť ešte väčšiu podporu nízke teploty podmienky v objeme vystavenom chladeniu. Spoločné použitie ľadu a soli umožňuje znížiť teplotu, pri ktorej sa ľad topí. To je princíp. Princíp chladiaceho stroja.
Na tento účel sa zmieša ľad a chlorid sodný. V závislosti od koncentrácie soli sa teplota ľadu pohybuje od -1,8 do -21,2°C.
Teplota topenia dosahuje minimum, ak je obsah soli v zmesi 23 %. V tomto prípade sa ľad neroztopí minimálnou rýchlosťou.
Suchý ľad sa používa na udržanie nízkych teplôt pri skladovaní ovocia, zmrzliny, zeleniny a polotovarov. Toto je názov pre pevné skupenstvo oxidu uhličitého. Pri atmosférickom tlaku a zahrievaní sa mení z pevnej látky na plynnú, pričom preskakuje kvapalnú fázu. Suchý ľad má dvojnásobnú chladiacu kapacitu ako vodný ľad. Keď suchý ľad sublimuje, vzniká oxid uhličitý, ktorý okrem iného plní konzervačné funkcie, čím prispieva k bezpečnosti výrobkov.
Spôsoby chladenia pomocou ľadu majú aj množstvo nevýhod, ktoré obmedzujú ich použitie. V tomto ohľade sa strojové chladenie stáva hlavnou metódou generovania chladu.
Umelé chladenie
Mechanické chladenie je výroba chladu produkovaného chladiacimi strojmi a zariadeniami. Táto metóda má niekoľko výhod:
- V automatický režim udržiava sa konštantná úroveň teploty, odlišná pre rôzne skupiny produktov;
- optimálne využitie chladeného priestoru;
- je vhodné prevádzkovať chladené miestnosti;
- nízke náklady na údržbu.
Ako to funguje
Princíp činnosti chladiaceho stroja je nasledujúci. Samozrejme, že človek, ktorý chladiaci stroj iba používa alebo ho hľadá, nemusí mať hlboké a komplexné znalosti o prevádzke chladiacich strojov. Znalosť základných princípov fungovania takýchto zariadení zároveň nebude zbytočná. Tieto informácie vám môžu pomôcť pri informovanom výbere zariadenia a uľahčia rozhovory s odborníkmi pri výbere chladiaceho zariadenia.
Je tiež dôležité pochopiť, ako funguje chladiaci stroj. V situáciách, keď chladiace zariadenie zlyhá a je potrebný špecialista, má zmysel ponoriť sa do princípu fungovania takýchto strojov. Koniec koncov, pochopenie vysvetlení odborníka, že časť chladiaceho stroja je potrebné vymeniť alebo opraviť, vám pomôže vyhnúť sa strate ďalších peňazí.
Hlavným princípom činnosti chladiaceho stroja je odvod tepla z chladeného objektu a jeho odovzdanie inému objektu. Je dôležité pochopiť, že zahrievanie alebo stláčanie objektu je sprevádzané prenosom energie do neho a ochladzovanie a expanzia odoberá energiu. Na tom je založený prenos tepla.
Na prenos tepla používajú chladiace stroje chladivá - špeciálne látky, ktoré odvádzajú teplo ochladzovanému predmetu pri vare a expanzii pri konštantnej teplote. Následne po stlačení sa energia prenáša do chladiaceho média prostredníctvom kondenzácie.
Účel jednotlivých uzlov
Kompresor chladiaceho stroja zabezpečuje cirkuláciu chladiva v systéme, jeho var vo výparníku a vstrekovanie do kondenzačnej jednotky.
Je navrhnutý tak, aby vysal freón chladiva v plynnom stave z výparníkov a po stlačení ho prečerpal do kondenzátora, kde sa premení na kvapalinu. Potom dnu freón tekutom stave hromadí v prijímači. Táto jednotka je vybavená vstupnými a výstupnými uzatváracími ventilmi. Ďalšia cesta chladiva je z prijímača do filtračnej sušičky. Tu sa odstráni zvyšná vlhkosť a nečistoty a odošlú sa do výparníka.
Vo výparníku sa chladivo dostane do varu, čím sa ochladzovanému predmetu odoberá teplo. Ďalej chladivo, už v plynnom stave, vstupuje do kompresora z výparníka a čistí sa od nečistôt cez filter. Potom sa prevádzkový cyklus jednotky opakuje, to je princíp. Princíp chladiaceho stroja.
Chladiaca jednotka
Kombinácia súpravy dielov a zostáv chladiaceho stroja na jednom ráme sa zvyčajne nazýva chladiaca jednotka. Kombinácia komponentov chladiaceho stroja od výrobcu robí inštaláciu pohodlnejšou a rýchlejšou.
Chladiaci výkon takýchto jednotiek je parameter predstavujúci množstvo tepla odvedeného z ochladzovaného prostredia za jednu hodinu. O rôzne režimy Výkon chladenia sa líši v širokom rozsahu. Keď sa teplota kondenzácie zvýši a teplota vyparovania sa zníži, produktivita sa zníži.
Chladivá
Chladničky používané v obchodných organizáciách používajú freón alebo freón ako chladivo a amoniak na mrazenie v priemyselnom meradle.
Freón je ťažký, bezfarebný plyn so slabým zápachom, ktorý je viditeľný až vtedy, keď jeho koncentrácia vo vzduchu dosiahne 20%. Plyn nie je horľavý ani výbušný. Mazacie oleje sú vysoko rozpustné v chladive. Pri vysokých teplotách s ním tvoria homogénnu zmes. Freón neovplyvňuje chuť, vôňu a farbu produktov.
V chladiacich jednotkách s freónom by nemala byť vlhkosť vyššia ako 0,006 % hmotnosti. V opačnom prípade zamrzne v tenkých rúrach, čo narúša prevádzku chladiaceho stroja. Vzhľadom na vysokú tekutosť plynu je potrebné dobré utesnenie jednotiek.
Amoniak je bezfarebný plyn so silným zápachom, ktorý je nebezpečný pre Ľudské telo. Jeho prípustný obsah vo vzduchu je 0,02 mg/l. Keď koncentrácia dosiahne 16 %, je možný výbuch. Keď je obsah plynu nad 11 % a otvorený plameň neďaleko začína oheň.