Прибор, поддерживающий низкую температуру в специальной камере с теплоизоляцией, называется холодильником. Принцип его работы заключается в применении холодильной машины, транспортирующей тепло из рабочей камеры во внешнюю среду. Если у вас возникнут проблему с холодильником и вы проживаете в Саратове, обратитесь в нашу фирму. Ремонт холодильника в Саратове не проблема, если им занимаются специалисты компании «ХолодРемонт», на всю выполненную работу даем гарантию.
Устройство компрессионного холодильника
В составе холодильников компрессионного типа присутствует компрессор, способствующий циркуляции хладагента путем преобразования электрической энергии в механическую. В данный момент такие холодильные аппараты пользуются наибольшей популярностью. Они отличаются сравнительно невысокой ценой, безопасностью в эксплуатации и долговечностью. В роли хладагента обычно используются фреоны либо изобутан.
К основным элементам, составляющим холодильник, относятся компрессор, испаритель, конденсатор, датчик-реле температуры, терморегулирующий вентиль, хладагент, пусковое и тепловое реле, электронный блок управления.
Мотор-компрессор
В состав мотор-компрессора входит электромотор и компрессор. Двигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую, что приводит в действие компрессор. Располагается зачастую в нижней задней части холодильника.
Компрессор предназначен для создания требуемой разности давлений. Хладагент (вещество, предназначенное для переноса тепла из испарителя в конденсатор) в парообразном состоянии поступает из испарителя в компрессор, откуда перенаправляется в конденсатор. В устройстве бытовых холодильников используются герметичные поршневые мотор-компрессоры.
Конструкция таких деталей предполагает расположение электродвигателя во внутренней части корпуса компрессора. Такое расположение электродвигателя предотвращает возможность утечки хладагента сквозь уплотнение вала. Тем самым уменьшая возможность дальнейшего ремонта холодильника.
С целью поглощения вибраций, возникающих во время работы, используется подвеска компрессора. Подвеска, в свою очередь, бывает внутренней (двигатель компрессора подвешивается внутри корпуса) и внешней (корпус компрессора подвешивается на пружине). В современных моделях бытовых холодильников в основном используется внутренняя подвеска, так как она значительно эффективнее способна поглощать вибрации компрессора, чем наружная. Смазывают компрессор специальными рефрижераторными маслами, способными хорошо взаимодействовать с хладагентом.
В зависимости от предназначения, бытовые холодильники могут быть оборудованы одним или двумя компрессорами.
Конденсатор холодильника
Основное назначение конденсатора – передача тепловой энергии в окружающую среду. В большинстве случаев конденсатор располагается на задней стенке холодильника с наружной стороны. Выглядит он как изогнутая в виде змейки металлическая трубка. Для более эффективного отвода тепла трубка соединена с объемной ребристой поверхностью.
В конденсатор поступает нагретый за счет сжатия хладагент. Отдавая тепло в окружающую среду, хладагент остывает и конденсируется, преобразовываясь в жидкое агрегатное состояние и поступает в капилляр. В большинстве бытовых холодильников используются ребристо-трубные конденсаторы. Тепло от конденсаторов отводится естественным путем, посредством конвенции либо радиации. В таких устройствах для оребрения используют стальной лист с прорезями либо стальную проволоку.
Для обдува конденсатора с принудительным охлаждением используют вентиляторы.
Испаритель холодильника
Основное назначение испарителя – забор тепла из внутреннего пространства холодильника. Внешне он представляет собой трубку, соединенную с металлической пластиной. Испаритель холодильной камеры располагается на ее задней стенке, испаритель морозильной камеры в большинстве случаев совмещается с ее корпусом.
Посредством ТРВ либо капилляра под давлением жидкий хладагент поступает в испаритель. В испарителе давление резко уменьшается, за счет чего происходит испарение жидкости из хладагента. Охлаждение внутреннего пространства холодильника происходит за счет того, что хладагент забирает тепло из внутренних стенок испарителя.
Иными словами, хладагент под влиянием высокого давления в конденсаторе переходит в жидкое состояние (конденсируется) и выделяет тепло. Хладагент вскипает, попадая в испарителе в условия низкого давления. Постепенно поглощая тепловую энергию, он трансформируется в газообразное агрегатное состояние.
ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль)
ТРВ (терморегулируемый расширительные вентиль) предназначен для создания требуемой разности давлений между испарителем и конденсатором, необходимой для осуществления цикла теплопередачи. Он позволяет максимально заполнить внутреннее пространство испарителя нагретым хладагентом. В большинстве холодильников ТРВ заменяет капилляр (тонкая металлическая трубка небольшого диаметра).
По мере того как снижается тепловая нагрузка на испаритель, изменяется степень пропускного сечения ТРВ. При снижении температуры в камере, автоматически снижается количество циркулирующего хладагента. Капилляр, функционируя не способен изменять свое сечение, но в свою очередь, дросселирует определенный объем хладагента.
Важную роль в работе холодильника играет степень чистоты хладагента. Наличие в его составе примесей или воды способно привести к повреждению компрессора либо засорению капилляра. Вода в хладагент может проникнуть во время заправки холодильника или попасть через неплотности в поверхности компрессора. Очень важно во время заправки вакуумировать контур и соблюдать герметичность. Практически в каждом холодильнике устанавливается перед капилляром фильтр-осушитель, для защиты хладагента от попадания влаги. К образованию примесей может привести коррозия внутренней поверхности стенок трубопроводов.
Некоторые конструкции холодильников предусматривают также и наличие теплообменника, предназначенного для регулирования температуры на выходе из испарителя и из конденсатора. Результатом его работы является то, что к дросселю подается уже остывший хладагент, способный в испарителе охладиться еще сильнее. В свою очередь, хладагент, поступая из испарителя, нагревается перед поступлением в конденсатор и компрессор. Использование теплообменника способствует увеличению производительности холодильника и предотвращает проникновение хладагента в жидком состоянии в компрессор.
Пусковое реле предназначено для запуска мотора кратковременной подачей питающего напряжения на его пусковую обмотку. Для защиты от перегрузок используют тепловое реле. Обе детали размещают непосредственно рядом с компрессором.
Датчик-реле температуры
Основная функция терморегуляторов – поддержание требуемой температуры в камерах холодильника. Его относят к основным узлам системы контролирования температурного режима. Терморегуляторы способны функционировать в заданном диапазоне температур (корректируются котировочными винтами и механическим регулятором).
Когда температура в камере начинает превышать верхнюю заданную границу, реле включает мотор компрессора и наоборот – при понижении температуры оно отключает мотор.
В состав терморегулятора входят электрические контактные подгруппы, управление которыми осуществляет манометрический датчик. Для контроля температуры в камере холодильника, датчик снабжается капиллярной трубкой, часть которой располагается внутри камеры.
В последних моделях холодильников функцию регулирования температуры выполняют электронные системы управления. Контроль над уровнем температуры обеспечивается за счет датчиков-термисторов, способных зависимо от температуры окружающей среды изменять уровень своего внутреннего сопротивления. Точность таких приборов значительно выше, чем стандартных терморегуляторов.
Электронный блок управления
В различных моделях холодильников комплектация, расположение и внешний вид электронного модуля может отличаться. В большинстве случаев он состоит из четырех элементов – платы управления (на ней располагается микропроцессор), индикации, кабеля, соединяющего платы между собой (10-ти или 20-ти канального), температурных датчиков.
Главным элементом электронного блока управления является микропроцессор. Именно он выполняет управление над всеми узлами холодильника. Данный ремонт холодильника лучше доверить мастеру.
Основные типы холодильников
Тип холодильника определяется, отталкиваясь от нескольких параметров. Так, в зависимости от сферы назначения различают морозильники, холодильники и холодильники-морозильники. В зависимости от способа получения холода – абсорбционные и компрессионные. По способу установки – напольные по типу шкаф либо стол. В зависимости от числа камер холодильники подразделяются на одно-, двух- или трехкамерные.
Наибольшей популярностью на мировом и отечественном рынках пользуются двухкамерные холодильники. В основном они состоят из холодильной и морозильной камер.
Самая большая камера у холодильников «Side-by-side». Их конструкция предполагает расположение по бокам морозильной и холодильной камер, причем каждая из них закрывается отдельной дверью. В холодильниках типа «Combi» объем морозильной камеры может составлять до половины общего полезного объема. В большинстве случаев морозильная камера в таких устройствах располагается ниже холодильного отделения.
В зависимости от способа размораживания различают холодильники с ручным, автоматическим либо полуавтоматическим размораживанием. В ручном размораживании нуждаются холодильники старого образца. Некоторые модели холодильников оснащены специальным реле оттаивания, способным отключать питание компрессора. Обратно включается компрессор после того, как внутри холодильника установится температура, близкая к комнатной. Этого времени достаточно для оттаивания ледяной шубы.
Большая часть современных холодильников обладает функцией автоматического размораживания морозильной камеры. Избыточная влага со стенок испарителя стекает по специальному желобу в лоток, расположенный на крышке компрессора. Из лотка вода постепенно испаряется под воздействием тепловой энергии, исходящей от корпуса компрессора. Процесс размораживания цикличен и не нуждается в постороннем вмешательстве либо контроле.
Зона нулевой температуры
Трехкамерные холодильники оборудованы кроме морозильной и холодильной камер, еще и зоной нулевой температуры. Некоторые производители оснащают такую зону возможностью выполнять функции какой-либо из камер, посредством понижения либо повышения в ней температуры.
Также холодильники могут обладать статической либо динамической системой охлаждения. В статических системах воздух либо неподвижен, либо перемещается посредством естественной конвенции. Применяется в основном во многих бюджетных холодильниках. В динамической системе воздух циркулирует под действием вентилятора. Такая система получила название «No Frost» и позволяет добиться равномерного распределения температуры по всей площади камеры и быстрое восстановление заданной температуры после ее повышения. Главное преимущество такой системы – при работе холодильника на стенках камеры не образовывается иней.
Устройство и принцип действия абсорбционного холодильника
В холодильниках абсорбционного типа рабочая камера охлаждается за счет испарения хладагента, циркулирующего в водном растворе. В основном, в качестве хладагента используют аммиак. До 1000 единиц объема аммиака способно раствориться в одной единице объема воды. Концентрированный аммиачный раствор из абсорбера перетекает в генератор (десорбер), затем в дефлегматор, где расщепляется на аммиак и воду. В конденсаторе происходит сжижение газообразного аммиака, после чего он снова подается в испаритель, а очищенная вода – в абсорбер.
Циркуляцию воды могут обеспечить устройства, функционирующие без подвижных элементов, к примеру, струйные насосы. Нормальное функционирование системы холодильника также обеспечивает добавление газа, инертного к компонентам системы. Он позволяет добиться одинакового давления во всей системе.
Кроме аммиака и воды в абсорбционных холодильниках также могут быть использованы и другие пары веществ – ацетилен, раствор бромистого лития либо ацетон.
Одними из явных преимуществ холодильников такого типа является бесшумность, возможность функционирования за счет нагрева прямым сжиганием топлива. К недостаткам таких агрегатов относят краткий эксплуатационный срок, чувствительность к расположению на поверхности пола, низкие показатели хладопроизводительности. Еще один недостаток – наличие в системе горючего водорода и ядовитого аммиака. В обычных квартирах такие устройства используются редко, в основном – в кемпингах, либо загородных домах, где наблюдаются перебои с электричеством.
Иногда встречаются термоэлектрические холодильники, либо устройства, работающие на вихревых охладителях. Из-за сложностей в эксплуатации, дороговизны и других нюансов большого распространения такие холодильники не получили.
Основные элементы холодильного шкафа
Конструкция холодильного шкафа представляет собой сочетание множества различных элементов. Так, его стенки состоят из двух частей, между которыми укладываются теплоизоляционные материалы. Энергопотребление холодильника зависит от качества теплоизоляции.
Для размещения продуктов используются полки. Могут быть стеклянные либо решетчатые.
Дверца холодильника также состоит из нескольких слоев. Предотвратить проникновение теплого воздуха через неплотности между дверью и корпусом холодильника помогает уплотнитель. В современных моделях он оборудован магнитной вставкой. На дверцах тоже располагаются полки для продуктов. Дверной проем в морозильных камерах иногда может быть оснащен электрическим нагревателем – это предохраняет ее от выпадения конденсата.
С целью освещения холодильной камеры используются осветительные приборы небольшой мощности, способные срабатывать при открывании дверцы. В некоторых моделях холодильников предусмотрено наличие сигнализации открытия двери. В соответствии с таймером, через определенный промежуток времени сигнализация срабатывает. Это необходимо для предотвращения таких случаев, когда холодильник забывают закрыть.
Схема работы холодильника: электронные устройства
Холодильник — это незаменимое устройство в современном обществе. Без него негде хранить продукты в жилье, особенно летом. Зимой худо-бедно можно обойтись, но это вносит свои неудобства. Холодильник относится к электрооборудованию. А оно иногда выходит из строя. Чтобы знать, что чинить, требуется разобраться в компонентах холодильника и его электросхеме.
Электрооборудование холодильника
Холодильник состоит из компонентов, которые своей взаимосвязанной работой обеспечивают охлаждение внутренних его камер.
Электросхема холодильника включает следующее оборудование:
Нагреватели электрические. С их помощью обогревается генератор в абсорбционных холодильниках, которые имеют специфическое применение. А также нагреватели требуются для обогрева испарителя при автоматическом удалении образовавшейся наледи. В некоторых моделях устройство используют для препятствия выпадения конденсата на дверном проёме морозильника.
Электродвигатель, который приводит в действие компрессор.
Контакты для соединения с проводкой компрессора и электромотора и непосредственно сама проводка устройства.
Освещение внутри камеры.
В устройствах с принудительной вентиляцией — система вентиляции и вентиляторы.
Но холодильники не работают в ручном режиме. Для их автономной работы без вмешательства человека по заданному алгоритму требуется автоматическое оборудование. Оно позволяет вести измерение параметров и исходя из них поддерживать оптимальную или заданную температуру.
К таким приборам относят:
Датчики или реле температуры. Их ещё называют терморегуляторами. Данные устройства позволяют поддержать постоянную температуру в камерах.
Автоматическое пусковое реле. Позволяет запускать электродвигатель.
Защитное реле. Защищает обмотку электрометра компрессора от перегрузок электросети.
Автоматические приборы для удаления ледяных наростов с испарителя.
Основные узлы: перечень, описание
Каждое устройство участвует в процессе теплообмена. Непрерывная и взаимосвязанная работа устройств требуется для поддержания в камерах холодильника постоянной низкой температуры. Ниже описаны устройства и какую работу они осуществляют.
Мотор-компрессор: назначение и особенности
Это главный узел. Он обеспечивает циркуляцию хладагента в трубопроводе системы теплообмена. В холодильнике может стоять один или два компрессора — это зависит от потребительских свойств и назначения.
Назначение двигателя — привести в движение компрессор. То есть он преобразовывает электроэнергию в возвратно-поступательные движения компрессора. Современные холодильники комплектуются поршневыми мотор-компрессорами. То есть электродвигатель размещён в них внутри корпуса устройства. Это позволяет избежать утечки фреона через уплотнители вала. В результате возможность поломки снижается.
Чтобы снизить вибрации от работы компрессора используется подвеска. Она делится на следующие типы:
Внутреннюю. Двигатель подвешен на специальный демпфер внутри корпуса компрессора.
Внешнюю. Компрессор подвешен на пружине.
Внутренняя подвеска наиболее распространена из-за повышенной возможности поглощения вибраций.
Для чего требуется конденсатор
Это устройство теплообмена. Тепло требуется отводить от фреона, который конденсируется, то есть превращается в жидкость и нагревается. В простых моделях бытовых холодильников конденсатор расположен на задней стенке и представляет собой змеевик.
Если же холодильник имеет большие размеры или промышленное назначение, то в качестве конденсатора служит радиатор. Зачастую он обдувается вентилятором для более эффективной отдачи тепла. Главное для конденсатора — хорошо охлаждаться. Это залог долгой работы холодильника.
Испаритель: обратный принцип
Это тоже устройство теплообмена. Только служит испаритель для охлаждения фреона. В устройстве хладагент закипает и отнимает тепло у среды, которую требуется охладить.
Капиллярная трубка: нормализация давления
Устанавливается между конденсатором и испарителем. Представляет собой медную трубу длиной от 1,5 до 3 метров. Диаметр сечения трубки — около 0,7 мм. Задача устройства — дросселирование жидкого хладагента и понижение его давления до уровня кипения до его попадания в испаритель.
Фильтрация хладагента осушителем
Его устанавливают на входе в капиллярную трубку. Предназначение устройства:
Препятствие засорению капиллярной трубки.
Предотвращение замерзания выхода трубки.
Поглощение влаги, которая накапливается в хладагенте.
Докипатель: оберег компрессора
Это ёмкость между испарителем и компрессором. Требуется для того, чтобы хладагент докипел и не попал в компрессор в жидком состоянии. В противном случае компрессор ждёт гидроудар и выход из строя. Для повышения КПД докипатель ставят в месте, которое требует охлаждения, обычно в морозильной камере.
Описание процесса охлаждения
Устройства, из которых состоит холодильник, известны. Теперь будет представлена схема их взаимодействия, чтобы охладить внутреннюю среду.
Работа простого холодильника без дополнительных устройств вроде системы NoFrost построена следующим образом:
При помощи мотор-компрессора хладагент или фреон в газообразном состоянии высасывается из испарителя. Компрессор сжимает газ и через фильтрующий элемент выталкивает его в конденсатор.
В результате сжатия жидкий фреон нагревается. В конденсаторе он остывает до комнатной температуры и переходит в жидкое состояние.
Хладагент в жидком состоянии находится под давлением, которое создаёт компрессор. Из конденсатора жидкий фреон попадает через капилляр в испаритель. Там агрегатное состояние меняется обратно на газообразное. Но для перехода в газ фреону требуется тепло. Оно отнимается у стенок внутренней полости холодильника. В результате пространство охлаждается, а фреон становится газообразным.
Процесс длится до того момента, пока в испарителе не будет достигнута предварительно заданная терморегулятором температура. Как только она будет достигнута, терморегулятор выключит электрическую цепь, и компрессор прекратит работу.
Спустя некоторое время внутри холодильника температура начнёт расти, поскольку охлаждение будет отсутствовать. Однако терморегулятор замкнёт контакты, и пусковое реле включит электродвигатель компрессора. Цикл повторится заново.
Как видно, процесс работы холодильника построен на переходе охлаждающей жидкости (фреона или хладагента) из жидкого состояния в газообразное. Чтобы превратиться в пар, фреону требуется тепло. Это тепло он отнимает во внутреннем пространстве камер холодильника. Чтобы автоматизировать процесс, в холодильнике используется автоматическое оборудование для терморегулирования и включения/выключения электромотора.
Схема работы электроустройств
Принцип работы электросхемы холодильника:
Электрический ток подаётся из сети общего пользования через следующие устройства:
Контакты терморегуляторы (рассмотрим, что они замкнуты).
На кнопку размораживания (при наличии таковой).
К реле теплозащиты.
На катушку пускового реле.
К обмотке электромотора компрессора.
На данный момент мотор не получил вращения. Значит, протекающий электроток через обмотку мотора превышает номинальный. Устройство пускового реле сделано так, что при превышении номинально заданного напряжения его контакты замыкаются. В результате обмотка двигателя подключается. После начала вращения двигателя ток начинает снижаться на пусковом реле. После достижения номинального напряжения контакты на пусковом реле размыкаются, и электродвигатель работает в обычном режиме.
Температура в испарителе с течением времени будет падать. После достижения определённого значения контакты терморегулятора размыкаются. В результате электродвигатель останавливается, компрессор больше не работает.
Поскольку компрессор больше не работает, то температура в испарителе начинает постепенно расти. После повышения температуры выше установленного порога контакты терморегулятора замыкаются, после чего цикл охлаждения повторяется.
В электросхеме холодильника также присутствует реле защиты. Оно выключает электродвигатель, если электроток подаётся в избытке. Это помогает уберечь как обмотку электродвигателя, так и в целом жильё от возможного возгорания из-за перегрузки в электросети и её воздействия на электросистему холодильника.
Устройство реле защиты простое. Оно состоит из тонкой металлической пластины. При повышении температуры, которая возникает из-за повышенного сопротивления электротока при его избытке, пластина изгибается, в результате контакты размыкаются. После того как пластина остывает, контакты снова смыкаются.
Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы различных холодильников
Холодильник не включается, и вам нужно выяснить причину поломки? Выбираете новый агрегат и хотите понять отличие в принципе работы разных моделей? Поможет в этом электрическая схема холодильника, в которой отражено взаимодействие основных его узлов.
Понимая принцип работы, вы сможете избежать обмана мастеров или починить холодильник самостоятельно, а также снизить риск поломок и увеличить рабочий ресурс аппарата. В этой статье рассмотрим схемы устройств различных типов: однокамерных и 2 – 3-камерных, с системой NoFrost и без неё, двухкомпрессорных, с механическим и электронным управлением.
Принципиальная схема устройства холодильника
Ещё 30 – 40 лет назад бытовые холодильники имели довольно простое строение: мотор-компрессор запускался и отключался 2 – 4 устройствами, о применении электронных плат управления и речи быть не могло.
Современные модели имеют множество дополнительных опций, но принцип работы в целом остается неизменным.
В старых холодильниках всё дополнительное оборудование сводится к индикатору питания и лампочке освещения в холодильной камере, которая отключается кнопкой при закрытии двери
Терморегулятор – основной и единственный орган управления, которым пользователь может настроить работу старого холодильника, располагается обычно внутри холодильной камеры. Под силовым рычагом – крутящейся ручкой – скрыта пружина сильфона. Она сжимается, когда в камере холодно, тем самым размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.
Как только температура поднимается, пружина распрямляется и вновь замыкает цепь. Ручка с указателями силы заморозки холодильника регулирует допустимый диапазон температур: максимальную, при которой компрессор запускается, и минимальную, при которой охлаждение приостанавливается.
Тепловое реле выполняет защитную функцию: контролирует температуру двигателя, поэтому расположено непосредственно возле него, часто совмещено с пусковым реле. При превышении допустимых значений, а это может быть 80 градусов и более, биметаллическая пластина в реле изгибается и прерывает контакт.
Мотор не получит питания до тех пор, пока не остынет. Это защищает как от поломки компрессора вследствие перегрева, так и от пожара в доме.
Мотор-компрессор имеет 2 обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение на рабочую обмотку подается напрямую после всех предыдущих реле, но этого недостаточно для запуска. Когда напряжение на рабочей обмотке повышается, срабатывает пусковое реле. Оно дает импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться. В результате поршень сжимает и проталкивает по системе фреон.
Мотор-компрессор сжимает и перекачивает фреон по трубкам системы, что обеспечивает перенос тепла из камер холодильника наружу, охлаждение продуктов
В целом цикл работы холодильника можно описать следующим образом:
Включение в сеть. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
Фреон в компрессоре сжимается, его температура повышается.
Хладагент выталкивается в змеевик конденсатора, расположенный за спиной или в поддоне холодильника. Там он остывает, отдает тепло воздуху и переходит в жидкое состояние.
Через осушитель фреон попадает в тонкую капиллярную трубку.
Попадая в испаритель, расположенный внутри камеры холодильника, холодильный агент резко расширяется благодаря увеличению диаметра трубок и переходу в газообразное состояние. Полученный газ имеет температуру ниже -15 градусов, поглощает тепло из камер холодильника.
Немного нагретый фреон поступает в компрессор, и всё начинается заново.
Через некоторое время температура внутри холодильника достигает заданных значений, контакты терморегулятора размыкаются, мотор и движение фреона останавливаются.
Под воздействием температуры в помещении, от новых тёплых продуктов в камере и открывания двери, температура в камере повышается, терморегулятор замыкает контакты и начинается новый цикл охлаждения.
Эта схема в точности описывает работу старых однокамерных холодильников, в которых один испаритель.
Однокамерные холодильники имеют небольшую морозильную камеру, не отделенную теплоизоляцией от основной, одну дверцу. Продукты в передней части морозилки могут подтаивать
Как правило, испаритель является корпусом морозилки в верхней части агрегата, не изолированный от холодильной камеры. Отличия в устройстве других моделей рассмотрим далее.
Двухкамерные и двухкомпрессорные модели
В большинстве доступных двухкамерных моделей общий фреоновый контур: после прохождения по испарителю морозильной камеры, хладагент направляется в основную камеру, а лишь оттуда – в компрессор.
Разница температур достигается значительным отличием длины змеевика, которую не удалось отразить на схеме: в морозилке он полностью покрывает 4 грани, а в отсеке с плюсовой температурой– лишь небольшую часть задней стенки
Мотор выключается по сигналу термореле, расположенному в основной камере, общая схема электрики не отличается от однокамерных моделей.
В холодильниках No Frost эта система часто реализована одним общим испарителем, расположенным в перегородке между камерами. Разница температур регулируется турбинами и количеством воздуховодов, подробнее о таких моделях и их электрике поговорим далее.
Двухкомпрессорные модели позволяют независимо управлять температурой в каждой камере. По сути, это два отдельных, независимых устройства в одном корпусе – соответственно, и электрическая схема полностью продублирована: отдельный терморегулятор для каждой камеры, отдельное пускозащитное реле для каждого компрессора.
Независимая регулировка температуры в каждой камере возможна и с одним компрессором, при двухконтурной системе. Она может быть реализована различными способами: с преимуществом заморозки или абсолютно независимыми контурами.
В первом случае термостат холодильной камеры при достижении заданной температуры перекрывает клапан, и фреон начинает циркуляцию по малому кругу – только через морозилку. Компрессор останавливается при размыкании контактов термостата морозильной камеры.
Двухконтурная система позволяет добиться независимой регулировки температуры камер, не повышая энергопотребление и уровень шума, при прочих равных характеристиках стоит дешевле двухкомпрессорных моделей
Во втором варианте фреон имеет возможность циркуляции по любому одному из контуров или по обоим сразу, а регулируется этот процесс открытием и закрытием определенных клапанов по сигналу электронной платы управления.
Трехкамерные холодильники и зона нулевой температуры
Свежие мясо, птица и рыба недолго хранятся в основном отсеке холодильника, а при заморозке теряют часть полезных свойство, вкуса и аромата. Для них часто предусмотрен отдельный ящик с температурой, близкой к нулю, либо даже отдельная камера.
Наиболее точно поддерживается температура в зоне свежести при таких условиях:
отдельная камера со своим испарителем и термистором, система циркуляции фреона двух– или трехконтурная. Вариант довольно дорогой и громоздкий, но и объёмы камеры значительные;
изолированный отсек в основной камере холодильника с системой No Frost, снабженный дополнительными настраиваемыми вручную воздуховодами от испарителя и термометром. Точность температуры зависит от своевременности ручной настройки;
аналогичное предыдущему исполнение, в котором воздушные заслонки управляются электронным блоком.
Альтернативный вариант – охлаждение от “плачущего” испарителя основной камеры.
Зона свежести чаще всего располагается между морозильной и холодильной камерами, охлаждается дополнительным притоком воздуха из первой
Как видим, нулевая зона может быть реализована в холодильниках с различной схемой электрики, для обеспечения её работы могут быть дополнительно включены терморегулятор или термистор, а также расширена плата электронного управления.
Система No Frost и саморазморозка
Описанные выше холодильники имеют капельную систему разморозки. Это значит, что холодильной камере установлен “плачущий” испаритель: в период простоя компрессора иней на нём тает естественным образом, потому как температура в камере плюсовая.
Образовавшаяся вода стекает по специальным желобам через трубочку в контейнер, расположенный над мотором или возле него. Позже работающий мотор сильно нагревается, и вода испаряется. Морозилка при такой системе самостоятельно не оттаивает никогда, к тому же иней образуется не только на стенках камеры, но и на продуктах.
Холодильники No Frost не нуждаются в разморозке, инея в их камерах, даже в морозилке, вы не увидите. Характерная особенность таких моделей – наличие вентилятора, который распределяет холодный воздух от испарителя по камерам.
В холодильниках No Frost присутствуют стандартные пуско-защитные реле, усовершенствованное термореле, а также вентилятор и нагревательные элементы для автоматической оттайки
Сам охлаждающий змеевик в таких моделях выглядит не как привычная сплошная металлическая пластина, а как автомобильный радиатор или змеевик конденсатора сзади старых холодильников.
В общей схеме работы холодильника новые элементы ведут себя следующим образом:
вентилятор или турбина запускается вместе с компрессором и равномерно распределяет холодный воздух по камерам;
когда термореле размыкает контакты, питающие двигатель в связи с достижением заданной температуры, одновременно отключается и вентилятор;
раз в 8 — 16 часов термореле включает нагревательный элемент. Это электрический мат или провод, нагревающий змеевик испарителя для удаления с него инея. Теплый воздух не попадает в камеры холодильника, поскольку испаритель скрыт, а вентилятор отключен;
когда весь иней оттаял, переключатель компенсации температуры отключает подогрев;
дополнительно термостат может управлять заслонкой, регулирующей подачу холодного воздуха в основную камеру по каналам.
Разморозка таких холодильников похожа на “плачущий” испаритель лишь в одном: образовавшаяся вода также стекает по каналам в емкость около мотора.
Испаритель и вентилятор могут быть скрыты в перегородке между камерами, а для регулировки температуры служат разное количество воздуховодов и подвижные заслонки в них
Описанная выше схема – наиболее примитивная. Большинство современных моделей управляются централизованно, с электронной платы.
Основной недостаток холодильников No Frost – пересыхание продуктов из-за постоянной циркуляции воздуха. Всё приходится хранить в контейнерах с плотными крышками или заворачивать в плёнку.
Оригинальное решение проблемы предлагает Electrolux в системе Frost Free. В этих агрегатах морозилка работает по системе No Frost, а в камере с плюсовой температурой установлен классический, “плачущий” испаритель. Электрическая схема в целом идентична стандартным системам “без инея”.
Умные холодильники с электронным управлением
Классические терморегуляторы, с механической поворотной ручкой и сильфоном внутри, в современных холодильниках встречаются всё реже. Они уступают место электронным платам, способным управлять постоянно увеличивающимся разнообразием режимов работы и дополнительных опций холодильника.
Функцию определения температуры вместо сильфона выполняют датчики – термисторы. Они значительно более точные и компактные, часто устанавливаются не только в каждой камере холодильника, но и на корпусе испарителя, в генераторе льда и снаружи холодильника.
Многие современные холодильники имеют электропривод воздушной заслонки, который делает систему No Frost максимально эффективной, удобной и точной в настройке
Управляющая электроника многих холодильников выполнена на двух платах. Одну можно назвать пользовательской: она служит для ввода настроек и отображения текущего состояния. Вторая – системная, через микропроцессор управляет всеми устройствами холодильника для реализации заданной программы.
Отдельный электронный модуль позволяет использовать в холодильниках инверторный двигатель.
Такие моторы не чередуют циклы работы на максимальной мощности и простоя, как обычные, а лишь меняют количество оборотов в минуту, в зависимости от необходимой мощности. В результате температура в камерах холодильника постоянная, потребление электроэнергии снижается, а рабочий ресурс компрессора – повышается.
Использование электронных плат управления невероятно расширяет функциональные возможности холодильников.
Современные модели могут быть оснащены:
панелью управления с дисплеем или без него, с возможностью выбора и установки режима работы;
множеством датчиков температуры NTC;
вентиляторами FAN;
дополнительными электромоторами М – например, для измельчения льдинок в генераторе льда;
нагревателями HEATER для систем оттайки, домашнего бара и пр.;
электромагнитными клапанами VALVE – например, в кулере;
выключателями S/W для контроля закрытия дверцы, включения дополнительных устройств;
Wi-Fi адаптером и возможностью дистанционного управления.
Электрические схемы подобных устройств также поддаются ремонту: даже в самой сложной системе нередко причиной неисправности становится вышедший из строя датчик температуры или подобная мелочь.
Холодильники Side-by-side с сенсорным экраном управления, генератором льда, встроенным кулером и множеством вариантов настройки управляются довольно обширной и сложной электронной платой
Если же холодильник “глючит” и отказывается корректно выполнять заданную программу, либо вообще не включается, вероятнее всего проблема касается платы или компрессора, лучше доверить ремонт специалисту.
Выводы и полезное видео по теме
О том, как устроен и работает компрессор бытового холодильника, наглядно и подробно рассказывают в этом видео:
А здесь на стенде собирают и подключают все элементы электрической цепи холодильника No Frost:
Всё разнообразие современных бытовых холодильников сводится к одной принципиальной электрической схеме, усовершенствованной и дополненной различными компонентам. Как бы ни отличался Indesit последней модели от старенького Минска, производят холод они по одинаковому принципу.
Электрические цепи бюджетных и старых холодильников вполне поддаются домашнему ремонту по типичной схеме, электронные же платы управления различаются для каждой серии. Но даже они имеют схожее общее строение.
А какому холодильнику отдали вы свое предпочтение? Смогли узнать что-то новое, интересное и полезное из этой статьи? Делитесь своим мнением, опытом и знаниями в комментариях ниже.
Принцип работы и устройство холодильника
Домашний современный уют предусматривает установку холодильника. Его предназначение заключается в длительном хранении продуктов. Несмотря на широкое распространение устройства, о принципе его действия знают не многие. Устройство компрессора холодильника и других элементов позволяет при минимальных затратах энергии поддерживать низкую температуру. Принцип работы холодильника предусматривает наличие других функций, которые позволяют содержать продукты в первоначальном состоянии.
Как устроен холодильник
Устройство и принцип работы предусматривают сочетание различных узлов. Наиболее важными считаются:
Конденсатор.
Двигатель.
Испаритель.
Капиллярная трубка.
Докипатель.
Осушительный фильтр.
Хладагент выступает в качестве основного активного элемента, за счет которого происходит снижение температуры. Дополнительные узлы требуются для упрощения процедуры управления. Современные модели снабжаются дисплеем, который отображает основную информацию. Устройство холодильника определяет возможность его установки в соответствии с рекомендациями в инструкции по эксплуатации.
Электродвигатель
Компрессорный холодильник снабжается двигателем, который предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости по трубкам. Фреон продается в специализированных магазинах, заправляется исключительно при помощи специального оборудования. Рассматриваемый агрегат состоит из двух основных элементов:
Электрического мотора.
Компрессора.
Предназначение первого заключается в преобразовании электрического тока в механическую энергию. При этом конструкция состоит из двух элементов:
При изготовлении статора применяется несколько медных катушек, ротор представлен стальным валом. Прохождение электрического тока становится причиной появления электромагнитной индукции, за счет которой возникает крутящий момент. Ротор приводится в движение под воздействием центробежной силы.
Подобный узел бытового устройства потребляет не менее 10% энергии. При частом открывании дверцы показатель электропотребления существенно повышается, т. к. происходит попадание теплого воздуха. Вращение ротора приводит к возвратно-поступательному движению поршня, за счет которого происходит перемещение жидкости.
Современные конструкции предусматривают установку компрессоров, внутрь которых вставляется электрический двигатель. Подобное расположение исключает вероятность самопроизвольной утечки вещества. Снизить степень вибрации устройства можно за счет установки двигателя на пружинах. Поэтому новые модели холодильников работают практически бесшумно.
Конденсатор
Изменение температуры окружающей среды может стать причиной прохождения различных процессов, большая часть которых связана с появлением влаги. Конденсатор считается важным элементом системы, он представлен трубкой диаметром до 5 мм.
Предназначение системы заключается в отводе тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. В большинстве случаев этот элемент располагается сзади устройства, механическое воздействие может стать причиной повреждения.
Испаритель
За охлаждение окружающего пространства отвечает испаритель рабочей жидкости. Этот элемент может быть расположен снаружи или внутри морозильной камеры.
Применяемый принцип работы позволяет снизить степень воздействия окружающей среды на внутреннюю. Поэтому производители смогли снизить вес конструкции.
Капиллярная трубка
В системе применяется газ, который обеспечивает снижение температуры внутри основной и морозильной камер. Для снижения давления проводится установка капиллярной трубки. Ее особенности заключаются в нижеприведенных моментах:
Диаметр составляет 1,5-3 мм.
Располагается на участке между конденсатором и испарителем.
При изготовлении часто применяется медь. Основное требование заключается в высокой степени герметизации.
Фильтр-осушитель
Холодильник устроен так, чтобы состояние рабочего газа было неизменным. В некоторых случаях в него может попадать влага, которая удаляется специальным фильтром. Его особенности следующие:
В качестве фильтра выступает трубка, диаметр которой составляет 10-20 мм.
Концы этого элемента вставляются в капиллярную трубку и конденсатор. При этом обеспечивается высокая степень герметизации.
Внутри устройства расположен цеолит, который представлен минеральным наполнителем с пористой структурой. Избежать попадания элемента в систему производители смогли за счет установки сетки.
Даже при длительной эксплуатации проводить замену фильтрующего элемента не приходится. Некоторые производители предусматривают возможность разборки фильтра для удаления старого материала и размещения нового.
Докипатель
Подобный элемент представлен металлической емкостью, которая устанавливается между входом компрессора и испарителем. Среди особенностей докипателя можно отметить следующее:
Схема и принцип работы разных холодильников
Домашний уют современного человека невозможно представить без холодильника. Он предназначен для длительного хранения продуктов. По подсчетам ученых, каждый член семьи открывает дверцу до 40 раз в сутки. Мы заглядываем вовнутрь даже не задумываясь, как работает наш холодильник.
В нашей статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип действия различных холодильников.
Как устроен холодильник
Любой современный холодильник состоит из следующих основных агрегатов:
Двигатель.
Конденсатор.
Испаритель.
Капиллярная трубка.
Осушительный фильтр.
Докипатель.
Схема работы холодильника
Электродвигатель
Двигатель является основным узлом бытового прибора. Предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости (фреона) по трубкам.
Двигатель состоит из двух агрегатов:
электромотор;
компрессор.
Электромотор преобразует электрический ток в механическую энергию. Агрегат состоит из двух частей – ротора и статора.
Корпус статора устроен из нескольких медных катушек. Ротор имеет вид стального вала. Ротор соединен с поршневой системой двигателя.
При подключении двигателя к сети питания в катушках возникает электромагнитная индукция. Она является причиной возникновения крутящего момента. Центробежная сила приводит ротор во вращательное движение.
А знаете ли Вы, что на долю холодильника приходится 10 % всей потребленной электроэнергии. Открытая дверца прибора увеличивает потребление электричества в несколько раз.
При вращении ротора двигателя происходит линейное перемещение поршня. Передняя стенка поршня сжимает и разряжает рабочую жидкость до рабочего состояния.
Положение двигателя холодильника
В современных охлаждающих установках электродвигатель находится внутри компрессора. Такое расположение преграждает газу путь для самопроизвольной утечки.
Для уменьшения вибраций двигатель находится на пружинистой металлической подвеске. Пружина может находится снаружи или внутри устройства. В современных агрегатах пружина находится внутри корпуса двигателя. Это позволяет эффективно гасить вибрации при работе аппарата.
Конденсатор
Представляет собой змеевидный трубопровод диаметром до 5 миллиметров. Предназначен для отвода тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. Конденсатор располагается на задней наружной поверхности прибора.
Испаритель
Представляет систему тонких трубок. Предназначен для испарения рабочей жидкости и охлаждения окружающего пространства. Располагается внутри или снаружи морозильника.
Капиллярная трубка
Предназначена для снижения давления газа. Имеет диаметр от 1,5 до 3 миллиметров. Расположена на участке между испарителем и конденсатором.
Фильтр-осушитель
Предназначен для очистки рабочего газа от влаги. Имеет вид медной трубки диаметром от 10 до 20 мм. Концы трубки вытянуты и герметично впаяны с капиллярную трубку и конденсатор.
Внимание! Фильтр-осушитель имеет односторонний принцип работы. Устройство не предназначено для работы на обратном режиме. При неправильной установке фильтра возможен выход установки из строя.
Внутри трубки находится цеолит — минеральный наполнитель с высокопористой структурой. На обоих концах трубки установлены заграждающие сетки.
Со стороны конденсатора установлена металлическая сеточка с размерами ячеек до 2 мм. Со стороны капиллярной трубки установлена синтетическая сетка. Размеры ячеек такой сетки составляют десятые доли миллиметра.
Докипатель
Представляет собой металлическую емкость. Устанавливается на участке между испарителем и входом компрессора. Предназначен для доведения фреона до кипения с последующим испарением.
Служит защитой двигателя от попадания жидкости. Попадание рабочей жидкости может привести к выходу его из строя.
Как работает холодильник
Главный принцип работы любого холодильника основан на выполнении двух рабочих операций:
Вывод тепловой энергии из устройства в окружающее пространство.
Концентрация холода внутри корпуса прибора.
Для отбора тепла применяется хладагент под названием фреон. Это газообразное вещество на основе этана, фтора и хлора. Фреон обладает уникальной возможностью переходить из газообразного состояния в жидкое и обратно. Переход из одного состояние в другое происходит при изменении давления.
Работа системы охлаждения заключается в следующем. Компрессор засасывает фреон вовнутрь. Внутри устройства работает электромотор. Двигатель приводит в движение поршень. При движении поршня происходит сжатие газа.
Принципиальная схема работы холодильника
Процесс сжатия газа делится на два этапа. На первом этапе происходит возвратное движение поршня. При смещении поршня открывается впускной клапан. Через открытое отверстие фреон поступает в газовую камеру.
На втором этапе поршень смещается в обратном направлении. При обратном движении поршень сжимает газ. Сжатый фреон давит на пластину выходного клапана. В камере резко повышается давление. При увеличении давления происходит нагрев газа до температуры 100° C. Выпускной клапан открывается и выпускает газ наружу.
Нагретый фреон из камеры поступает во внешний теплообменник (конденсатор). По пути следования по конденсатору фреон отдает тепло наружу. В конечной точке конденсатора температура газа уменьшается до 55° C.
А знаете ли Вы, что самые первые холодильники в качестве хладагента использовали диоксид серы? Такие приборы были очень опасны по причине высокой вероятности разгерметизации системы.
В процессе теплопередачи происходит конденсация газа. Фреон из газообразного состояния превращается в жидкость.
Из конденсатора жидкий фреон поступает в фильтр-осушитель. Здесь происходит поглощение влаги специальным сорбентом. Из фильтра газообразный фреон поступает в капиллярную трубку.
Капиллярная трубка играет роль своеобразной пробки (препятствия). На входе в трубку давление газа понижается. Хладагент превращается в жидкость. Из капиллярной трубки фреон поступает на испаритель. При падении давления происходит испарение фреона. Вместе с давлением падает и температура газа. В момент поступления в испаритель температура фреона составляет – 23° С.
Фреон проходит по теплообменнику внутри холодильной камеры. Охлажденный газ снимает тепло с внутренней поверхности трубок испарителя. При отдаче тепла происходит охлаждение внутреннего пространства холодильной камеры.
После испарителя фреон засасывается в компрессор. Замкнутый цикл повторяется.
Основные типы охлаждающих систем
По принципу действия различают следующие типы холодильников:
компрессионные;
адсорбционные;
термоэлектрические;
пароэжекторные.
В компрессионных агрегатах движение хладагента осуществляется за счет изменения давления в системе. Регулирование давления рабочей жидкости осуществляет компрессор. Охладительные системы с компрессором являются самым распространенным типом охлаждающих устройств.
В абсорбционных установках движение хладагента происходит за счет его нагревания от нагревательной системы. В качестве рабочей смеси используется аммиак. Недостатком системы является высокая опасность и сложность обслуживания. Данный тип бытовых приборов является устаревшим и на сегодняшний день снят с производства.
А знаете ли Вы, что самый первый холодильник был выпущен американской компанией General Electric в далеком 1911 году. Устройство было выполнено из дерева. В качестве хладагента использовался диоксид серы.
Главный принцип действия термоэлектрических холодильников основан на поглощении тепла при взаимодействии двух проводников во время прохождения по ним электрического тока. Данный принцип известен как Эффект Пельтье. Достоинством аппарата является высокая надежность и долговечность. Недостатком является высокая стоимость полупроводниковых систем.
В пароэжекторных установках используется вода. Роль двигательной установки выполняет эжектор. Рабочая жидкость попадает в испаритель. Здесь происходит вскипание жидкости с образованием водяного пара. При теплообразовании температура воды резко снижается.
Охлажденная вода используется для охлаждения продуктов. Водяной пар отводится эжектором на конденсатор. В конденсаторе водяной пар охлаждается, превращается в конденсат и вновь поступает на испаритель. Достоинством таких установок является их простота устройства, безопасность, экологичность. Недостатком пароэжекторной системы является значительный расход воды и электроэнергии на ее нагрев.
Принцип работы абсорбционных холодильников
Работа абсорбционных устройств основана на циркуляции и испарении жидкого хладагента. В качестве хладагента применяется аммиак. Роль абсорбента (поглотителя) выполняет аммиачный раствор на водной основе.
Схема работы абсорбционного устройства
В охлаждающую систему аппарата добавляются водород и хромат натрия. Водород предназначен для регулирования давления системы. Хромат натрия защищает внутренние стенки трубок от коррозии.
А знаете ли Вы, что старые советские холодильники в качестве охлаждающей смеси используют фреон R12 на основе хлора. Главным недостатком является его разрушительное действие на озоновый слой Земли.
При подключении к сети питания в генераторе-кипятильнике происходит нагрев рабочей жидкости. Рабочей смесью выступает водный раствор аммиака. Раствор аммиака находится в специальном резервуаре.
Нагрев хладагента приводит к испарению аммиака. Пары аммиака поступают в конденсатор. Здесь аммиак конденсируется и превращается в жидкость.
Сжиженный аммиак поступает в испаритель. Отсюда жидкий аммиак смешивается с водородом. Разность давлений двух веществ приводит к испарению аммиака. Процесс испарения сопровождается выделением тепла и охлаждением аммиака до -4° С. Вместе с аммиаком происходит охлаждение испарителя.
Охлажденный испаритель забирает тепло окружающего пространства. После испарения аммиак поступает в адсорбер. В адсорбере находится чистая вода. Здесь аммиак смешивается с водой. Аммиачный раствор поступает в резервуар. Раствор аммиака из резервуара поступает в генератор-кипятильник и замкнутый цикл повторяется.
В качестве заменителя аммиака могут использоваться водные растворы ацетона, бромистого лития, ацетилена.
Достоинством абсорбционных приборов является бесшумность работы агрегатов.
Принцип работы саморазмораживающегося холодильника
Процесс разморозки в установках с саморазмораживающейся системой происходит автоматически.
Существуют два типа саморазмораживающихся систем:
Капельная.
Ветреная (No frost).
В аппаратах с капельной системой испаритель находится на задней стенке аппарата. Во время работы аппарата на задней стенке образуется иней. При оттаивании иней стекает по специальным желобам в нижнюю часть прибора. Нагретый до высокой температуры компрессор испаряет жидкость.
В установках с ветряной системой холодный воздух от испарителя на задней стенке задувается специальным вентилятором внутрь корпуса. Во время цикла оттаивания иней стекает по желобкам в специальное отверстие.
Промышленные холодильники
Промышленные аппараты отличаются от бытовых устройств мощностью установки и размерами охлаждающих камер. Мощность двигателя оборудования достигает нескольких десятков киловатт. Рабочая температура морозильных камер находится в диапазоне от + 5 до – 50° C.
А знаете ли Вы, что самый большой промышленный холодильник занимает 24 км2 площади. Находится этого гигант в Женеве (Швейцария) и служит для научных целей при работе адронного коллайдера.
Промышленные установки предназначены для охлаждения и глубокой заморозки большого количества продуктов. Объем морозильных камер составляет от 5 до 5000 тонн. Используются на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.
Принцип работы инверторного холодильника
Инверторные компрессоры предназначены для аккумуляции и преобразования постоянного тока в переменный ток с напряжением 220 В. Принцип работы основан на возможности плавного регулирования оборотов вала двигателя.
Устройство инверторного двигателя
При включении инвертор быстро набирает необходимое число оборотов для создания необходимой температуры внутри корпуса. На момент достижения заданных параметров устройство переходит в режим ожидания. Как только температура внутри корпуса повышается, срабатывает датчик температуры и скорость оборотов двигателя увеличивается.
Устройство термостата холодильника
Терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры внутри системы. Устройство герметично впаяно с одного конца капиллярной трубки. Другим концом капиллярная трубка подсоединяется к испарителю.
Основным элементом устройства терморегулятора любого холодильника является термореле. Конструкция термореле состоит сильфона и силового рычага.
Сильфоном называют гофрированную пружину, в кольцах которой находится фреон. В зависимости от температуры фреона, пружина сжимается или растягивается. При понижении температуры хладагента пружина сжимается.
А знаете ли Вы, что современные бытовые холодильники используют фреон R600a на основе изобутана. Этот хладагент не разрушает озоновый слой планеты и не вызывает парниковый эффект.
Под воздействием сжатия рычаг замыкает контакты и подключает компрессор к работе. При повышении температуры происходит растягивание пружины. Силовой рычаг размыкает цепь и мотор выключается.
Холодильник без электричества – правда или вымысел?
Житель Нигерии Мохаммед Ба Абба в 2003 году получил патент на холодильник без электричества. Устройство представляет собой глиняные горшки разной величины. Сосуды сложены друг в друга по принципу русской «матрешки».
Холодильник без электричества
Пространство между горшками заполняют влажным песком. В качестве крышки используется влажная ткань. Под действием жаркого воздуха влага из песка испаряется. Испарение воды приводит к снижению температуры внутри сосудов. Это позволяет длительное время хранить продукты на жарком климате без использования электроэнергии.
Знание устройства и принципа работы холодильника позволит выполнить несложный ремонт устройства своими руками. Если система настроена правильно, значит прибор будет работать долгие годы. При более сложных неисправностях следует обратиться к специалистам сервисных центров.
Схема работы холодильника: электронные устройства
Исходя из распределения морозильной камеры и камеры поддержания средней температуры, их можно поделить на однокамерные, двухкамерные, трёхкамерные и т.д. Также есть двухуровневый шкаф и так называемая французская дверь.
Схемы и принцип работы однокамерного холодильника
При выборе техники мало кого интересует то, как работает устройство и почему именно так. Большинство покупателей зацикливается на размере и функциях. Но именно от того, что находится внутри девайса и зависит, как он работает. Поэтому разберём структурную схему и принцип работы однокамерного холодильника.
В таких агрегатах охлаждение происходит от главного испарителя (он находится вверху холодильного шкафа), воздух поступает вниз, охлаждая температуру в холодильной камере. Для того чтобы температура не понизилась быстро, под испарителем располагается поддон с небольшими отверстиями (с помощью открытия/закрытия которых регулируется температура в камере). Схема работы:
компрессор откачивает пары из испарителя, нагнетает в конденсатор, далее они охлаждаются;
конденсируются, переходят в жидкую фазу;
жидкость попадает в испаритель, забирает тепловую энергию, тем самым охлаждая холодильник.
Схема выполняется циклично, до того момента, когда на испарителе температура не достигнет нужной отметки, далее отключается компрессор. В камере держится заданная температура, несмотря даже на высокую внешнюю, благодаря терморегулятору, который повторно включает компрессор.
Такие схемы у однокамерных Ardo, Pozis, Upo.
Принципиальная схема устройства холодильника
Ещё 30 – 40 лет назад бытовые холодильники имели довольно простое строение: мотор-компрессор запускался и отключался 2 – 4 устройствами, о применении электронных плат управления и речи быть не могло.
Современные модели имеют множество дополнительных опций, но принцип работы в целом остается неизменным.
Терморегулятор – основной и единственный орган управления, которым пользователь может настроить работу старого холодильника, располагается обычно внутри холодильной камеры. Под силовым рычагом – крутящейся ручкой – скрыта пружина сильфона. Она сжимается, когда в камере холодно, тем самым размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.
Как только температура поднимается, пружина распрямляется и вновь замыкает цепь. Ручка с указателями силы заморозки холодильника регулирует допустимый диапазон температур: максимальную, при которой компрессор запускается, и минимальную, при которой охлаждение приостанавливается.
Тепловое реле выполняет защитную функцию: контролирует температуру двигателя, поэтому расположено непосредственно возле него, часто совмещено с пусковым реле. При превышении допустимых значений, а это может быть 80 градусов и более, биметаллическая пластина в реле изгибается и прерывает контакт.
Мотор не получит питания до тех пор, пока не остынет. Это защищает как от поломки компрессора вследствие перегрева, так и от пожара в доме.
Мотор-компрессор имеет 2 обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение на рабочую обмотку подается напрямую после всех предыдущих реле, но этого недостаточно для запуска. Когда напряжение на рабочей обмотке повышается, срабатывает пусковое реле. Оно дает импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться. В результате поршень сжимает и проталкивает по системе фреон.
В целом цикл работы холодильника можно описать следующим образом:
Включение в сеть. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
Фреон в компрессоре сжимается, его температура повышается.
Хладагент выталкивается в змеевик конденсатора, расположенный за спиной или в поддоне холодильника. Там он остывает, отдает тепло воздуху и переходит в жидкое состояние.
Через осушитель фреон попадает в тонкую капиллярную трубку.
Попадая в испаритель, расположенный внутри камеры холодильника, холодильный агент резко расширяется благодаря увеличению диаметра трубок и переходу в газообразное состояние. Полученный газ имеет температуру ниже -15 градусов, поглощает тепло из камер холодильника.
Немного нагретый фреон поступает в компрессор, и всё начинается заново.
Через некоторое время температура внутри холодильника достигает заданных значений, контакты терморегулятора размыкаются, мотор и движение фреона останавливаются.
Под воздействием температуры в помещении, от новых тёплых продуктов в камере и открывания двери, температура в камере повышается, терморегулятор замыкает контакты и начинается новый цикл охлаждения.
Эта схема в точности описывает работу старых однокамерных холодильников, в которых один испаритель.
Как правило, испаритель является корпусом морозилки в верхней части агрегата, не изолированный от холодильной камеры. Отличия в устройстве других моделей рассмотрим далее.
Схема и принцип работы двухкамерного
Схемы работы получения минусовой температуры в двухкамерном холодильном агрегате и плюсовой температуры отличаются.
В такой бытовой технике между морозильной и холодильной камерами находится теплоизолирующая перегородка, каждый отсек имеет свой испаритель. Работает агрегат по следующему принципу: при помощи компрессора в морозильную камеру подаётся фреон (группа насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, используется в холодильных установках). Этот газ закипает и испаряется, попадая в воздухоохладитель, понижается температура его поверхности.
Этот процесс повторяется до тех пор, пока температура не станет минусовой. Газ не направляется в воздухоохладитель холодильной камеры, поскольку в ней охлаждение не происходит. Тем не менее после полного охлаждения морозильной камеры, хладагент попадает в испаритель холодильной.
В холодильных отсеках с небольшим объёмом помещается воздухоохладитель, размеры существенно меньше испарителя морозильной камеры. Температура в холодильной камере всегда выше 0, а в среднем 4-6 градусов по Цельсию.
На фото электросхема двухкамерного холодильника. Такие схемы у , «Аристон», «Веко», «Горение», «Самсунг».
Двухкамерные и двухкомпрессорные модели
В большинстве доступных двухкамерных моделей общий фреоновый контур: после прохождения по испарителю морозильной камеры, хладагент направляется в основную камеру, а лишь оттуда – в компрессор.
Мотор выключается по сигналу термореле, расположенному в основной камере, общая схема электрики не отличается от однокамерных моделей.
В холодильниках No Frost эта система часто реализована одним общим испарителем, расположенным в перегородке между камерами. Разница температур регулируется турбинами и количеством воздуховодов, подробнее о таких моделях и их электрике поговорим далее.
Двухкомпрессорные модели позволяют независимо управлять температурой в каждой камере. По сути, это два отдельных, независимых устройства в одном корпусе – соответственно, и электрическая схема полностью продублирована: отдельный терморегулятор для каждой камеры, отдельное пускозащитное реле для каждого компрессора.
Холодильник Атлант МХМ 2808-00 и Атлант МХМ 162
«Атлант» – наследник советского холодильника «Минск», собирается также в Минске. Работают эти холодильники достаточно долго, а поломки и сбои можно самостоятельно устранять.
Схемы работы бытовых двухкамерных холодильников типовые и электросхема «Атланта» ничем не отличается от агрегатов «Стинол», «Индезит», «Норд» и других холодильников без системы No Frost.
«Ноу Фрост» – система охлаждения камер, обеспечивающая циркуляцию холодного воздуха и предотвращающая наледь на стенках холодильника.
Схема этих холодильников точно та же, что и обычного двухкамерного холодильника.
Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы различных холодильников
Холодильник не включается, и вам нужно выяснить причину поломки? Выбираете новый агрегат и хотите понять отличие в принципе работы разных моделей? Поможет в этом электрическая схема холодильника, в которой отражено взаимодействие основных его узлов. Понимая принцип работы, вы сможете избежать обмана мастеров или починить холодильник самостоятельно, а также снизить риск поломок и увеличить рабочий ресурс аппарата. В этой статье рассмотрим схемы устройств различных типов: однокамерных и 2 – 3-камерных, с системой NoFrost и без неё, двухкомпрессорных, с механическим и электронным управлением.
Холодильник Indesit No Frost
Принцип работы Indesit схож с другими. Контакты терморегулятора замкнуты, когда холодильник включён. Через терморегулятор напряжение подаётся на компрессор и вентилятор для обдува испарителя, который дует пока работает компрессор. Температура -10 градусов С на термореле – сигнал для отключения вентилятора и компрессора, подается напряжение на ТЭН испарителя. Температура +10 градусов С – сигнал для размыкания контактов, замыкаются контакты компрессора, – таким образом холодильник переходит в режим охлаждения.
Как устроен холодильник
Любой современный холодильный агрегат состоит из следующих частей:
поршневого компрессора, который обеспечивает циркуляцию хладагента;
испарителя расположенного внутри холодильника, забирающего тепло из камеры;
конденсатора (охладителя) размещённого на задней или боковой стенке агрегата, отводящего тепло в окружающую среду;
терморегулирующего вентиля, поддерживающего давление на необходимом уровне;
хладагента (как правило, фреон), который циркулирует внутри трубопроводов, перенося тепло от испарителя к охладителю.
Холодильник Стинол
Холодильники «Стинол» совмещают в себе все лучшие достижения в области холодильной техники – высокая надёжность, большой срок службы. Разница между моделями холодильников незначительная: иная схема подключения и другие размеры.
Принципиальная электрическая схема Стинол 102
Электрическая схема Стинол 103
Принципиальная схема Стинол 104
Как влияет на работу неправильная эксплуатация
Как известно, бережное отношение к технике помогает продлить срок ее эксплуатации, и наоборот. Самой часто встречающейся ошибкой является остужение горячей пищи с помощью холодильника.
Главные моменты, почему нельзя ставить горячее в холодильник:
Полка стеклянная в холодильнике испытывает деформации.
Горячая вода испаряется.
Неисправность работы.
Стекло плохо проводит тепло, поэтому еду с плиты в холодильник ставить опасно, поскольку стекло под посудой нагревается и расширяется, остальная часть – нет. Могут появиться проблемы со стеклом, микротрещины, от которых уменьшается прочность. Поэтому под горячую посуду стоит подкладывать доску.
Горячая вода испаряется и оседает на стенках в виде инея. Это мешает фреону забирать тепло, в итоге падает эффективность охлаждения, увеличивается нагрузка на компрессор. В результате уменьшается срок службы холодильника. Дабы избежать подобного стоит накрывать еду крышкой или пищевой плёнкой.
Компрессор работает циклично: работает, отключается, работает, отключается. От горячего компрессор продолжает работать достаточно долго. Хотя в современной технике есть термозащита компрессора, но всё же стоит дать остыть еде при комнатной температуре.
Большинство холодильников не отличается по типу подключения. Но стоит всё же вникать в то, как подключается схема, как выглядит и как работает. Поэтому при выборе стоит обращать внимание на тонкости в виде схемы подключения. Если разобраться со схемой, можно не обращаться в сервисный центр, а легко починить всё самим. Экономия денег и времени налицо.
Видео: электропроводка холодильника
Курсы холодильщиков 18. Электропроводка холодильника принципиальная схема, холодильник без ноу фрост
Watch this video on YouTube
Хотите разбираться лучше других?
Принцип работы пускозащитного реле для бытового холодильника — Привод компрессора бытового холодильника — это обычно асинхронный электродвигатель с питанием от однофазной сети 220 В. Его особенность в том, что при запуске необходимо пусковое…
Принцип работы компрессорных, абсорбционных и термоэлектрических холодильников — Принципиально устройство холодильника представляет собой закрытую термоизолированную камеру, в которой поддерживается постоянная низкая температура. Если бы это была идеальная…
Устройство, принципы работы и конструкция бытовых холодильников — Когда владелец четко представляет, какой принцип работы у холодильного агрегата, у него есть возможность продлить эксплуатационный срок бытового прибора. Понять – как устроен…
Как выбрать современный бытовой холодильник — ассортимент моделей, схемы, устройство, размеры — Приобретение холодильного шкафа – достаточно трудоемкий и тяжелый для семейного бюджета момент, поэтому при выборе конкретного агрегата на главное место выступает число…
Электрические схемы холодильников Bosch — Рассмотрим принцип работа на примере стандартной классической схемы. Электрический компрессор закачивает фреон из испарителя и далее через фильтр нагнетает газообразный фреон…
Система No Frost и саморазморозка
Описанные выше холодильники имеют капельную систему разморозки. Это значит, что холодильной камере установлен “плачущий” испаритель: в период простоя компрессора иней на нём тает естественным образом, потому как температура в камере плюсовая.
Образовавшаяся вода стекает по специальным желобам через трубочку в контейнер, расположенный над мотором или возле него. Позже работающий мотор сильно нагревается, и вода испаряется. Морозилка при такой системе самостоятельно не оттаивает никогда, к тому же иней образуется не только на стенках камеры, но и на продуктах.
Холодильники No Frost не нуждаются в разморозке, инея в их камерах, даже в морозилке, вы не увидите. Характерная особенность таких моделей – наличие вентилятора, который распределяет холодный воздух от испарителя по камерам.
Сам охлаждающий змеевик в таких моделях выглядит не как привычная сплошная металлическая пластина, а как автомобильный радиатор или змеевик конденсатора сзади старых холодильников.
В общей схеме работы холодильника новые элементы ведут себя следующим образом:
вентилятор или турбина запускается вместе с компрессором и равномерно распределяет холодный воздух по камерам;
когда термореле размыкает контакты, питающие двигатель в связи с достижением заданной температуры, одновременно отключается и вентилятор;
раз в 8 – 16 часов термореле включает нагревательный элемент. Это электрический мат или провод, нагревающий змеевик испарителя для удаления с него инея. Теплый воздух не попадает в камеры холодильника, поскольку испаритель скрыт, а вентилятор отключен;
когда весь иней оттаял, переключатель компенсации температуры отключает подогрев;
дополнительно термостат может управлять заслонкой, регулирующей подачу холодного воздуха в основную камеру по каналам.
Разморозка таких холодильников похожа на “плачущий” испаритель лишь в одном: образовавшаяся вода также стекает по каналам в емкость около мотора.
Описанная выше схема – наиболее примитивная. Большинство современных моделей управляются централизованно, с электронной платы.
Основной недостаток холодильников No Frost – пересыхание продуктов из-за постоянной циркуляции воздуха. Всё приходится хранить в контейнерах с плотными крышками или заворачивать в плёнку.
Оригинальное решение проблемы предлагает Electrolux в системе Frost Free. В этих агрегатах морозилка работает по системе No Frost, а в камере с плюсовой температурой установлен классический, “плачущий” испаритель. Электрическая схема в целом идентична стандартным системам “без инея”.
Принцип работы холодильника
Принцип любого холодильника, начиная от первых ледников, — разница температур. Только если в древности охлаждение было пассивным, продукты держали в кусках льда, то 20–й век подарил человечеству фреон — «кровь» современных холодильников. Фреоны (хладоны) в качестве холодильных агентов (хладагентов) для рефрижераторов стали настолько распространены, что эти слова часто употребляются как синонимы. «Сердцем» же стал компрессор — мотор, за счет работы которого циркулирует хладагент.
Причем «сердце» не обязательно одно — выпускают и с двумя, для двухкамерных холодильников. Наличие дополнительного мотора в этом случае может позволять отключать камеры по отдельности, что дает преимущества в удобстве эксплуатации.
Уникальным свойством хладагента является его способность к переходу из газообразного в жидкое состояние и обратно. Внутри холодильника это происходит в конденсаторе и испарителе. При этом энергия, затраченная на переход между агрегатными состояниями, охлаждает воздух в холодильнике, что и необходимо для сохранения продуктов.
Устройство холодильника
Корпус холодильника может содержать одну, две или больше камер для хранения продуктов. Дверцы холодильника с резиновым уплотнителем изолируют его внутреннее пространство. Поршень мотора–компрессора нагнетает хладагент фреон, разогревая его. Элементы контроля отвечают за периодичность работы компрессора. Трубки, по которым циркулирует хладагент, спрятаны внутри стенок корпуса.
Обязательное для обычных холодильников наличие плачущего испарителя — охлажденной металлической пластины, закрепленной на задней панели — стало ненужным в системе No Frost. Она часто встречается в современных рефрижераторах, и свою популярность вполне заслужила — ведь с ней можно забыть о намерзании льда на стенках, всех этих ужасающих слоях в старых холодильниках. «Фишка» же в том, что вентилятор «прогоняет» охлажденный воздух по холодильнику, при этом испаритель, ответственный как раз за охлаждение, больше напоминает радиатор и размещен только возле морозильного отсека.
Как работает холодильник
Работа холодильника базируется на трех «китах» — изоляция (хладагента в трубках, воздуха внутри холодильника), перемещение (тепла и хладагента) и создание разницы (давления и температуры).
Если изоляция от внешней среды на совести материалов — от резиновых уплотнителей дверцы до алюминия трубок, то разницу давлений обеспечивает капиллярная трубка.
Два элемента находятся «по разные стороны баррикад» от этой трубки в плане давления — испаритель и конденсатор.
Испаритель — низкое давление, хладагент попадает туда в жидком агрегатном состоянии, вследствие чего закипает. В результате поглощения тепла получаем такой необходимый для хранения продуктов холод.
Конденсатор — высокое давление, здесь хладагент отдает тепло, возвращаясь в жидкое состояние. Тепло выходит во внешнюю среду. Трубка сзади холодильника, теплая на ощупь — это и есть конденсатор.
Ну а перемещение хладагента по системе «сосудов» обеспечивается активной работой компрессора. Попутно компрессор повышает температуру хладагента, который при этом меняет свое агрегатное состояние, закипая.
Таким образом, главный рабочий элемент — меняющий свое агрегатное состояние хладагент. Ответственность за этот переход лежит на работе двигателя — компрессора, прогоняющего его по трубкам, и капилляре, создающем разницу давлений. Прохладе же, столь необходимой нам для бытовых нужд, мы обязаны испарителю — невидимому для наших глаз «куску» металла. Ну а конденсатор позволяет хладагенту продолжать рабочий цикл.
Схема холодильника
Ключевой элемент забот ремонтников – компрессор – размещен обычно внизу холодильника. При наличии второго компрессора схема немного усложняется, но в основном остается прежней, включая в себя змеевик трубок и пластин. Дополнительные элементы, такие как фильтр-осушитель, предохраняющий капиллярную трубку от засорения, докипатель — емкость между испарителем и компрессором, необходимая, чтобы в компрессор не попал хладагент, вентилятор для охлаждения мотора, подсветка и различные системы контроля могут варьировать, не изменяя базового устройства. Также есть защитные элементы — вентилятор для охлаждения «сердца» холодильника от перегрева, различные реле, терморегулятор.
Каждая конкретная модель имеет свои особенности, в задачи производителей входит улучшение принципиальной схемы в деталях, добиваясь повышения энергоэффективности и эргономичности.
Работа компрессора холодильника
Наиболее часто встречающийся вариант компрессора — поршневой — отличается в зависимости от конкретной модификации. В наиболее общем виде коленчатый вал вращается внутри герметичного кожуха. Движения поршня нагнетают хладагент в конденсатор, нося при этом возвратно-поступательный характер. Система клапанов регулирует попадание газа.
Однако в бытовых холодильниках строение самого поршня также может быть с различным механизмом. При наличии двух компрессоров в рефрижераторе используют кривошипно-кулисный, для большого объёма и значительных нагрузок — кривошипно-шатунный. Замена коленчатого вала в моторе подачей переменного тока на катушку повышает экономичность, делая ненужной механику.
Схема работы компрессора
Электроток, проходя через замкнутые контакты терморегулятора, реле тепловой защиты и пусковое, а также рабочую обмотку компрессора, запускает работу последнего.
Пусковое реле подключает к цепи пусковую обмотку мотора. Контакты замыкаются, двигатель начинает вращение. Биметаллическая пластина реле тепловой защиты меняет форму при опасном нагреве, который может случиться при сильном повышении электротока. При этом контакты размыкаются, отключая двигатель. Также двигатель останавливается из-за размыкания контактов терморегулятора – компрессор отключается, когда температура достигает заданного значения.
Устройство однокамерного холодильника
Испаритель размещен в верхней части рефрижератора, под ним для плавного снижения температуры – поддон, закрытие/открытие отверстий которого регулирует подачу охлажденного воздуха в камеру. Термореле запускает цикл включения/выключения компрессора. Внутри трубопровода современных холодильников – капиллярная трубка, предохраняющая от конденсата.
Устройство двухкамерного холодильника
В двухкамерном холодильнике теплоизоляция перегородки разделяет между собой испарители, отдельные для каждой камеры. Хладагент вначале по капиллярной трубке закачивается на испаритель в морозильной камере, и только после падения его температуры ниже нуля по шкале Цельсия, поступает в испаритель второй — холодильной — камеры. После обмерзания второго испарителя термореле прекращает работу компрессора.
При нагреве испарителя до определенного уровня, автоматически включается компрессор.
Схема морозильной камеры
Как часть бытового холодильника, морозильная камера традиционно должна находится наверху, так как охлажденный воздух опускается вниз по законам физики. Но в современных холодильниках она может быть и сбоку, и внизу. Ничего магического тут нет – это стало возможным благодаря исключительно технологическим новинкам. В частности, наличию двух компрессоров или двух контуров. Подобные инженерные решения повышают стоимость продукции, но в то же время возрастает уровень бытового комфорта, что объясняет их растущую популярность.
Принципиально устройство отдельной морозильной камеры не отличается от такого у включенной в состав холодильника. Система вентиляторов при сухой заморозке – основное отличие от требующего капельного размораживания типа.
Как выбрать увлажнитель воздуха? В период отопительного сезона горячие батареи становятся настоящими «пожирателями» влаги.
Как подключить ноутбук к телевизору? Транслируем изображение с ноутбука на телевизор по кабелю и «по воздуху».
Завариваем чай правильно: ТОП-5 электрочайников с терморегулятором Компактная альтернатива термопоту с возможностью нагрева воды до нужной температуры.
Олег Васильев — специалист по ремонту квартир и домов с большим портфелем реализованных проектов. Он разбирается в планировках, инженерных системах и современных материалах. На сайте делится практическими рекомендациями для качественного ремонта.
