Обычный холодильник компрессионного типа работает по следующей схеме:
- Компрессор с приводом от двигателя всасывает газообразный хладагент из испарителя. Затем охлаждающая жидкость сжимается, нагревается и поступает в конденсатор.
- В конденсаторе хладагент охлаждается до нормальной температуры и сжижается.
- Затем сжиженный хладагент поступает в испаритель, где он испаряется и охлаждает стенки теплообменника, охлаждающего внутренние камеры холодильника.
- Из испарителя испарившаяся охлаждающая жидкость снова поступает в компрессор.
- Двигатель компрессора подключен к электрической цепи через термостат. Когда температура в холодильной камере достигает желаемого уровня, термостат размыкает контакты и отключает двигатель.
- С течением времени, когда температура в камере повышается, терморегулятор вновь включает двигатель с помощью пускового реле.
Графическое изображение холодильного устройства представлено на рисунке ниже.
Электрические компоненты состоят из:
- двигатель компрессора;
- осветительные элементы;
- нагреватели, используемые в абсорбционных системах;
- вентиляторы для принудительной циркуляции воздуха.
Системы автоматизации включают в себя:
- Устройства для регулирования температуры, установленные в холодильных камерах. Эти устройства могут быть как механическими, так и электронными.
- Пусковые реле. Эти реле используются для облегчения запуска асинхронных электродвигателей компрессоров и их быстрого отключения в случае перегрузки.
- Системы удаления инея с поверхности испарителя.
- Встроенные системы автоматического управления, выполняющие все вышеперечисленные функции, а также контролирующие сроки годности хранящихся товаров и осуществляющие их дозаказ с помощью электронной системы.
После подключения прибора к источнику питания электричество проходит через контакты термостата, защитное реле, катушку индуктивности пускового реле и главную обмотку электродвигателя.
На начальных этапах, пока ротор остается неподвижным, ток выше, чем обычно. После срабатывания пускового реле в цепь подключается катушка индуктивности пускового устройства. Это заставляет якорь вращаться, что приводит к уменьшению тока. В результате реле размыкается, и электродвигатель может работать без перебоев.
Как только температура в холодильной камере достигает заданного уровня, срабатывает тепловое реле, прерывая цепь питания электродвигателя. Когда температура в камере поднимается выше заданного уровня, двигатель снова подключается для возобновления работы. Этот цикл продолжает повторяться.
Защитное реле реагирует на протекание тока в своей цепи. Если двигатель перегружен, ток в его цепи увеличится. Как только она достигнет установленного порога, защитное реле прервет цепь. Когда мотор и реле остынут, цепь будет восстановлена, что позволит перезапустить мотор. Эта система обеспечивает защиту двигателя от преждевременного износа и предотвращает возникновение пожара в помещении. Реле содержит датчик в виде биметаллической пластины, которая создается путем сваривания полосок металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При нагревании пластины ее форма изменяется, что приводит к разрыву цепи. По мере охлаждения пластина возвращается к своей первоначальной форме и снова замыкает цепь.
На изображении ниже показана схема компрессионного холодильника марки Stinol.
Принципиальная схема электрического компрессионного холодильника.
Когда речь заходит о дизайне интерьеров современных кухонь, одна из проблем заключается в том, как сочетать различные формы и цвета кухонной техники:
- плита;
- духовка
- холодильник;
- микроволновая печь;
- посудомоечная машина;
- вытяжка и т. д.
Одним из популярных решений является использование полностью встраиваемой кухонной техники. В этом случае техника прячется внутри модульных шкафов и полок стандартных размеров, с фронтальными панелями, выполненными в едином стиле.
Производители создали специальные линейки бытовой техники, предназначенные для встраивания в кухонные модули.
Стенки и дверцы этих приборов не окрашиваются эмалью, так как они будут скрыты внутри шкафов. Двери оснащены специальными системами для крепления навесных панелей.
В каждом руководстве пользователя от производителя есть схема, на которой указаны требования к установке. На схеме указаны размеры совместимых модулей, минимальная глубина, ширина и высота проема, расстояние между испарителем и задней стенкой шкафа, а также размер и расположение отверстий для естественной циркуляции воздуха.
Существует также вариант полувстроенной конструкции. В этом случае используется обычная модель прибора с окрашенной на заказ дверцей. Холодильник устанавливается в нише кухонной мебели, обращенной фронтальной стороной вперед. Однако важно соблюдать требования к правильной циркуляции воздуха.
Холодильник можно подключить к электросети, просто вставив вилку в розетку.
Однако есть несколько требований, которые необходимо соблюдать:
- Электропроводка должна быть в хорошем состоянии и способна выдержать еще одно устройство.
- Розетка должна быть надежно прикреплена к стене, а крепление проводов должно быть плотно затянуто. Если розетка искрит или нагревается во время работы холодильника, ее следует заменить и проверить проводку от розетки до распределительного щита.
- Не рекомендуется использовать удлинители или разветвители для подключения холодильника. Надежнее установить отдельную розетку.
- Электропроводка и розетки должны иметь заземление.
Помимо требований к электрической сети, существует несколько общих рекомендаций по размещению и подключению прибора:
- Чтобы предотвратить накопление тепла от солнечного света, рекомендуется размещать устройство как можно дальше от окна.
- Избегайте размещения устройства в непосредственной близости от источников тепла, таких как печи, духовки, радиаторы отопления или полы с подогревом.
- Убедитесь, что холодильник не загромождает проходы, когда его двери открыты.
Соблюдение этих рекомендаций повысит удобство, безопасность и энергоэффективность работы холодильника.
Абсорбционный холодильник: схема
Помимо стандартных холодильников компрессионного типа, широкое распространение получили холодильники, основанные на эффекте абсорбции. Эти устройства работают без каких-либо движущихся частей или компонентов, полагаясь на естественную циркуляцию хладагента. Этот хладагент обычно представляет собой жидкость с низкой температурой кипения, которая должна быть легко растворима в жидкости с высокой температурой кипения, называемой адсорбером.
Схема абсорбционного устройства
Абсорбционное устройство состоит из нескольких компонентов, которые работают вместе для достижения желаемого эффекта охлаждения. Процесс начинается с концентрированного хладагента, который хранится в резервуаре (2). Оттуда он поступает в термонасос, который выполнен в виде медной трубки, нагреваемой электрическим нагревателем. На следующем этапе охлаждающая жидкость поступает в парогенератор (1), который также нагревается электричеством.
В парогенераторе охлаждающая жидкость подвергается парообразованию и смешивается с парами из адсорбера. Полученная газовая смесь проходит через конденсатор — дефлегматор (3), где происходит разделение различных фракций смеси.
Адсорбирующая жидкость, которая присутствовала в газовой смеси, подвергается сжижению в конденсаторе и затем возвращается в генератор для дальнейшего использования. С другой стороны, охлаждающая жидкость, теперь уже в виде газа, под действием силы тяжести стекает вниз, к испарителю.
При прохождении газа через испаритель происходит его испарение, в результате чего поглощается значительное количество энергии и происходит резкое снижение температуры. Охлаждающая жидкость, теперь уже в виде газа, возвращается в резервуар адсорбера и снова поглощается. Этот цикл повторяется непрерывно для поддержания охлаждающего эффекта.
Устройства абсорбционного типа имеют встроенные функции
Эти устройства известны своим длительным сроком службы и низким уровнем шума. Они могут выдерживать длительные периоды отключения без риска утечки хладагента.
Недостатком является то, что они потребляют больше энергии (на 50% больше, чем компрессионные установки).
Эти системы обычно используются в местах сезонного проживания.
Принципиальная схема холодильника на элементах Пельтье
Это устройство незаменимо в путешествиях, так как не требует хладагента. Процесс охлаждения достигается за счет эффекта Пельтье, когда различные полупроводниковые элементы спаиваются вместе. Эти элементы нагреваются с одной стороны и охлаждают камеру с другой. Это устройство может эффективно охлаждать камеру до -50°C.
Схематическое изображение модуля Пельтье
Эта схема имеет ряд преимуществ, включая невероятно простую и экономичную конструкцию. Просто используйте вентилятор, чтобы охладить "горячее" сторона полупроводникового компонента, в то время как "холодная" боковая стенка встроена в крышку холодильной камеры, что обеспечивает естественный нисходящий поток воздуха.
Автомобильный холодильник, работающий по принципу эффекта Пельтье
Среди неоспоримых преимуществ такой конструкции — способность переносить тряску и вибрацию, компактные размеры и возможность быстрого размораживания продуктов путем простого изменения полярности элемента Пельтье.
Однако такая конструкция имеет свои недостатки, такие как высокое энергопотребление и относительно небольшой срок службы полупроводникового элемента.
Принципиальная схема реле и термостата
При эксплуатации холодильника наиболее частыми источниками неисправностей являются реле и термостаты. Однако если вы любитель "сделай сам" и умеете обращаться с отверткой и тестером, ремонт или замена этих компонентов вполне возможны. К сожалению, многие производители современных холодильников предпочитают использовать неремонтопригодные блоки, которые подлежат замене целиком.
Функция термостата заключается в регулировании необходимой температуры в холодильной или морозильной камере. Сильфон в капиллярной трубке содержит вещество, которое расширяется или сжимается в ответ на изменение температуры. Это заставляет подвижную часть термостата перемещаться в осевом направлении, что, в свою очередь, отклоняет силовой рычаг и либо размыкает, либо замыкает контакты, управляющие тепловым реле.
Схема теплового реле холодильника Stinol
Как только температура превышает заданный уровень, контакты соединяются, позволяя электрическому току протекать через управляющую обмотку реле. Это приводит в действие пусковое реле и запускает электродвигатель компрессора.
Когда температура охлаждается, сильфонная трубка сжимается и разрывает цепь управления реле. Это отключает электродвигатель компрессора. При остановке электродвигателя температура в камере постепенно повышается до тех пор, пока снова не сработает тепловое реле. Затем этот цикл повторяется.
