Секции холодильника как называются
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 работает холодильное оборудование?
Содержание
Содержание
Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.
Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.
Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.
Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.
Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.
Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.
Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.
Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.
Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.
Из холода в жар
Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?
Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!
В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.
Виды компрессоров
Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.
Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.
Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:
Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.
Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.
Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.
Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.
Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.
Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.
Типы хладагентов
Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.
В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:
Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.
R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.
Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.
Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.
Что такое No Frost, Frost Free, Direct Cool — полный гайд по функциям холодильника
Содержание
Содержание
Современные холодильники разве что в космос не летают. BioFresh, Multi-AirFlow, FlexiUseBox — что это такое? Непонятные словосочетания путают. В результате, хотели купить холодильник с зоной свежести для хранения охлажденного мяса, а купили с зоной свежести для капусты. Разбираемчя с маркетинговыми названиями и определимся, какие функции холодильника нам нужны.
Системы охлаждения
Статическая система охлаждения
Direct Cool, больше знакомая как «плачущая стенка» или капельная система оттаивания. В основе лежит принцип конденсации. Во время работы компрессора влага намерзает инеем на задней стенке холодильника, за которой находится испаритель. После достижения нужной температуры охлаждение холодильной камеры отключается, задняя стенка оттаивает, конденсат стекает каплями в специальный V-образный желоб и через технологическое отверстие выводится в наружный отсек, где потом испаряется под действием комнатной температуры. За чистотой отверстия необходимо следить. В морозильной камере температура значительно ниже, поэтому задняя стенка не успевает оттаивать, иней копится.
Охлаждение без инея или система No Frost
Frost, Frost, Frost. Зачем столько различных «Frost»? За многими технологиями стоит один и тот же принцип. Отличие лишь в патентах и разных производителях.
No Frost, Free Frost, No Frost Plus, Full No Frost и Total No Frost обозначают один и тот же принцип работы, но по разному распределены по холодильным камерам.
Изначально технология No Frost использовалась только для морозильной камеры. В холодильной камере традиционно оставалась статическая система охлаждения. С появлением Full No Frost возникла необходимость делить модели на полный No Frost и частичный — он же Frost Free.
Frost Free имеет комбинированный принцип работы. В морозильной камере используется No Frost, в холодильной камере — статическая система охлаждения.
Full No Frost (он же Total No Frost) своим действием охватывает и морозильную и холодильную камеры. Испаритель, похожий на автомобильный радиатор, располагается за задней стенкой или над морозильной камерой. Поток воздуха, нагнетаемый вентилятором, циркулирует между пластинами испарителя, охлаждается и распределяется по морозильной камере и выводится через специальный канал в холодильную камеру, а влага намерзает инеем на самом радиаторе.
В холодильниках, с системой Full No Frost внутри холодильной камеры можно увидеть отверстия, которые распределены, как правило, по задней стенке. За счет этого достигается равномерная подача холодного воздуха и исключено появление температурных этажей. Работа любой холодильной системы включает в себя испаритель и закипание хладагента.
В технологии хоть и имеется словосочетание «без инея», но образование инея — неотъемлемая часть процесса охлаждения. Суть (Full) No Frost именно в периодическом включении ТЭН элемента, который плавит намерзающий лед. Если лед не плавить, то скопится снежная шуба на пластинах испарителя, и вентилятор не сможет разгонять холодный воздух с трубок. Конденсат после плавки льда выводится наружу через сливной канал. Из-за расположения отсека испарителя сливной канал труднодоступен и может забиваться со временем.
Внутри холодильной камеры ничего не намораживается и ничего не оттаивает — в ней всегда сухо и чисто. Недостаток может проявляться в излишнем высушивании продуктов из-за сухого микроклимата. Чтобы не допустить такого эффекта, достаточно прятать еду в герметичные упаковки, контейнеры или накрывать пленкой. Холодильники с Full No Frost системой также нужно размораживать и просушивать. Связано это не с излишним образованием инея, а с поддержанием чистоты.
Для Frost Free принцип работы тот же самый. Единственное отличие — в холодильную камеру не идет специальный канал с потоком воздуха, а используется принцип конденсации. В холодильной камере отсутствует сухой микроклимат и присутствует «плачущая стенка». Вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха лишь по морозильной камере. Для такой работы достаточно небольшого вентилятора. За счет этого Frost Free тише в работе, чем Total No Frost.
Минусы системы Total No Frost:
Twin Cooling (Twin Cooling Plus) — это две раздельные системы охлаждения с двумя испарителями для холодильной и морозильной камер. Поддержка влажности осуществляется на оптимальном уровне для хранения овощей и фруктов — около 70 %, тогда как у No Frost уровень влажности
Динамическая система охлаждения
Это та же статическая система с плачущей стенкой и капельным оттаиванием, но со встроенным вентилятором, который решает проблему неравномерного охлаждения и неравномерного распределения влажности, присущую статической системе.
Как отличать системы охлаждения, не заглядывая в техническую документацию холодильника?
Холодильная камера
Если есть V-образный желоб, то в холодильной камере статическая система охлаждения.
Канал на задней стенке говорит о Total No Frost во всем устройстве.
Динамическая система охлаждения — это тандем V-образного желоба и вентилятора внутри холодильной камеры.
Морозильная камера
Достаем все съемные пластиковые полки. Если внутри остались металлические трубки, значит используется статическая система охлаждения.
Вентилятор и радиатор на задней стенке (он может быть открыт либо скрыт) говорит об использовании Frost Free, либо Total No Frost, если в холодильной камере отсутствует V-образный желоб.
У Low Frost моделей в морозильной камере вы не найдете никаких открытых элементов. Испаритель находится внутри самих стенок холодильника.
Расположение морозильной камеры не влияет на равномерность охлаждения продуктов. Каждая система охлаждения представлена моделями как с верхним расположением морозильной камеры, так и с нижним.
Капельную систему оттаивания невозможно реализовать в холодильниках с инверторным компрессором без второго контура охлаждения. Ведь оттаивание задней стенки не произойдет без отключения охлаждения, а, поскольку инверторный компрессор совсем не отключается, то только наличие отдельных испарителей в каждой камере или двух разных компрессоров дает возможность реализовать статическую систему охлаждения в таких холодильниках.
Каждую систему охлаждения объединяет вывод конденсата наружу, где под действием комнатной температуры он испаряется. Для нормального испарения требуется определенный диапазон влажности и температуры окружающей среды. При выборе холодильника важно смотреть, в каких условиях он будет работать, и выбирать устройство, отталкиваясь от климатического класса.
Минимальной нижней границей температуры окружающей среды для корректной работы холодильника считается +10 ºС. Для помещений с отрицательными температурами нужны специальные холодильные устройства. Например, Liebherr использует технологию Frost Protect, которая позволяет использовать приборы в холодное время года в неотапливаемых помещениях.
Системы подачи воздуха
Помимо систем охлаждения есть различные способы подачи воздуха. Для продуктов нужно поддерживать низкотемпературный режим, быстро его восстанавливать после открытия дверей, а также обеспечивать свежесть воздуха. К тому же во всех продуктах питания есть бактерии и важно не допустить их размножения.
Super-X-Flow, AirShower, Multi-Flow, DAC (DynamicAirCooling), Multi-AirFlow, Air Technology Ventilation — все это многопоточные системы подачи воздуха, которые равномерно распределяют низкую температуру по всей камере и создают холодную воздушную завесу при открывании дверцы. Продукты быстро остывают до нужной температуры. Реализация подобных схем позволяет экономить на электроэнергии, а быстро охлажденные продукты дольше остаются свежими.
Гибридная система. Циркуляция воздуха заветривает неупакованные продукты. Гибридная система охлаждает продукты не только потоками гонимого вентилятором воздуха, но и с помощью охлажденной алюминиевой пластины на задней стенке. В этом случае температура распределяется равномерно, и нет необходимости в столь агрессивном обдуве камеры.
Для борьбы с бактериями многие производители используют озон. Озон является сильным окислителем и разлагает имеющиеся в воздухе токсические примеси до простых безопасных соединений и обеззараживает воздух. При применении технологии Active Oxygen внутрь холодильной камеры устанавливается специальное устройство, которое генерирует озон.
Помимо дополнительных устройств внутри камеры есть неочевидные способы борьбы с бактериями и грибками.
Bio Shield — специальные уплотнители, которые обеспечивают биологическую защиту, не собирают влагу, предотвращают появление грибка и нежелательных микробов.
Anti Bacteria — на холодильную камеру наносится специальный слой с защитными свойствами.
Зоны охлаждения
Логичным решением от производителей было разделить холодильник на зоны свежести — разным продуктам нужна разная температура и влажность. Особенно это касается скоропортящихся продуктов. Для сохранения их свежести производители стали оснащать свои холодильники отдельными отсеками с особыми условиями хранения.
Существует более двух десятков торговых названий для зон свежести. Приобретая холодильник, интересуйтесь какая температура и влажность поддерживается в зонах свежести у данной модели. Так для молочных и готовых мясных продуктов подойдет отсек с температурой 2-3°C и 50-55% влажности. Для фруктов, ягод, овощей и зелени при тех же 2-3°C нужна более высокая влажность, а для сырого мяса и рыбы нужна температура 0-1°C.
А вот обозначение SpaseMax не имеет отношения к системе охлаждения, а говорит об использовании производителем технологии, которая позволила сделать стенки холодильника тоньше чем обычно. У такого холодильника внутреннее полезное пространство больше, чем у других агрегатов такого же размера.
На этом словарь холодильников далеко не заканчивается. Современные приборы могут не только качественно охлаждать и замораживать еду, но и готовить холодные напитки со льдом и даже покупать продукты в интернет-магазинах, и для каждой функции есть название. Так что определяйтесь со своими потребностями и возможностями, а, выбирая холодильник, уточняйте, что стоит за очередным торговым названием.