Как работает современный холодильник

Как работает холодильник: принципы, циклы, режимы

Пока техника исправно функционирует, пользователя не интересует, как она устроена. Знания о том, как работает холодильник, понадобятся, когда возникла поломка: помогут избежать серьезной неисправности или быстро определить место. Правильная эксплуатация также во многом зависит от осведомленности пользователя. В статье рассмотрим устройство бытового холодильника и его работу.

Как устроен компрессорный холодильник

«Атлант», «Стинол», «Индезит» и другие модели оснащаются компрессорами, которые запускают процесс охлаждения в камере.

Основные составляющие части:

Компрессор (мотор). Бывает инверторным и линейным. Благодаря запуску мотора фреон передвигается по трубкам системы, обеспечивая охлаждение в камерах.
Конденсатор — это трубки на задней стенке корпуса (в последних моделях может размещаться сбоку). Тепло, которое вырабатывает компрессор во время работы, конденсатор отдает окружающей среде. Так холодильник не перегревается.

Вот почему производители запрещают устанавливать технику возле батарей, радиаторов и печей. Тогда перегрева не избежать, и мотор быстро выйдет из строя .

Испаритель. Здесь фреон закипает и переходит в газообразное состояние. При этом забирается большое количество тепла, трубки в камере охлаждаются вместе с воздухом в отделении.
Вентиль для терморегуляции. Поддерживает заданное давление для движения хладагента.
Хладагент — это газ-фреон или изобутан. Он циркулирует по системе, способствуя охлаждению в камерах.

Важно правильно понимать, как работает техника: она не вырабатывает холод. Воздух охлаждается благодаря отбору тепла и его отдаче окружающему пространству. Фреон проходит в испаритель, поглощает тепло и переходит в парообразное состояние. Двигатель приводит в действие поршень мотора. Последний сжимает фреон и создает давление для его перегонки по системе. Попадая в конденсатор, хладагент остывает (тепло выходит наружу), превращаясь в жидкость.

Чтобы установить нужный температурный режим в камерах, устанавливается терморегулятор. В моделях с электронным управлением (LG, «Самсунг», «Бош») достаточно выставить значения на панели.

Переходя в фильтр-осушитель, хладагент избавляется от влаги и проходит по трубкам капилляра. После чего снова попадает в испаритель. Мотор перегоняет фреон и повторяет цикл, пока в отделении не установится оптимальная температура. Как только это случится, плата управления посылает сигнал пускозащитному реле, которое отключает двигатель.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Несмотря на одинаковое строение, различия в принципе работы все-таки есть. Старые двухкамерные модели оснащены одним испарителем для обеих камер. Поэтому, если при разморозке механически убирать наледь и задеть испаритель, из строя выйдет весь холодильник.

Новый двухкамерный шкаф имеет два отделения, каждый из которых оснащен испарителем. Обе камеры изолированы друг от друга. Обычно в таких случаях морозилка находится снизу, а холодильный отсек — сверху.

Поскольку в холодильнике есть зоны с нулевой температурой (читайте, что такое зона свежести в холодильнике), фреон охлаждается в морозилке до определенного уровня, а затем перемещается в верхнее отделение. Как только показатели достигают нормы, срабатывает терморегулятор, и пусковое реле отключает мотор.

Наиболее востребованы приборы с одим мотором, хотя с двумя компрессорами также набирают популярность. Последние функционируют так же, просто за каждую камеру отвечает отдельный компрессор.

Но не только в двухкамерной технике можно отдельно устанавливать температуру. Есть такие приборы («Минск» 126, 128 и 130), где установлены электромагнитные клапаны. Они перекрывают подачу фреона в отделение холодильника. Исходя из показаний регулятора температуры выполняется охлаждение.

Более сложная конструкция предусматривает размещение специальных датчиков, которые измеряют температуру снаружи и регулируют ее внутри камеры.

Как долго работает компрессор

Точные показания не указаны в инструкции. Главное, чтобы мощности мотора хватало на нормальную заморозку продукции. Существует общий коэффициент работы: если прибор функционирует 15 минут и 25 минут отдыхает, тогда 15/(15+25) = 0,37.

Если подсчитанные показатели оказались менее 0,2, значит нужно отрегулировать показания термореле. Более 0,6 указывает на нарушение герметичности камеры.

Абсорбционный холодильник

В данной конструкции рабочая жидкость (аммиак) испаряется. Хладагент циркулирует по системе благодаря растворению аммиака в воде. Затем жидкость переходит в десорбер, а потом в дефлегматор, где снова разделяется на воду и аммиак.

Холодильники данного типа редко используются в быту, поскольку в основе ядовитые компоненты.

Модели с No Frost и «плачущей» стенкой

Техника с системой Ноу Фрост сегодня на пике популярности. Потому что технология позволяет размораживать холодильник раз в год, только чтобы помыть. Особенности функционирования обеспечивают вывод влаги из системы, поэтому в камере не образуется лед и снег.

В морозильном отделении располагается испаритель. Холод, который он вырабатывает, распространяется по холодильному отделению с помощью вентилятора. В камере на уровне полок есть отверстия, куда выходит холодный поток и равномерно распределяется по отсеку.

После цикла работы запускается оттайка. Таймер запускает ТЭН испарителя. Наледь тает, и влага выводится наружу, где испаряется.

«Плачущий испаритель». Название основано на принципе, при котором во время работы компрессора на испарителе образуется наледь. Как только мотор отключается, лед тает, и конденсат стекает в сливное отверстие. Способ оттайки называется капельный.

Суперзаморозка

Функцию также называют «Быстрая заморозка». Она реализована во многих двухкамерных моделях «Хаер», «Бирюса», «Аристон». В электромеханических моделях режим запускается нажатием кнопки или поворотом регулятора. Компрессор начинает безостановочную работу до тех пор, пока продукты полностью не промерзнут как внутри, так и снаружи. После чего функцию нужно отключить.

Рекомендуется включать режим на срок до 72 часов.

Электронное управление автоматически отключает суперзаморозку, согласно сигналам термоэлектрических датчиков.

Электрическая схема

Чтобы самостоятельно отыскать причину неполадки, понадобится знание электрической схемы.

Ток, подающийся на схему, проходит такой путь:

идет через контакты термореле (1);
кнопки оттайки (2);
теплового реле (3);
пускозащитного реле (5);
подается на рабочую обмотку двигателя мотора (4.1).

Нерабочая обмотка двигателя пропускает напряжение больше заданного значения. При этом срабатывает пусковое реле, замыкает контакты и запускает обмотку. После достижения нужной температуры, контакты термореле размыкаются, и двигатель останавливает работу мотора.

Теперь вы понимаете устройство холодильника и как он должен работать. Это поможет правильно эксплуатировать прибор и продлить срок его использования.

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.

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:

Статора.
Ротора.

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:

Устройство применяется для доведения фреона до кипения.
При высокой температуре происходит испарение активного вещества.

Докипатель служит для защиты всей системы от попадания жидкости. Это связано с тем, что жидкость может стать причиной поломки устройства.

Термостат

Практически все холодильники снабжаются терморегулятором. Этот элемент предназначен для изменения температуры внутри основной или морозильной камеры. Особенности термостата следующие:

Контролирует температуру внутри холодильника.
Выступает в качестве регулирующего элемента.

Современный термостат позволяет указывать температуру с высокой точностью. При этом регулирующий блок электронный, основная информация отображается на аналоговом или ЖК-дисплее.

Как работает холодильник

Принцип действия современного оборудования предусматривает выполнение двух основных операций. Они следующие:

Вывод тепловой энергии, которая исходит от хранящихся продуктов. Корпус создается герметичным, поэтому естественное рассеивание тепла практически не происходит. Если не отводить тепло, то есть вероятность возникновения парникового эффекта.
Концентрация холода внутри устройства. Для этого снижается температура при применении различных веществ.

Отбор тепла осуществляется за счет хладагента, в качестве которого применяется фреон. Простыми словами, это вещество выступает в качестве расходного материала, который приходится время от времени заменять.

Абсорбционный тип

Для новичка принцип действия рассматриваемого оборудования не прост в понимании. Устройства абсорбционного типа, где вещество циркулирует и испаряется, работают на основе применения аммиака. Ключевые особенности следующие:

В охлаждающую систему часто добавляется хромат натрия и водород, которые предназначены для регулирования давления.
При подаче энергии происходит нагрев жидкости.
При нагреве осуществляется испарение аммиака, конденсат переходит в жидкость.
На момент испарения происходит снижение температуры до -4°С.

Достоинством подобных устройств является бесшумность работы. Применяемое вещество оказывает негативное воздействие на окружающую среду.

Саморазмораживающийся тип

В подобных холодильниках разморозка проходит в автоматическом режиме. Все устройства разделяют на два основных типа:

Капельное.
Ветреное.

Капельные характеризуются тем, что испаритель находится в задней части устройства. На момент работы образуется иней, который при оттаивании стекает вниз по специальным желобам. Компрессор из-за нагрева до высокой температуры испаряет жидкое вещество.

Ветреная установка снабжается специальным элементом, который задувает внутрь корпуса холодный воздух. На момент оттаивания вещество стекает по специальным желобам в приемник.

Промышленные холодильники

Промышленные модели отличаются от бытовых высокой мощностью морозильного узла и большими размерами камеры.

Мощность двигателя может составлять несколько десятков киловатт, при этом рабочая температура может составлять +5…-50°С.

Оборудование рассматриваемой категории предназначено для глубокой заморозки большого количества продуктов. При этом объем камер может составлять от 5 до 5000 т. Устанавливается промышленное оборудование на заготовительных и перерабатывающих предприятиях.

Инверторный тип

Инвертор устанавливается для аккумуляции и преобразования постоянного тока в переменный. Это позволяет проводить плавную регулировку оборотов вала двигателя. Особенности инверторного холодильника заключаются в нижеприведенных моментах:

При включении устройства в агрегате температура набирается за короткий промежуток времени. Для этого корпус создается с использованием изоляционного материала.
На момент достижения требуемой температуры устройство переходит в режим ожидания. Это позволяет снизить расходы на электроэнергии и существенно продлить эксплуатационный срок устройства.

При повышении температуры срабатывает датчик, после чего скорость вращения вала повышается до требуемого значения.

Принципиальная электрическая схема холодильника

Современное оборудование снабжается большим количеством элементов, которые применяются для создания электрической схемы. Принципиальная электросхема холодильника представлена:

Терморегулятором. Этот элемент может быть электрическим или механическим, предназначение заключается в установке требуемой температуры.
Кнопкой принудительного отключения для оттаивания устройства. Этот элемент выступает в качестве замка, которым можно разорвать сеть.
Реле тепловой защиты, которая исключает вероятность перегрева. Оно срабатывает в автоматическом режиме.
Электрический мотор-компрессор. Это устройство является важным конструктивным элементом, который обеспечивает циркуляцию жидкости.
Пусковое реле. Оно отвечает за подачу энергии.

Сложная электрическая схема холодильника представлена и другими элементами, за счет которых обеспечивается дополнительная функциональность.

Приведенная информация указывает на то, что холодильник представлен сложной системой, которая обеспечивает снижение температуры и ее поддержание на заданном показателе. При этом много внимания уделяется изоляции корпуса, для чего применяются специальные материалы. Некоторые электрические схемы холодильников включают дисплей и электронный блок управления, которые повышают комфорт в применении.

Как работает современный холодильник: объясняем принцип работы и виды простыми словами

Холодильник относится к крупной бытовой технике для кухни и предназначен для хранения продуктов и готовых блюд. Все холодильные шкафы различаются по внешним характеристикам, а также по техническим параметрам. В данном обзоре мы рассмотрим разновидности холодильных агрегатов, их основные функции и параметры, а также принцип действия каждого из видов.

Как устроен холодильник

Рабочий агрегат устройства включает следующие компоненты:

компрессор;
нагнетательный и всасывающий трубопровод;
конденсатор;
испаритель;
капиллярная трубка;
фильтр-осушитель;
испаритель;
хладагент (рабочее вещество).

Основой всей системы является компрессор, он обеспечивает циркуляцию рабочего вещества в устройстве. Конденсатор представляет собой систему трубочек, расположенных на внешней стенке. Он предназначен для отдачи тепла в окружающий воздух. Вторая часть системы трубочек является испарителем. Конденсатор и испаритель разделены фильтром-осушителем и очень тонкой капиллярной трубкой.

Для того чтобы продукты внутри камеры не стали льдом, внутри устанавливается терморегулятор. Он позволяет задать необходимую степень охлаждения.

В качестве хладагента используется фреон, чаще всего вида изобутан (R600a).

Виды и типы холодильников

Рассмотрим разновидности холодильных шкафов, отличающихся по способу установки, типу, компоновке камер, а также существующие группы аппаратов.

Способы установки

Существует два вида аппаратов, различающихся по способу установки:

отдельностоящие;
встроенные.

Отличий в части технических характеристик между ними нет, поэтому выбор будет зависеть лишь от личных предпочтений покупателя, а также удобства использования.

Отдельностоящие агрегаты являются самыми распространёнными и выпускаются разных видов и габаритных параметров. Чтобы подключить устройство, нужно выделить отдельную зону в помещении вблизи от розетки, но не ближе, чем полметра от батареи.

Важно также соблюдать расстояние до плиты, если у вас установлена индукционная панель.

Встраиваемые аппараты предназначены для монтирования в предметы мебели и позволяют соблюдать единый стиль интерьера. Преимуществом данной разновидности агрегатов является свободное крепление петель и полная интеграция в интерьер, но не стоит забывать о высокой стоимости и необходимости заранее подбирать и изготавливать на заказ мебельного гарнитура.

Типы бытовых холодильников

Способ установки холодильного оборудования связан с его типом. На рынке существует ряд таких категорий: так, холодильники различаются по конструктивным параметрам, взаимному расположению камер и их числу.

Однокамерные

В однокамерных устройствах холодильное и морозильное отделение расположено в одной камере либо морозильника может не быть вовсе. Распространены как небольшие однокамерные модели, так и аппараты привычных размеров. Такие модели отличаются экономным потреблением электроэнергии и доступной стоимостью, и подойдут для небольших семей.

Двухкамерные

В двухкамерных аппаратах морозилка идёт отдельно, она устанавливается сверху или снизу холодильного отделения.

Холодильник с двумя камерами станет подойдёт для больших семей, в которой члены семьи планируют использовать его не только для хранения готовых блюд, но и для заготовки продуктов.

Многокамерные

Главным достоинством многокамерных холодильных шкафов является то, что их конструкция включает 3 раздельных отсека:

морозильное отделение;
зона охлаждения;
«нулевая» камера.

Полезно! Традиционными считаются модели с четырьмя дверями и тремя камерами, большее число отсеков может быть только в устройствах профессионального типа.

Side-by-Side

Холодильники типа Side-by-Side достаточно габаритные и объёмные, и имеют две распашные двери. Морозилка и основной отсек здесь размещён на одном уровне в вертикальном положении. Ширина этих моделей гораздо больше, чем в многокамерных устройствах, поэтому необходимо будет предусмотреть достаточное пространство для размещения.

French-door

Схожими с Side-by-Side по конструкции являются холодильные аппараты French-door: они также имеют распашные двери, и та и другая категории представлены агрегатами премиум-класса, однако главным отличием является расположение камер и их число.

В холодильниках French-door морозильная камера всегда располагается под основным отсеком, она имеет створки, либо выдвижной ящик.

Компоновка камер в современных холодильниках

В агрегатах с двумя раздельными камерами холодильная камера может находиться над морозильной, и наоборот. Рассмотрим особенности обоих типов.

Морозильная камера сверху

Данный вариант установки сейчас не так популярен, как раньше, но не теряет своей актуальности для тех людей, которые чаще пользуются морозилкой. Это удобно, ведь в данном случае не нужно будет постоянно нагибаться, чтобы достать продукты снизу.

Морозильная камера снизу

Привычным для современных моделей является расположение морозилки в нижней части. Она имеет выдвижные ящики для возможности хранить замороженные продукты в раздельном виде. Главное преимущество такой конструкции заключается в максимально удобном использовании основного отсека, поскольку все полки располагаются на уровне тела.

Группы холодильников

В данном случае вопрос заключается в назначении данного устройства: его параметрах, климатическом классе морозилки, имеющихся температурных режимах и функционале. Для того, чтобы привязать холодильник к той или иной группе, необходимо посчитать количество звёздочек/снежинок находится на его корпусе:

если снежинок нет, то долго хранить продукты будет нельзя;
при наличии одной звёздочки срок хранения возможен до 3-х недель;
при наличии двух звёздочек хранить продукты можно до 3-х месяцев;
три звёздочки означают возможность хранения до 12 месяцев;
наличие четырёх снежинок говорит о возможности быстрой заморозки для глубокого промерзания малых порций до −18°С всего за сутки.

Функции и возможности холодильников

Перечислим основные функции и возможности, которые могут быть предусмотрены в холодильных аппаратах:

автономное сохранение льда;
аккумулятор холода;
встроенный телевизор, жидкокристаллический дисплей, электронная панель управления;
диспенсер воды;
защита от детей;
различные индикаторы (выключения электрического питания, открытия дверцы, температуры);
ионизатор;
льдогенератор;
размораживание холодильного отделения и морозилки;
режим «отпуск»;
суперохлаждение и суперзаморозка;
режим «шаббат»;
терморегулятор.

Основные типы охлаждающих систем

К основным типам охлаждающих систем относятся следующие:

компрессионные;
абсорбционные;
термоэлектрические;
пароэжекторные.

Так, в компрессионных аппаратах хладагент движется за счёт изменения давления в системе, в абсорбционных — за счёт нагревания. Основой функционирования термоэлектрических устройств является принцип поглощения тепла при взаимодействии пары проводников при прохождении по ним электротока (эффект Пельтье), а в пароэжекторных — рабочей средой выступает вода, электродвигателем, при этом, служит эжектор.

Принцип работы

Каждый отдельный вид холодильного агрегата в первую очередь отличается по принципу работы. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Абсорбционные холодильники

В абсорбционных холодильниках холод образуется путём циркуляции и испарения хладагента, растворённого в воде. В роли хладагента выступает аммиак, а в роли абсорбента — водный раствор аммиака. Помимо этого, в системе используется водород и инертные газы.

Интересно! В быту абсорбционные агрегаты практически не используются. Чаще всего их используют в местах, где отсутствует постоянное электроснабжение.

В данном случае устройства функционируют на основе энергии от сгорания газа. Также они могут устанавливаться на крупногабаритном холодильном оборудовании промышленного назначения для экономии электроэнергии.

Саморазмораживающийся холодильник

Разморозка в холодильном оборудовании данного типа осуществляется в автоматическом режиме.

Различают два типа саморазмораживающихся систем:

капельная. В системе первого типа испаритель располагается на задней стенке. При работе на задней стенке формируется иней, который при оттаивании стекает по желобкам вниз. Компрессор, при этом, позволяет жидкости не накапливаться и быстро испаряться.

ветреная (No frost). В изделиях с No frost воздух от испарителя направляется внутрь корпуса благодаря встроенному вентилятору. При оттаивании образуемая жидкость стекает по желобкам в специально предназначенное для этого отверстие.

Промышленные холодильники

Промышленные холодильные аппараты используются для охлаждения, заморозки, а также хранения продуктов питания в местах их производства (мясокомбинат, молокозавод, птицефабрика). Рабочий диапазон температуры данных моделей находится в пределах от +4 до −40°C. От обычных бытовых промышленные устройства отличаются большими габаритами, количеством этажей и вместительностью.

Инверторный холодильник

Инверторный компрессор это такой же электрический мотор с насосом, однако, частоту вращения его вала можно регулировать. Это обеспечивает его плавную работу. Сначала компрессор запускается и охлаждает камеру до необходимого уровня температуры, а затем работает на её постоянное поддержание, что является большим достоинством устройств данного типа.

Заключение

В завершение обзора хочется добавить, что в наше время на рынке бытовой технике действительно очень много различных моделей холодильников, отличающихся по всем тем параметрам, которые мы сегодня успели рассмотреть.

Поэтому, чтобы ваше устройство смогло служить максимально долго, перед приобретением важно изучить все его эксплуатационные характеристики и особенности работы.

Принцип работы холодильника — схема и устройство холодильника Атлант

Работа холодильников, будь они простыми моделями или навороченными, основана на одном базовом принципе. Зная его и устройство холодильника, несложно обеспечить хранителю продуктов оптимальные условия эксплуатации, что продлит срок его службы. Эти знания также пригодятся, когда потребуется устранить мелкие, а в ряде случаев и крупные неисправности своими силами.

Холодильник ATLANT XM-4008-022.

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.

Схема холодильника ATLANT МХМ 1709-00. Устройство двухкамерного холодильника Атлант.

Как образуется холод

Принцип работы холодильника основан на том, что хладагент, попадая в испаритель, резко расширяется, переходя в газообразное состояние. Поэтому его температура падает, и он становится холоднее воздуха в камере. В результате температура в ней понижается, а фреон становится теплей.

В отличие от современных холодильников, у которых испаритель изготовлен в виде отдельно расположенных трубок из алюминия или пластин, в старых моделях для этой цели использованы стенки камеры.

Поэтому в процессе размораживания нельзя применять острые предметы для скалывания льда, так как при повреждении стенки произойдёт утечка хладагента. Для восстановления работоспособности агрегата потребуется дорогостоящее заполнение системы циркуляции хладагентом.

Затем газообразный фреон, пройдя через фильтр-осушитель, сжимается компрессором и попадает в охладитель. Остывая, он становится жидким и через капиллярную трубку опять подаётся в испаритель. Повторение циклов происходит до достижения заданной температуры.

Капиллярная трубка

Капиллярная трубка — это важная деталь в любом холодильнике. Она выполняет главную задачу – передачу хладагента (фреона) в испаритель холодильного агрегата. Капиллярная трубка – это, такая труба, которая создает разницу в давлении между испарителем и конденсатором. При помощи капилляра происходит подача в испаритель нужного количества фреона.

Компрессор

Его по праву называют сердцем холодильного агрегата. Его задачей является создание разницы давления между нагнетательной и приёмной трубками для обеспечения надёжной циркуляции хладагента. Поэтому от того, как работает компрессор — зависит функциональность всего агрегата. Для бытовых рефрижераторов применяют герметично закрытые корпусы, в которые помещены компрессор и электромотор. Для смазки подвижных частей используется специальное масло.

Два компрессора двухкамерного холодильника Атлант.

Защита электродвигателя осуществляется с помощью пускозащитного реле, которое подключает пусковую обмотку во время запуска и отключает мотор при перегреве. Для защиты компрессора от попадания влаги служит фильтр-осушитель. Инверторный компрессор в холодильнике, который установлен на современных моделях, позволяет значительно продлить срок службы агрегата.

Кроме этого, использование инвертора позволяет снизить уровень шума.

При желании можно подсчитать эффективность работы компрессора. Для этого нужно засечь время работы Т1 и время отдыха Т2. Затем Т1/(Т1 + Т2) = эффективность. При значениях менее 0,2 требуется корректировка заданной температуры в камере в сторону понижения. Если выше 0,6 — неисправен уплотнитель двери или она перекошена.

Магнитная лента на холодильнике и её замена.

Особенности одно и двухкамерных холодильников

Несмотря на объединяющий их принцип работы — различия всё-таки есть. В большинстве однокамерных холодильников испаритель размещён в морозильном отсеке. В перегородке между ним и остальным объёмом камеры сделаны окна со шторками, которыми регулируется приток холодного воздуха. Надёжно, эффективно и проще некуда!

Двухкамерный холодильник, на котором есть только один компрессор, имеет по испарителю в каждой камере. Поначалу хладагент поступает в испаритель морозилки. После понижения в ней температуры фреон переходит в испаритель холодильной камеры. Когда температура в ней достигает заданного терморегулятором значения, отключается компрессор.

С недавних пор стали популярны модели с двумя компрессорами, каждый из которых предназначен для работы с одной камерой. Это позволяет устанавливать в каждой камере свою температуру. На первый взгляд кажется, что холодильный агрегат с одним компрессором экономичней. Однако это не совсем так, поскольку при необходимости у двухмоторных моделей возможно отключение одной камеры без ущерба для работы другой, что недопустимо у холодильников с одним компрессором.

Некоторые производители вместо второго компрессора применили клапана, управляемые электромагнитными катушками. Они устанавливаются на трубках, через которые фреон поступает в испарители. Это позволяет раздельно устанавливать температуру в камерах и отключать любую их них.

Электрическая схема холодильника Атлант 1709-02, 1700-02.

А1 – блок индикации В4-01-4,8 блок индикации М4-01-4,8, В1 – терморегулятор К-59 L2174, терморегулятор ТАМ 133-1М, EL –лампа освещения холодильной камеры, S1 – выключатель ВМ-4,8 , S2-выключатель, B2- терморегулятор К-56 L1954, терморегулятор Там145-2м-29-2,0-4,8-9-А, R1-нагреватель замораживания HX -01, RH1-тепловое реле компрессора, RA1-пусковое реле компрессора, CO1 – электродвигатель компрессора

Влияние температуры окружающего воздуха

Зная, как работает холодильник, нетрудно догадаться, что ставить его около отопительных приборов нельзя, так как нарушится работа конденсатора. Простейшая логика подсказывает, что холодильник на морозе будет работать лучше. Однако это неверно, так как придётся столкнуться с несколькими проблемами:

Перестанет работать терморегулятор. В обычных условиях он включает компрессор при повышении температуры в камере. В условиях мороза приток тёплого воздуха извне невозможен.
Тяжёлый пуск компрессора. Масло в нём на морозе станет вязким и осложнит передвижение поршня.
Попадание в компрессор влаги. Из-за отсутствия притока тёплого воздуха нарушится функционирование испарителя. В результате поступающие в компрессор пары фреона будут насыщены каплями. При продолжительной работе в таком режиме компрессор прикажет долго жить.

Принцип действия абсорбционных холодильников

В этих агрегатах, работающих на принципе испарения хладагента, которым является аммиак, нет компрессора. Циркуляция поддерживается за счёт растворения его в воде, производимого в абсорбере. После чего аммиачный раствор направляется в десорбер, а затем в дефлегматор, где происходит разделение раствора на составляющие.

После прохода конденсатора аммиак переходит в жидкое состояние и через абсорбер возвращается в испаритель. Если сказать понятными словами абсорбер — это ёмкость для создания и хранения раствора, десорбер — испаритель, дефлегматор — охладитель. Для улучшения рабочих характеристик в раствор добавляется водород или иной инертный газ.

В быту холодильники этого вида встречаются крайне редко, так как недолговечны по сравнению с компрессионными моделями, а аммиак ядовит.

Холодильники с системой No Frost

В дословном переводе название системы означает: “без инея”. Это достигается с помощью встроенного вентилятора, который передаёт холод от единственного испарителя, размещённого в морозилке. Сначала холодный воздух распространяется внутри морозильной камеры, а затем через отверстия переходит в холодильный отсек.

За счёт циркуляции воздуха достигается равномерное распределение температуры в камерах. Для удаления наледи используется электронагреватель, находящийся под испарителем, который включается по сигналу таймера несколько раз в сутки. Образующаяся вода выводится наружу. В остальном устройство и принцип работы те же, что у обычных моделей.

Режим быстрой заморозки

Этой функцией обладает, например, холодильник Атлант и многие другие двухкамерные модели. Чтобы обеспечить быстрое замораживание продуктов, в этом режиме компрессор холодильника работает непрерывно, пока не будет нажата кнопка отключения функции. В моделях с электронным управлением отключение производится автоматически. Не рекомендуется пользоваться этим режимом более 3 суток.

Как устроен холодильник (19 фото)

Это чудо бытовой техники есть у каждого на кухне. Мы просто пользуемся им и никогда не задумывались, а почему в нём холодно? Я хочу вам наглядно показать принцип работы и устройство холодильника, а так же его родного брата — бытового кондиционера. За одно расскажу как работают холодильные витрины в супермаркетах.
И так начнем. Сердце холодильника и кондиционера — это компрессор. Устройство, которое занимается перекачкой хладагента внутри системы.

Вот этот «черный ящик» и есть основной агрегат холодильной установки. Компрессор кондиционера от него мало чем отличается.

Хладагент — он же фреон, имеет множество модификаций. В настоящее время в бытовых холодильниках используется R600a, а в кондиционерах R410a.

На этой схеме наглядно показан принцип работы холодильной установки. Стрелочки показывают направление движения фреона в системе.

Наверняка каждый из вас когда-то трогал черную решетку сзади у холодильника — она называется конденсатор (3). Во время работы компрессора(1) он будет всегда горячим — там находится газообразный фреон под довольно высоким давлением. Компрессор бытового холодильника может накачать до 12 атмосфер.

Вот здесь фреон будет охлаждаться и превращаться в жидкость, чтобы потом через специальную трубку попасть в испаритель. Назначение конденсатора — собрать фреон под высоким давлением, охладить его и превратить в жидкость.

На выходе из конденсатора фреон пройдет через специальный фильтр. Фильтр имеет наполнитель из специального силикагеля, который задерживает влагу и механические примеси. Срок службы наполнителя достаточный, чтобы холодильник проработал несколько лет.

А если холодильник перестал работать — одной из причин может быть неисправный фильтр. Он попросту перестает выполнять свою функцию и забивается металлическими опилками от износа компрессора или подгоревшим маслом.

После фильтра начинается самое интересное. Фреон попадает в капиллярную трубку и начинает терять давление. Одновременно он начинает ЗАКИПАТЬ! Это происходит из-за особенностей фреона — у него ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ температура кипения! Например, у фреона R404а — это МИНУС 47градусов.

Полученная на выходе из капиллярки паро-жидкостная смесь поступает в испаритель. Этот процесс называется дросселяция — резкий перепад давления через малое сечение капиллярной трубки. Они могут быть диаметром от 1,5мм до 0,3мм и длина трубки зависит от модификации фреона и типа компрессора.

Дальше — испаритель. Выглядеть он может по разному. В старых моделях — это морозильная камера (как на картинке). В новых моделях испаритель спрятан в задней стенке и обдувается вентиляторами (система No Frost). Поэтому современные холодильник практически не требуют разморозки.

В испарителе фреон будет кипеть, пока полностью не превратится в пар. При этом он забирает тепло из камеры холодильника, охлаждая находящиеся там продукты. А дальше фреон ждет снова компрессор, который запустит его по кругу: конденсатор-фильтр-капиллярка-испаритель.

Чтобы компрессор не сгорел и в вашем холодильнике была нужная вам температура в нем имеется вот такое устройство. Это термореле, которое отключает компрессор по достижении заданной температуры.

Знакомая штучка? Это всем известный бытовой кондиционер. Но если быть точным — то это только его внутренний блок, который размещен в квартире. Это — испаритель (по аналогии с холодильником). То есть в данном случае помещение и будет являться холодильной камерой.

А это наружный блок, в котором собственно находится компрессор и конденсатор. А управляете всем этим хозяйством вы, посредством пульта. Во внутреннем блоке находится система распределения воздушных потоков и вентилятор. В наружном блоке — еще один вентилятор и электронный блок управления компрессором.

Вот собственно и всё про бытовой холодильник и кондиционер. Но есть еще и «супер-холодильник» — система выносного холода.

Все мы ходим в магазины и видели там длинные ряды витрин. Все они работают от централизованной системы выносного холода, поэтому вы никогда не увидите у них привычные черные решетки (как у домашнего холодильника).

агрегат — компрессорный блок и конденсатор, находится вне торгового зала. А вся система спрятана от посторонних глаз.

В отличие от бытовых холодильников — это уже целая компрессорная станция. И таких должно быть две. Зачем? Ответ очень прост — есть два вида продукции: охлажденная и замороженная. Так вот для каждого вида продукции и устанавливают свою централь с компрессорной группой и конденсатором

Для компрессоров строится специальное помещение в подсобке магазина и попасть туда может только обслуживающий персонал (механик по холодильному оборудованию) организации, которая занимается обслуживанием и ремонтом такого оборудования.

Так как холодильная централь имеет много потребителей (витрин), то и фреона требуется достаточно много. А «излишки» собираются в ресивер. Вот он на картинке — вертикальный бочонок черного цвета. Ресивер стабилизирует количество фреона в системе и «хранит» неиспользуемый.

Фильтр в таких системах будет посерьезней, чем у бытового агрегата и ставится в каждой витрине. Увидеть устройство витрины вам не позволят декоративные накладки и полки. Но в принципе оно мало чем будет отличаться от системы NoFrost

Это испаритель промышленного холодильника. Примерно то же самое находится внутри задней стенки холодильника NoFrost. Плюс к этому еще и мощные вентиляторы, которые выдувают холодный воздух в охлаждаемую камеру. За счет конвекции испаритель практически не успевает обмерзать и почти не требует разморозки.

За режимом оттайки следит электроника с помощью температурных датчиков. Вот он — тонкий черный проводок с «капелькой» в самом верху. И если система работает правильно — испаритель будет оставаться чистым.

Это основное отличие магазинной витрины — ТРВ (терморегулирующий вентиль). Он заменяет в витрине капиллярную трубку и отвечает за количество фреона, поступающее в испаритель витрины.

Проходя мимо витрин можно заметить вот такие электронные табло. Это микропроцессор, который управляет температурным режимом. Он намного точнее, чем термореле в бытовом холодильнике, и имеет несколько настраиваемых функций.

А этот непонятный прибор — соленоидный клапан. Он необходим для перекрытия подачи фреона в испаритель витрины, когда процессор дает команду на оттайку. Увидеть его так же невозможно, потому что он спрятан под самой нижней полкой витрины и находится рядом с испарителем.

Наверное многие замечали вот такие устройства возле крупных магазинов? Это и есть конденсатор установки выносного холода. И чем больше в магазине витрин — тем больше будет конденсатор. Соответственно и количество фреона в таких системах измеряется уже десятками килограмм.

Так же система выносного холода имеет еще много разных устройств от механических до электронных, которые помогают ей стабильно работать в любое время года. А «самое главное устройство» — это грамотный механик-холодильщик, который сумеет настроить систему на правильный режим работы и будет поддерживать её работоспособность в течение всего срока эксплуатации.

Теперь вы знаете, как работают холодильник, кондиционер и витрины в магазинах.