Холодильник как работает: Как работает холодильник, какие бывают холодильники

Как работает холодильник, какие бывают холодильники

Однокамерный холодильник

Однокамерный холодильник работает следующим образом: мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. Здесь пары охлаждаются, конденсируются и переходят в жидкую фазу. Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярную трубку направляется в испаритель.

Фильтр-осушитель (осушительный патрон) служит для очистки и осушения проходящего через него хладагента. Он представляет собой цилиндр, заполненный веществом, поглощающим воду (силикагель или цеолит). Выплёскиваясь в каналы испарителя, жидкий фреон вскипает и начинает отбирать тепло с поверхности испарителя, тем самым охлаждая внутренний объём холодильника и продукты, хранящиеся в нем. Пройдя через испаритель, жидкий фреон выкипает, превращаясь в пар, который опять откачивается мотором-компрессором. Цикл непрерывно повторяется до тех пор, пока температура на поверхности испарителя не достигнет необходимого значения, после чего мотор отключается.

Постепенно под действием окружающей среды температура в морозильной камере повышается, и мотор включается снова. За счет периодического охлаждения воздуха внутри холодильника поддерживается необходимая температура. Для предотвращения образования конденсата на поверхности трубопровода всасывания на него по всей его длине припаивается капиллярная трубка. При работе холодильника капиллярная трубка нагревается, нагревая трубопровод всасывания. В современных моделях холодильников капиллярная трубка находится внутри трубопровода всасывания.

Поскольку в однокамерных холодильниках чувствительный элемент термостата (сильфонная трубка) крепится на поверхности испарителя и охлаждается и нагревается вместе с испарителем, включение и отключение компрессора осуществляется при достижении необходимой температуры в морозильной камере. Регулировка температуры (т. е. частоты включения компрессора) повышает (или понижает) температуру одновременно и в морозильной и холодильной камерах.

Чтобы регулировать силу охлаждения, под основным испарителем установлен поддон с небольшими окошками, через которые холодный воздух поступает в холодильную камеру. Приоткрывая и закрывая эти окошки можно регулировать температуру в холодильной камере. При этом в морозильной камере температура останется прежней. Морозильная камера в однокамерных холодильниках располагается только в верхней части холодильного шкафа. Как правило, испаритель является корпусом морозильной камеры.

Двухкамерный холодильник

В двухкамерных холодильниках в каждом из отделений, холодильном и морозильном, имеется собственный испаритель. Принцип работы двухкамерного холодильника следующий: жидкий фреон, накачиваемый мотором-компрессором, проходит по конденсатору и капиллярной трубке, попадает в испаритель морозильной камеры, вскипает и, испаряясь, начинает охлаждать поверхность испарителя. При этом испарение жидкого фреона и, соответственно, охлаждение начинается в месте входа капиллярной трубки в испаритель и постепенно продвигается по его каналам к выходу испарителя морозильной камеры (см. рисунок).

Пока поверхность испарителя не охладится до минусовой температуры, в испаритель холодильной камеры фреон не поступает. После обмерзания испарителя морозильной камеры жидкий фреон начинает поступать в испаритель холодильной камеры, охлаждает его до температуры — 14°С, после чего мотор-компрессор отключается. После отключения мотора воздух в холодильной камере под воздействием окружающей среды постепенно нагревается, от этого нагревается испаритель холодильной камеры. При достижении определенной температуры мотор снова включается.

«Плачущий» испаритель

Так обычно называют испаритель холодильной камеры в двухкамерных холодильниках. Как правило, в холодильной камере достаточно большого объема устанавливается испаритель небольшого размера (в несколько раз меньше, чем в морозильной камере), который обмерзает до температуры минус 14°С за довольно короткое время. После этого чувствительный элемент терморегулятора, закреплённый на поверхности этого испарителя, дает сигнал на отключение мотора-компрессора.

За время работы мотора испаритель успевает охладить объём холодильной камеры до температуры плюс 4°С. После отключения мотора-компрессора воздух в холодильной камере начинает нагревать поверхность испарителя. Вода, образовавшаяся из растаявшего инея, каплями стекает по испарителю в специальный лоток на стенке камеры. Регулируя мощность компрессора можно изменять температуру как в холодильной, так и в морозильной камере. Если датчик температуры установлен только в холодильной камере, то и температура будет регулироваться по холодильной камере, т.е. при понижении температуры в холодильной камере с +4° до +2°С, температура в морозильной камере тоже понизится на 2°С, например с минус 20°С до минус 22°С.

Если температуру в холодильной камере повысить, то в морозильной камере температура тоже повысится. Отметим, что агрегат холодильника рассчитан таким образом, что даже при минимальном значении терморегулятора температура в морозильной камере не поднимется выше положенной нормы минус 18°С.

Холодильник с электромагнитными клапанами

Независимая регулировка температуры в холодильной и морозильной камерах возможна в случае, если установлены два независимых компрессора со своими испарителями. Другой вариант – двухконтурная система, в которой предусмотрена возможность независимой работы каждого контура. Самый простой способ реализации этой идеи – установка клапана, перекрывающего подачу хладагента в испаритель холодильной камеры (серия холодильников Минск 126; 128 и 130).

При закрытии клапана хладагент начинает поступать в испаритель по дополнительному капиллярному трубопроводу, который впаян в конденсатор агрегата. Количество подаваемого хладагента уменьшается, в результате чего перестаёт обмерзать испаритель холодильной камеры (из-за уменьшенного количества охлаждающего вещества жидкий хладагент до него просто не доходит, выкипая в испарителе морозильной камеры). Работа клапана связана с показаниями термостата холодильной камеры, что даёт возможность регулирования температуры в холодильной камере отдельно от морозильной.

Компрессор в таких холодильниках отключается в соответствии с показаниями термостата, установленного в морозильной камере. В холодильниках более сложной конструкции могут устанавливаться клапаны, перекрывающие поступление хладагента в испарители камер холодильника поочерёдно, позволяя регулировать температуру в каждой из камер по отдельности.

В таких холодильниках управление работой клапанов и мотора-компрессора производит электронный блок. Температура в камерах считывается специальными датчиками, и на основании этой информации, а также на основании датчика температуры окружающей среды происходит регулирование температуры в камерах холодильника.

Суперзаморозка

Режим принудительной заморозки продуктов применяется в морозильниках и двухкамерных холодильниках для замораживания большого количества продуктов. При обычном режиме заморозки замораживаемые продукты, помещённые в морозильную камеру, начинают охлаждаться снаружи и лишь через некоторое время промерзают внутри.

Термостат отслеживает температуру испарителя либо воздуха в морозильной камере, но не температуру замораживаемых продуктов. Поэтому мотор-компрессор отключается при достижении определенной температуры внутри морозильника, а не в тот момент, когда продукты полностью замерзнут. При режиме принудительной заморозки регулятор температуры отключается, и мотор-компрессор будет работать, пока пользователь самостоятельно не отключит этот режим (или это не сделает автоматика).

Реализация режима суперзаморозки может быть различной:
1. Прямое подключение компрессора к сети в обход датчиков температуры и установка максимально возможного значения температуры на терморегуляторе. 2. Включение слабого нагревательного элемента на испарителе в непосредственной близости от датчика температуры. Этот элемент не позволяет датчику охладиться, и компрессор начинает работать не отключаясь.

В системах с электронной системой управления активация этого режима осуществляется управляющим процессором. Поскольку в режиме принудительной заморозки мотор-компрессор работает, не выключаясь, необходимо помнить, что такая работа мотора-компрессора более трёх суток может привести к сокращению его ресурса. Надо иметь в виду, что в большинстве моделей при включении режима суперзаморозки температура понижается как в морозильной, так и в холодильной камерах.

Система No Frost

Холодильники системы No Frost отличаются от холодильников с обычной системой охлаждения тем, что в морозильной камере они не имеют привычного испарителя в виде металлической полочки или пластины. Испаритель (он как правило один), который в таких моделях правильнее называть воздухоохладителем, может быть расположен в верхней или нижней части морозильной камеры или за панелью на задней стенке этой камеры, а холодильная камера вообще не имеет своего испарителя.

Конструктивно воздухоохладитель в большинстве моделей внешне напоминает автомобильный радиатор. За ним устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух из морозильной и холодильной камер. При прохождении через испаритель воздух охлаждается и по системе каналов направляется на охлаждаемые продукты. При этом большая часть охлаждённого воздуха поступает в морозильную камеру, а меньшая – по дополнительному каналу в холодильную. Исключение составляют холодильники Frost Free, в холодильной камере которых установлен «плачущий» испаритель, и холодный воздух циркулирует только в пределах морозильной камеры.

Вопреки названию системы No Frost («без инея»), иней всё-таки образуется – просто его не видно, т.к. он образуется на закрытом от глаз испарителе. Периодически, через 8–16 ч, этот иней оттаивается нагревательными элементами, расположенными на испарителе или под ним. Температура в морозильной камере регулируется путём отключения компрессора при достижении определенной температуры в морозильной камере или в воздушном канале, по которому холодный воздух из морозильной камеры поступает в холодильную. Температура в холодильной камере регулируется либо специальной заслонкой, установленной в воздушном канале холодильной камеры (заслонка может иметь ручное управление или управляться термостатом), либо путём включения–выключения дополнительного вентилятора, подающего холодный воздух из морозильной камеры в холодильную.

Двухкомпрессорный холодильник

В двухкомпрессорных системах в одном холодильном шкафу установлены два отдельных агрегата для каждой из камер, и работают они независимо друг от друга. У каждого агрегата свой термостат, показания которого являются сигналом для отключения соответствующего компрессора. Это все равно, как если бы мы поставили отдельно стоящий холодильник на морозильный шкаф (или наоборот). Температуру, режимы суперзаморозки (суперохлаждения), «отпуск» и т.д. можно включать совершенно независимо.

Обогрев дверного проема

Для предотвращения появления конденсированной влаги на поверхности дверных проёмов применяется их обогрев. Конденсат на этих поверхностях появляется из-за разницы температуры внутри морозильного шкафа (камеры) и температуры окружающей среды. К примеру, если в помещении, где установлен холодильник, температура плюс 30°С, а внутри морозильной камеры минус 18°С, то образование конденсата на торцах морозильного шкафа в местах прилегания уплотнительной резины практически неизбежно.

В некоторых холодильниках функция обогрева дверного проёма может быть отключена специальной клавишей. Это делается в случаях, когда в помещении, где находится холодильник, достаточно прохладно. Функция отключения обогрева дверного проёма является энергосберегающей, т. к. обогрев осуществляется электрическими нагревательными элементами. Однако в большинстве современных холодильников обогрев дверного проёма осуществляется за счёт горячего хладагента, нагнетаемого мотором-компрессором в конденсатор холодильного агрегата.

В таких моделях горячий хладагент, нагнетаемый мотором-компрессором, проходит по трубопроводу, проложенному в стенке холодильного шкафа, затем идёт по трубопроводу, уложенному внутри шкафа по периметру дверного проёма, обогревает этот проём и, уже немного остывший, по трубопроводу в стенке шкафа поступает в конденсатор агрегата. В холодильниках и морозильниках с такой системой обогрева во время выхода холодильной системы в режим могут довольно сильно нагреваться стенки холодильного шкафа и дверной проём, что не является неисправностью.

Нулевая зона

Нулевой зоной называют специальный отсек холодильной камеры, предназначенный для хранения свежего мяса, свежей птицы и рыбы. Как правило, этот отсек представляет собой выдвижные ящики, которые обычно располагаются между морозильной и холодильной камерами. Производителями декларируется поддержание в таком отделении определенной влажности и температуры около 0°С. В некоторых моделях зона свежести выполнена в виде изолированной камеры. Благодаря таким условиям хранения многие продукты сохраняют свою свежесть в среднем в два-три раза дольше, чем в обычном холодильнике.
Зона свежести может не иметь собственного испарителя, а охлаждение этой камеры может осуществляться за счёт естественного притока холодного воздуха из расположенной сверху морозильной камеры по небольшому каналу, соединяющему морозильную и нулевую камеры. В некоторых холодильниках нулевая зона выполнена в виде отдельной пластиковой ёмкости, установленной у плачущего испарителя. Охлаждение этой ёмкости происходит от плачущего испарителя. Гарантированно температура 0°С может быть обеспечена только в том случае, когда нулевая зона представляет собой камеру с отдельным испарителем, либо камеру, в которую порционно подаётся охлаждённый воздух из морозильной камеры (NO FROST), особенно если управление процессами производится электронным блоком.

По материалам журнала «Покупка»

Как работает холодильник?

Очевидно, что холодильники созданы для охлаждения продуктов, но не все знают, как именно происходит этот процесс. Возможно, Вы даже не раз задавались вопросом: “Как работает холодильник?”.

Основной принцип работы холодильника заключается в том, что холод не поступает в него из внешней среды. Происходит обратный процесс: тепло от продуктов выводится в окружающую среду.

Возможно, когда Вы в первый раз услышали о цикле охлаждения в холодильнике, вы были слегка обескуражены такой работой устройства. На самом деле, процесс охлаждения не такой уж сложный, и сегодня мы ответим на интересующий многих вопрос: «Как работает холодильник?»

Как работает холодильник?

Прежде чем рассмотреть алгоритм работы холодильника, ознакомимся с пятью основными компонентами холодильной системы,  простейшем цикле охлаждения.

• Компрессор – сердце холодильника. Он предназначен для сжатия и подачи хладагента под давлением и работает по принципу насоса для движения вещества;
• Испаритель – устройство, в котором происходит кипение хладагента за счёт теплоты продуктов. Благодаря этому происходит понижение температуры внутри холодильника во время его работы;
• Конденсатор – это компонент холодильной системы, в котором происходит переход из газообразного в жидкое состояние, сопровождающийся выделением теплоты в окружающую среду;
• Капиллярная трубка – соединительный элемент между конденсатором и испарителем малого сечения;
• Хладагент – вещество, переносящее тепло. Он проходит весь цикл охлаждения, когда работает холодильник. Многие представляют хладагент как большой объём охлаждающей жидкости, циркулирующей по всему холодильнику. На самом деле это не так! В обычных условиях он является газом, необходимым для работы холодильника, и в вашем устройстве количество этого вещества всего лишь 20 – 65 грамм.

И так, как же работает холодильник? В современных устройствах с компрессором система охлаждения функционирует следующим образом:

1. Включается компрессор.
2. Газообразный холодильный агент из испарителя отсасывается компрессором.
3. В компрессоре происходит сжатие хладагента до высокого давления и нагнетание его в конденсатор. В процессе конденсации выделяемое тепло рассеивается в окружающей среде.
4. Хладагент очищается в фильтре-осушителе.
5. В результате высокого давления жидкий хладагент поступает через расширительный клапан или капиллярную трубку в испаритель, в целях уменьшения давления и регулирования его потока.
6. В испарителе жидкий хладагент под низким давлением поглощает теплоту из внутреннего объема и превращается в газ низкого давления.
7. Компрессор вновь всасывает хладагент.

Принцип

 работы холодильника: схема цикла охлаждения

Есть несколько интересных примеров, демонстрирующих как работает холодильника и его цикла. Купались ли вы в море или бассейне во время отдыха в жарких странах? Когда вы выходите из воды и ложитесь на шезлонг, по телу пробегает дрожь, несмотря на температуру 30°C! Это происходит, потому что вода испаряется и забирает теплоту с поверхности вашей кожи, в результате чего вы чувствуете холод. Похожий принцип используется во время работы холодильников.

Рассмотрим ещё один пример, с помощью которого можно понять, как работает холодильник. Попробуйте сделать следующее: лизните тыльную сторону вашей ладони, а затем подуйте на неё. Вы почувствуете холод. Данный пример демонстрирует, что охлаждение происходит в результате испарения. Этот процесс не отличается от того, который происходит в холодильнике: когда устройство работает, холод не появляется в холодильной и морозильной камерах, наоборот, тепло от хранящихся продуктов поглощается и рассеивается в окружающей среде. Именно поэтому во время работы холодильника его задняя стенка всегда горячая.

Как работает холодильник? Узнайте в нашем видео:

Как работает холодильник с зоной свежести BioFresh

Стоит отметить, что многие холодильники оснащены зоной свежести, в которой поддерживаются оптимальная влажность и  постоянный уровень температуры около 0°C, которые способствуют длительному хранению продуктов.

Как же работает холодильник с такой зоной? Воздух из холодильного отделения забирается вентилятором за заднюю стенку холодильной камеры. Здесь он охлаждается до более низкой температуры и подается в зону BioFresh, где равномерно распределяется между контейнерами. Циркулируя далее, в холодильную камеру попадает уже более тёплый воздух для охлаждения продуктов.

Если у вас есть вопросы и комментарии о том, как работает холодильник, напишите нам. Используйте форму для комментариев ниже или присоединяйтесь к обсуждению в сообществе LIEBHERR ВКонтакте.

Устройство и принцип работы холодильника: двухкамерного, абсорбционного

Устройство, а также принцип работы холодильника поверхностно изучается на уроках физики, однако, не каждый взрослый человек представляет, как работает холодильник? Рассмотрение и анализ основных технических аспектов поможет на практике продлить срок эксплуатации и улучшить работу бытового холодильника.

Устройство компрессионного холодильника

Устройство холодильника лучше всего рассматривать на примере компрессионного образца, поскольку в быту чаще всего используются именно такие аппараты:

1. Компрессор – устройство, которое с помощью поршня проталкивает хладагент (газ), создавая разное давление на разных участках системы;
2. Испаритель – емкость, в которую попадает разжиженный газ, впитывающий тепло из холодильной камеры;
3. Конденсатор – емкость, в которой сжатый газ отдает тепло в окружающее пространство;
4. Терморегулирующий вентиль – устройство поддерживающее необходимое давление хладагента;
5. Хладагент – смесь газов (чаще всего используют фреон), которая под воздействием работы компрессора циркулирует в системе, забирая и отдавая тепло на разных ее участках.

Работа холодильника

Устройство холодильника, а также принцип работы холодильника с одной камерой можно понять, просмотрев соответствующее видео:

Самым важным аспектом в понимании работы компрессионного аппарата является то, что он не создает холод как таковой. Холод возникает вследствие отбора тепла внутри устройства и отправки его наружу. Эту функцию выполняет фреон. Попадая в испаритель, который обычно состоит из алюминиевых трубок или, спаянных между собой пластин, пары фреона поглощают тепло.

Это нужно знать: в холодильниках старого образца корпус испарителя одновременно является корпусом морозильной камеры. При размораживании этой камеры нельзя пользоваться острыми предметами для устранения льда, поскольку через пробитый корпус испарителя весь фреон выветрится. Холодильник без хладагента становится нерабочим и подлежит дорогостоящему ремонту.

Далее под воздействием компрессора пары фреона покидают испаритель и переходят в конденсатор (система из трубок, которые располагаются внутри стенок и на задней части агрегата). В конденсаторе хладагент остывает, постепенно становясь жидким. По пути в испаритель газовая смесь осушается в фильтре-осушителе, а также проходит через капиллярную трубку. На входе в испаритель за счет увеличения внутреннего диаметра трубки давление падает и газ становится парообразным. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.

Читайте также:

Как работает компрессор?

При помощи поршня компрессор перегоняет хладагент из одной системы трубок в другую, попеременно меняя физическое состояние фреона. При подаче хладагента в конденсатор компрессор его сильно сжимает, отчего фреон нагревается. Пройдя длинный путь по лабиринту трубок конденсатора, охлажденный фреон через расширенную трубку попадает в испаритель. От резкой перемены давления хладагент быстро охлаждается. Теперь пары фреона способны поглотить определенную дозу тепла и перейти в систему трубок конденсатора.

В бытовых приборах используют полностью герметичные корпуса компрессоров, которые не пропускают рабочую газовую смесь. С целью герметичности электродвигатель, который приводит в движение поршень, тоже располагается внутри корпуса компрессора. Все трущиеся детали внутри мотор-компрессора смазаны специальным маслом.

Электрическая схема холодильника может стать полезной для тех, кто готов к самостоятельной диагностике и ремонту холодильника:

Устройство и принцип работы двухкамерного холодильника

Устройство двухкамерного холодильника отличается от однокамерного тем, что в каждом отсеке есть свой испаритель. В отличие от предшественников, в двухкамерных аппаратах оба отсека изолированы друг от друга. В таких устройствах морозилка, как правило, располагается, внизу, а холодильная часть – вверху. Принцип работы двухкамерного холодильника заключается в том, что рабочая газовая смесь сначала остужает испаритель морозилки до определенной минусовой температуры. Только после этого фреон переходит в испаритель холодильного отсека. После того, как испаритель холодильной камеры достигнет определенной минусовой температуры срабатывает терморегулятор, останавливающий работу мотора.

В быту чаще используются двухкамерные аппараты с одним компрессором. В агрегатах с двумя моторами принцип работы холодильника существенно не меняется, просто один компрессор работает на морозилку, другой – на холодильную камеру. Принято считать, что работа холодильника с одним компрессором более экономична, но на деле это не всегда так. Ведь в аппарате с двумя моторами можно отключать одну из камер, в работе которой нет нужды. Работа двухкамерного холодильника с одним компрессором всегда предполагает одновременное охлаждение обеих камер.

Холодильник и температура внешней среды

В инструкции по эксплуатации большинства бытовых холодильников указано при какой температуре лучше всего его эксплуатировать. Минимально допустимым показателем является температура +5 по Цельсию. Может ли холодильник работать в условиях холода, особенно, на морозе? Рассмотрим возможные проблемы:

• Неправильная работа термостата. В обычных условиях терморегулятор разрывает электрическую цепь при достижении необходимой температуры. Когда воздух внутри прогреется, термостат снова замкнет электрическую цепь, и мотор возобновит свою работу. В условиях минусовой температуры внешней среды термостат, скорее всего, повторно не включит компрессор, так как теплу внутри камеры попросту неоткуда взяться;
• Затрудненный запуск компрессора. В старых аппаратах чаще всего применялись хладагенты R12 и R22. Для нормальной работы использовались рефрижераторные масла, которые при температуре ниже +5С становятся слишком густыми, а это значит, что запуск и движение поршня будет затруднительным;
• Возникновение эффекта «влажного хода». Поскольку тепла в холодильнике нет, то нарушается работа испарителя. В компрессор поступает насыщенный каплями пар. В результате продолжительной работы в таких условиях вся механика мотора будет повреждена.

Простыми словами, щадящее отношение к устройству значительно продлит срок его работы.

Принцип работы абсорбционного холодильника

В абсорбционном аппарате охлаждение связано с испарением рабочей смеси. Чаще всего таким веществом является аммиак. Передвижение хладагента происходит в результате растворения аммиака в воде. Из абсорбера раствор аммиака поступает в десорбер, а далее – в дефлегматор, в котором смесь разделяется на первоначальные составляющие. В конденсаторе аммиак становится жидким и снова направляется в испаритель.

Перемещение жидкости обеспечивают струйные насосы. Кроме воды и аммиака в системе присутствует водород или другой инертный газ.

Чаще всего абсорбционный холодильник востребован там, где невозможно использовать обычный компрессионный аналог. В быту такие аппараты применяются редко, так как они сравнительно недолговечны, а хладагент представляет собой ядовитое вещество.

Режим работы и отдыха компрессионного холодильника

Многим пользователям интересен вопрос: сколько должен работать холодильник? Единственно верным критерием нормальной работы домашнего аппарата является достаточная степень заморозки и охлаждения продуктов в нем.

Сколько холодильник может работать, а сколько должен отдыхать не прописано ни в одной инструкции, однако, существует понятие «оптимального коэффициента рабочего времени». Для его вычисления продолжительность рабочего цикла разделяют на сумму рабочего и нерабочего цикла. Так, например, холодильник, проработавший 15 минут с дальнейшим 25-минутным отдыхом, будет иметь коэффициент 15/(15+25) = 0,37. Чем меньше этот коэффициент, тем лучше работает холодильник. Если в результате подсчета получится число меньше 0,2, то, скорее всего, неправильно выставлена температура в холодильнике. Коэффициент больше 0,6 означает, что герметичность агрегата нарушена.

Как работает холодильник No Frost?

В холодильниках с системой no frost («без инея») есть только один испаритель, который спрятан в морозилке за пластиковой стенкой. Холод от него передается при помощи вентилятора, который расположен за испарителем. Через технологические отверстия холодный воздух поступает в морозильную, а далее – в холодильную камеру.

Чтобы оправдать свое название холодильник ноу фрост оборудован системой оттаивания. Несколько раз в сутки срабатывает таймер, активизирующий нагревательный элемент, расположенный под испарителем. Полученная жидкость испаряется вне холодильника.

Всего несколько минут, потраченных на изучение материала, могут в будущем принести пользу простому обывателю ведь, зная устройство и принцип работы, а также оптимальные условия эксплуатации холодильника каждый сможет продлить срок жизни домашнего хранителя продуктов.

Как работает холодильник: устройство и принцип работы

Чтобы не поддаться панике, когда поломался один из приборов бытовой техники, нужно знать принцип работы вашего холодильника. Это поможет сэкономить прежде всего много нервных клеток, а также денег и времени.

Из каких частей состоит холодильный агрегат?

Любая хозяйка понимает, что холодильник производит ту температуру для хранения продуктов питания, которая требуется. Это уберегает их преждевременной порчи. Редкая хозяйка знает, каким образом холодильник производит холод и почему холодильник периодически выключается. Давайте изучим устройство холодильника с помощью рисунка.

Холодильник состоит из компрессора, конденсатора, испарителя и хладагента.

Самой главной деталью холодильника считается компрессор, который гоняет по медным трубочкам системы хладагент. Какую-то часть трубочек системы можно увидеть снаружи задней стены холодильника. Остальные трубочки спрятаны под панелью, либо являются частью морозилки. Чтобы компрессор не сломался от перегрева, в конструкцию холодильника предусмотрено реле, которое размыкает цепь в случае повышенной температуры компрессора. Компрессор отключается и отдыхает.

Те самые медные трубочки на задней стенке, по которым компрессор гоняет хладагент (изобутан или фреон), это и есть конденсатор. Он предназначен для того, чтобы охладить хладагент, отдав тепло в близлежащее пространство. Поэтому в инструкциях обычно написано, что устанавливать вблизи обогревательных приборов запрещено.

Зная принцип работы холодильника, бережливые хозяева всегда отведут своему холодильнику лучшее место для достаточного охлаждения конденсаторных трубок и компрессора.

Есть другая система трубочек (испаритель), которая отделена капилляром и осушителем от конденсатора. Сжиженный газ, который попадает туда под давлением, вскипает и расширяется, превращаясь в газообразное состояние. Этот процесс сопровождается поглощением огромной дозы тепла. Испаритель становится холодным и тем самым понижает температуру воздуха внутри холодильника. После этого хладагент снова поступает в компрессор, и всё начинается заново.

Чтобы установить именно ту температуру, которая вам нужна, в холодильнике существует терморегулятор. Повернув ручку терморегулятора, вы можете выбрать нужную вам температуру. Как только холодильник наберёт установленную терморегулятором температуру, компрессор отключается.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Охлаждающая система в разных моделях холодильников работает по одному и тому же принципу. Разница лишь в том как течёт хладагент в одно и двухкамерном холодильнике.

Система двухкамерного холодильника работает немного иначе. Ей требуется второй компрессор. После того, как камера с минусовой температурой наберёт нужную температуру и отключится, хладагент из неё начнёт поступать во второй компрессор, и только тогда начнётся охлаждение плюсовой камеры.

Что такое быстрая заморозка?

В современных морозильных камерах двухкамерных холодильников есть функция быстрой заморозки. В чём она заключается? Всё очень просто. В течении продолжительного времени работает компрессор не выключаясь. Так достигается эффект быстрого замораживания. Но в этом есть и минусы. Нужно всегда знать, что компрессор сам не отключится. А значит срок службы компрессора сокращается. После принудительного выключения этой функции компрессор выключится.

Не смотря на то, что существует очень большое количество видов, а так же фирм, выпускающих холодильники, принцип работы охлаждающей системы бытовых холодильников примерно идентичен. Зная это вы спокойней отнесётесь в случае поломки вашего холодильника. И, вызывая мастера по ремонту холодильника на дом, можете грамотно объяснить специалисту причину его вызова.

Видео о том, как работает холодильник:

Принцип работы холодильника. Подробное описание

По принципу действия можно выделить четыре типа холодильников. Два типа, находящихся первыми в списке, из-за высокой стоимости и низкого коэффициента отдачи особого распространения не получили, в отличие от оставшихся двух типов. Итак, работать холодильник может по принципу:

• вихревого охлаждения;
• абсорбции;
• термоэлектричества;
• компрессии.

Холодильные установки, применяемые в быту и на производствах, могут быть компрессионными, термоэлектрическими или абсорбционными. Имея некоторые довольно существенные различия, работают они по схожему принципу: в холодильной камере температура снижается благодаря поглощению тепла жидким и испаряющимся охладительным агентом. В холодильнике компрессионного типа в качестве хладагента обычно используется фреон, в абсорбционном – аммиак.

Основные элементы холодильника

Ни один холодильник не сможет работать, если в нем отсутствует хотя бы один из основных конструкционных элементов:

• Охладительный агент. В его роли выступает газ, движущийся по замкнутому кругу и переносящий тепло.
• Конденсатор. Устройство, выводящее тепло наружу из холодильной камеры. Представлен в виде решетки на задней части холодильника.
• Компрессор – мотор, нагнетающий давление и заставляющий газ двигаться по замкнутой системе.
• Испаритель – устройство, которое удаляет тепло. В большинстве холодильников в качестве испарителя используется задняя стенка.

Принцип работы компрессионного холодильника

Фреон, применяемый в качестве хладагента, подается на осушающий фильтр, который очистит газ от различных твердых частиц и соберет из него всю лишнюю влагу. Дегидрированный и очищенный фреон затем вытечет по капиллярной трубке, которая представляет собой некую границу, разделяющую зоны с высоким и низким давлением. Поступая из трубки в испаритель, где давление снижается с приблизительно 9 атмосфер до 0,1 атмосферы, фреон закипает из-за теплоты тех продуктов, которые были оставлены в камере для охлаждения. Любая жидкость, закипая, испаряется, и фреон не становится исключением: его пары засасывает компрессор, и весь цикл начинается сначала.

Особое внимание стоит уделить механизмам действия каждого элемента холодильника, ведь именно от них и зависит вся работа холодильной машины. Компрессор включает в себя саму компрессионную установку и небольшой электродвигатель, которые спрятаны в герметичном корпусе. Именно компрессор можно назвать ключевым устройством, обеспечивающим охлаждение, – его постоянная работа по перегонке фреона гарантирует работу всего цикла.

Конденсаторы на холодильник устанавливаются двух типов:

• щитовой или листотрубный, который похож на лист металла с посаженным на него змеевиком;
• ребристотрубный, представляющий собой змеевик с ребрами.

К примеру, Indesit NBS 18 AA является компрессионным холодильником.

Двухкомпрессионный холодильник – просто одна из разновидностей устройств этого типа, то есть обычный холодильник с морозильной камерой. Один из компрессоров работает на охлаждение «морозилки», второй – на холодильную камеру. Благодаря этому температура в каждой камере может регулироваться отдельно. Недостатком такого холодильника будет повышенное потребление им электроэнергии.

Электросистема в компрессионном холодильнике и принцип ее работы

После подключения холодильника к сети ток электричества проходит сквозь замкнутый контакт в терморегуляторе, кнопку заморозки/размораживания, катушку реле пуска и попадает на электродвигатель компрессора. Так как мотор еще не запущен, электроток, протекающий через его обмотку, превышает предельно допустимый в несколько раз, тем самым замыкает контакты и включает «стартер», размыкая контакты реле пуска. После охлаждения испарителя до значения, которое установлено на регуляторе температуры, контакты размыкаются и двигатель прекращает работу. Когда температура в холодильной камере повышается до фиксированного показателя, цикл начинается снова.

В зависимости от конструкции того или иного холодильника электросистема может быть выполнена различным образом: реле защиты и пуска могут быть объединены, кнопка размораживания может полностью отсутствовать, часто добавляются те или иные элементы. Однако данная схема является основой работы устройства компрессорного типа без технологии «no frost». Применяется, к примеру, в холодильнике LG GL-M 492 GQQL.

Принцип работы абсорбционного холодильника

Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества другим веществом. Так, влага может вбирать аммиак, из-за чего образуется нашатырь, влагу же вбирает, к примеру, соль. По такому же принципу работают и холодильники абсорбционного типа. Если изначально холодильные установки такого типа появились из-за изучения возможности использования жидкого топлива, с развитием промышленности компрессионные установки практически вытеснили их с рынка. Однако затем появлялись все новые и новые технологии, и сегодня оба принципа работы на равных используются при производстве холодильных машин.

Вместо компрессора на абсорбционных холодильниках используется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электрического тока. В котле находится аммиак, который превращается в пар из-за нагрева, а соответственно, и повышает давление в устройстве. Под действием простых законов физики пары аммиака движутся к конденсатору, где охлаждаются и снова переходят в жидкое состояние. Сама же схема работы практически идентична схеме компрессионного холодильника. Абсорбционный холодильник работает гораздо тише своего компрессионного «собрата», не зависит от скачков напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей. Но он обладает и своими недостатками: расход электрической энергии несколько повышается, что ведет за собой финансовые затраты.

По этому принципу действия работают холодильники «Морозко».

Принцип работы термоэлектрического холодильника

Чтобы снизить температуру в холодильной камере, тепло из нее выкачивается специальной системой. Обеспечивает это известный эффект Пелтье. В холодильниках данного типа установлены термоэлектрические элементы кубической формы, созданные из различных металлов и объединенные электричеством. Когда электроток переходит из одного металла в другой, вместе с ним переходит и тепло. Пластина из алюминия поглощает тепло из продуктов в холодильнике, а кубические элементы передают его в стабилизатор, в свою очередь, рассеивающий его наружу через вентилятор. Большая часть переносных холодильников Nord работает именно по этому принципу.

Каждый из этих типов имеет свои положительные и отрицательные стороны, на учете которых и должен основываться выбор холодильного устройства для домашних или промышленных нужд.

 

Как работает холодильник (простыми словами)

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, Rh2-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:

1. Перестанет работать терморегулятор. В обычных условиях он включает компрессор при повышении температуры в камере. В условиях мороза приток тёплого воздуха извне невозможен.
2. Тяжёлый пуск компрессора. Масло в нём на морозе станет вязким и осложнит передвижение поршня.
3. 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.

Принцип работы холодильника: кратко и понятно

Обычный бытовой холодильник знаком всем, но далеко не все знают принцип его работы или хотя бы название основных частей. Не вдаваясь глубоко в технические детали и основы кратко опишем принцип работы холодильника, стараясь объяснить всё лёгким и понятным языком.

Главным устройством любой модели холодильника является компрессор. Основное его назначение осуществлять циркуляцию вещества, которое называется фреон. Фреон — это хладагент имеющий два агрегатных состояния: жидкое и газообразное. Внутри холодильника фреон циркулирует по трубкам, подключённым к компрессору, который сжимает и перекачивает пары фреона.

Выходит хладагент из компрессора в нагнетающую трубку, на выходе создаётся большое давление из-за чего эта трубка сильно нагревается. Приложив к ней руку, особенно в момент работы компрессорного двигателя, можно обжечься, по этой причине не касайтесь трубки.

Части и устройство холодильника

Есть в холодильнике и такой элемент, как контур обогрева. Расположен он внутри корпуса дверцы морозильной камеры. Сделано это с целью обеспечить эластичность уплотнителя, который обеспечивает герметичность морозилки. Поскольку при отрицательной температуре, которая обеспеченна в морозилке, уплотнитель менее эластичен, а отсюда получается меньшая плотность прилегания дверцы к морозильной камере.

Ещё одна техническая составляющая холодильника это конденсатор. Если кратко, то собой он представляет решётку, которая размещена на задней части холодильника. Функция конденсатора — превратить нагретый фреон, имеющий газообразное состояние, в холодный и жидкий. Хладагент проходя по трубкам конденсатора остывает образовывая капли, такой процесс называется конденсацией. Как несложно догадаться конденсатор получил своё название благодаря данному физическому процессу.

Помимо описанных компонентов в холодильниках есть и следующие элементы:

1. фильтр-осушитель;
2. капиллярная трубка;
3. испаритель;
4. всасывающая трубка.

Первый элемент нужен для от фильтровки влаги, которая есть во фреоне на момент заправки его в систему холодильника. Следующий по списку элемент капиллярная трубка, которая нужна для обеспечения разницы давлений в системе. Кратко скажем, что она разделяет систему на холодные и горячие трубки. Сама трубка из-за своей толщины больше похожа на провод, не зная того что это на самом деле трубка, действительно можно её воспринять как оголённые провод.

Испаритель — это именно та часть холодильника, которая образует холод. Представляет он из себя трубки, имеющие отрицательную температуру когда компрессор работает. В испарителе фреон который был в жидком виде в капиллярных трубках, переходит в газообразное состояние. То есть, в испарителе жидкий хладагент начинает испаряться, что и приводит к образованию холода внутри холодильника. Всасывающая трубка по факту это просто окончание трубки испарителя которая входит в компрессор.

Такой круговорот фреона является причинной появления холода внутри холодильника. Вот так кратко можно рассказать о принципе работы холодильника. Вещь — несложная, но технологичная. Современная техника дополнительно напичкана электроникой, которая для основной задачи холодильника ненужна. Она регулирует и контролирует работу основных узлов агрегата.

Холодильник 101: как работает холодильник?

Холодильник — это изобретение, без которого современный мир будет бороться. Это не только облегчает сохранение продуктов, но и дает нам доступ к холодным и освежающим напиткам, когда мы того хотим. Некоторые могут думать о своем холодильнике как о жужжащем и жужжащем волшебном портале, который остывает через несколько минут. Напрашивается вопрос: а как вообще работает холодильник?

Холодильники работают за счет непрерывного испарения и конденсации газообразного хладагента по встроенным в него трубам.Когда этот газ испаряется, он поглощает тепло из отделений холодильника, создавая тем самым холодную среду.

Читайте дальше, чтобы получить более подробное объяснение холодильного цикла и его частей. Я также объясню различные методы, которые используют холодильники для распределения холодного воздуха.

Цель охлаждения

Все продукты содержат в основном безвредные полезные «кишечные бактерии». Некоторые продукты, такие как йогурт и хлеб, буквально состоят из бактерий (лактобациллы и дрожжи).Когда эти бактерии растут слишком быстро, они вызывают порчу пищи.

Основная идея охлаждения заключается в замедлении процесса разложения путем замедления роста бактерий в нашей пище. Холодильник делает это, обеспечивая стабильную низкотемпературную среду, и делает это за счет энергии испарения.

Распространенное заблуждение о том, как работают холодильники, заключается в том, что они нагнетают холодный воздух в свои отсеки, чтобы снизить температуру. На самом деле они забирают тепло из воздуха внутри и передают его наружу.

Когда жидкость испаряется в воздух, она поглощает тепло. Вот почему ваша кожа становится холодной после того, как вы протерли руки спиртом. Вот почему мы потеем, когда температура нашего тела становится слишком высокой. Холодильник работает, используя силу испарения, чтобы охладить его внутреннюю часть, но делает это так, чтобы образующийся пар не выходил наружу. Вместо этого он возвращается в жидкую форму, чтобы начать цикл заново.

Холодильный цикл

Обзор холодильного цикла

Холодильный цикл обманчиво прост — для его достижения требуется всего четыре основных части.Цикл выглядит так:

Компрессор

Все начинается с компрессора. Эта часть известна как сердце холодильника. Компрессор увеличивает давление и температуру газообразного хладагента и перекачивает его в конденсатор.

Конденсатор

Конденсатор — это набор змеевиков, расположенных в задней части холодильника. Его задача — конденсировать горячий газообразный хладагент под высоким давлением из компрессора в его жидкую форму. Затем эта жидкость закачивается в расширительный клапан.

Расширительный клапан

Эта часть, также известная как капиллярная трубка, значительно снижает давление жидкого хладагента, тем самым снижая его точку кипения.

Испаритель

Жидкость под низким давлением проходит по змеевикам испарителя, где, как вы уже догадались, она постепенно испаряется. После этого жидкость под низким давлением возвращается в компрессор, где цикл начинается снова.

Почему холодильник запускается и останавливается в течение дня?

Вы могли заметить, что некоторые холодильники запускаются и останавливаются в течение дня.Это потому, что внутренний термостат регулирует цикл охлаждения. Когда холодильник становится слишком холодным, он выключает компрессор, а когда становится слишком тепло, он включает его снова.

Неинверторные холодильники похожи на это, поскольку их компрессоры не могут работать с переменной скоростью. Поскольку запуск компрессора производит наибольший шум и требует много энергии, это делает его шумным и неэффективным. При этом инверторные холодильники не выключают компрессор, когда он достигает желаемой температуры.Вместо этого он заставляет компрессор работать в более медленном темпе, чтобы поддерживать температуру. Это делает их тише и эффективнее.

Типы газообразных хладагентов

Если компрессор является сердцем холодильника, то газообразный хладагент — его кровь. Это газ, который испаряется и конденсируется для охлаждения наших холодильников.

В настоящее время в холодильниках, кондиционерах и других коммерческих устройствах используется множество видов газообразных хладагентов. У каждого из них разные свойства.Раньше наиболее распространенным газом-хладагентом был фреон (R-12). Однако фреон — это CFC (хлорфторуглероды), которые повреждают озоновый слой. Из-за этого фреон был заменен более экологичными хладагентами.

Наиболее распространенными газами хладагента, используемыми сегодня в холодильниках, являются R-134a и R-600a . Короче говоря, R-600a оказывает меньшее воздействие на окружающую среду и в целом более эффективен по сравнению с газом R-134a. Однако одним из недостатков газа R-600a является то, что он легко воспламеняется и может вызвать незначительные проблемы со здоровьем при выходе из холодильника.Я провел более глубокое сравнение этих газов в отдельной статье. Пойдите, проверьте это!

Типы систем охлаждения

Хотя все холодильники создают холодный воздух одинаково, они различаются тем, как они распределяют этот холодный воздух по своим отсекам. Вот почему холодильники классифицируются по используемой системе охлаждения, а именно: Direct Cool (взаимозаменяемо с ручным размораживанием ) и no frost (иначе известное как охлаждение с вентилятором ).

Проще говоря, холодильник с прямым охлаждением, как следует из названия, использует змеевик испарителя для непосредственного охлаждения воздуха. Между тем, холодильник без замораживания также использует испаритель для охлаждения воздуха, но в нем есть вентиляторы, которые помогают равномерно распределять холодный воздух по его отсекам. Если вы хотите углубиться в эту тему, я написал сравнение этих двух типов систем охлаждения в отдельной статье.

Заключение

Хотя большинство людей могут заниматься своей жизнью, не зная, как работает холодильник, стоит изучить его.Зная это, вы получите информацию, которая поможет вам принять правильное решение при покупке нового холодильника. Это также может помочь вам улучшить его производительность, чтобы получить от него больше — или, по крайней мере, не сломать ваш холодильник.

Мигель Морес 5 лет проработал членом группы управления продуктом в компании по производству бытовой техники на Филиппинах. Он запустил 101appliance, чтобы ответить на наиболее частые вопросы клиентов, с которыми он сталкивался за время своей работы в отрасли. Сейчас он работает в сфере цифрового маркетинга и на стороне управляет небольшим книжным онлайн-магазином.

Как работают холодильники — Объясните это,

Как работают холодильники — Объясните, что материал Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 15 сентября 2020 г.

А вот и крутая идея: металлический ящик. это помогает вашей пище храниться дольше! Вы когда-нибудь задумывались, как холодильник сохраняет прохладу, спокойствие и собранность даже в пузырях летняя жара? Пища портится, потому что внутри нее размножаются бактерии.Но бактерии размножаются медленнее при более низких температурах, поэтому чем прохладнее вы, храните еду, тем дольше она прослужит. Холодильник — это машина, которая поддерживает охлаждение продуктов с помощью очень умных наука. Все время ваш холодильник гудит, жидкости крутятся в газы, вода превращается в лед, а еда остается восхитительно свежий. Давайте подробнее разберемся, как работает холодильник!

Фото: Типичный домашний холодильник или «холодильник» сохраняет продукты при температуре примерно 0–5 ° C (32–41 ° F).Морозильники работают аналогичным образом, но охлаждаются до гораздо более низкой температуры, обычно от -18 до -23 ° C (от 0 до -10 ° F). В данной модели есть морозильная камера (светло-желтый ящик вверху), который действует как мини-морозильная камера, которая должна иметь температуру морозильной камеры, а не холодильную.

Как переместить то, чего даже не видно

Предположим, ваша задача на сегодня — очистить конюшню, полную рангов. пахнущий конский навоз. Не самая приятная работа, так что вы захотите это сделать как можно быстрее.Вы не сможете переместить все сразу, потому что его слишком много. Чтобы работа была выполнена быстро, вам необходимо переместите как можно больше навоза за один раз. Лучше всего использовать тачка. Сложите навоз в тачку, катите тачку снаружи, а затем вылейте навоз в кучу во дворе конюшни. С несколько таких поездок, вы можете перенести навоз изнутри конюшни на улицу.

Переместить то, что вы видите, легко. Но теперь давайте дадим вам тяжелее. Ваша новая задача — отвести тепло изнутри холодильник снаружи, чтобы ваши продукты оставались свежими.Как ты можешь двигаться что-то ты не видишь? На этот раз ты не сможешь использовать тачку. Нет только это, но вы не можете открыть дверь, чтобы попасть внутрь тепла, или вы снова впустите тепло. Ваша миссия — удалить жара, непрерывно, не открывая дверь ни разу. Сложный проблема, а? Но это не невозможно — по крайней мере, если вы понимаете наука о жидкостях и газах.

Рекламные ссылки

Как отвести тепло с помощью газа

Давайте сделаем шаг в сторону и посмотрим, как ведут себя газы.Если ты когда-либо накачивал шины на велосипеде, вы знаете, что велосипедный насос скоро становится довольно тепло. Причина в том, что газы нагреваются, когда вы сжимать (выдавливать) их. Сделать опору для шины вес велосипеда и вашего тела, вы должны втиснуть воздух в это при высоком давлении. Насос делает воздух (и насос, через который он проходит) немного горячее. Почему? Как и ты сжать воздух, придется довольно сильно поработать с помпой. В энергия, которую вы используете при перекачке, преобразуется в потенциальная энергия в сжатом газе: газ в шине находится в более высоком давление и более высокая температура, чем прохладный воздух вокруг вас.если ты сжать газ до половины объема, тепловая энергия его молекул содержат только половину пространства, поэтому температура газа поднимается (становится жарче).

Artwork: Газы становятся горячее, когда вы сжимаете их в меньший объем, потому что вам нужно работать, чтобы сближают их энергетические молекулы. Например, когда вы накачиваете велосипедную шину, насос всасывает воздух и сжимает это в меньшее пространство. Это заставляет его молекулы (красные капли) вместе и заставляет его нагреваться.

Перемещение большего количества тепла путем превращения газов в жидкости и обратно

Если у вас изобретательный склад ума, вы, вероятно, можете представить себе, как собрать какую-то штуковину, похожую на насос, которая накачивает велосипедную шину в одном месте, а затем сдувает ее в другом месте, что будет перемещать тепло между ними. Однако это неуклюжая идея, и мы не можем так сильно перемещать тепло: с одной стороны, нам понадобится очень много газа. Однако мы могли бы переместить приличное количество тепла, позволив газу расширяться и сжиматься намного сильнее, чтобы он превращался в жидкость и обратно — другими словами, переводя его в другое состояние материи.

Как это будет работать? Посмотрите, что происходит с аэрозольным баллоном, в котором хранится жидкость под давлением. Когда вы распыляете аэрозоль на руку, вы, вероятно, заметили, что она действительно холодная. Это отчасти , потому что часть жидкости охлаждается и испаряется (превращается в газ), когда выходит из банки. Но это еще и потому, что часть жидкости попадает на вашу теплую кожу и в этот момент испаряется: она превращается в газ, отбирая тепло у вашего тела, и от этого кожа становится прохладнее.Это говорит нам о том, что разрешение жидкостям расширяться и превращаться в газы — очень эффективный способ отвода тепла от вещей. Это неудивительно: так работает потоотделение и почему собаки высовывают язык, чтобы остыть в жаркие дни.

Фото: жидкости могут превращаться в газы (и газы остывают), когда вы позволяете им расширяться в больший объем. Вот почему аэрозольные баллончики кажутся такими холодными.

Хотя твердые тела и жидкости занимают в целом столько же места, газы занимают гораздо больше места, чем те и другие.Молекулы твердого тела или жидкости расположены довольно близко друг к другу и с большой силой притягиваются друг к другу. Когда жидкость превращается в газ или испаряется, некоторые из ее более энергичных молекул расходятся и отрываются. Чтобы это произошло, требуется много энергии, известной как скрытая теплота парообразования , и эта энергия должна исходить из самой жидкости или чего-то поблизости. Другими словами, преобразование жидкости в газ — это способ удалить энергию из чего-либо, в то время как преобразование газа обратно в жидкость — это способ снова высвободить эту энергию.По сути, именно так холодильники перемещают тепло из своего холодильного шкафа в комнату снаружи. Они превращают жидкость в газ внутри холодильного шкафа (чтобы забрать тепло от хранимых продуктов), перекачивают его за пределы шкафа и снова превращают в жидкость (чтобы высвободить тепло снаружи).

Анимация: основная идея того, что иногда называют механическим охлаждением. Внутри холодильника (1) мы превращаем жидкость в газ, чтобы забирать тепло из холодильного шкафа (2), перекачивать ее за пределы машины, а затем превращать ее обратно в жидкость, чтобы отдавать тепло там (3).

Цикл нагрева и охлаждения

Сжимая газы в жидкости, мы можем выделять тепло; позволяя жидкостям превращаться в газы, мы можем впитать тепло. Как мы можем использовать эту полезную физику, чтобы сдвинуть тепло изнутри холодильника наружу? Предположим, мы сделали трубку, которая была частично внутри холодильника, а частично вне холодильника и запечатан таким образом, чтобы он был непрерывным циклом. И предположим, что мы тщательно залили трубку выбранный химикат (с низкой температурой кипения), который легко меняется взад и вперед между жидкостью и газом, который известен как хладагент или хладагент .Внутри холодильника мы могли бы внезапно сделать трубу шире, так что жидкий хладагент расширится в газ и охладит холодильный шкаф как он протекал через него. За пределами холодильника у нас может быть что-то вроде велосипедного насоса, чтобы сжимать газ, высвободить тепло и снова превратить его в жидкость. Если химикат обтекал петля, расширяющаяся, когда она находилась внутри холодильника, и сжимающая когда он был снаружи, он постоянно собирал тепло изнутри и вынесите его наружу, как ленту теплового конвейера.Таким образом, мы мог постоянно переносить тепло из холодного места (внутри холодильника) к более горячему (вне его), что не является чем-то, что законы физики позволяют происходить автоматически (предоставлено самому себе, тепло перетекает от более горячих вещей к более холодным).

И, сюрприз-сюрприз, именно так холодильник работает. Стоит отметить некоторые дополнительные детали. Внутри холодильник, труба расширяется через сопло, известное как Расширительный клапан (технически это так называемое фиксированное отверстие).По мере прохождения через него жидкого теплоносителя он резко остывает и превращает частично в газ. Эта часть науки иногда известна как Эффект Джоуля-Томсона (или Джоуля-Кельвина) для физиков, которые открыли его Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) и Уильям Томсон (Лорд Кельвин, 1824–1907). Вы не удивитесь, обнаружив, что компрессор вне холодильника не очень велосипедный насос! На самом деле это насос с электрическим приводом. Это вещь, из-за которой холодильник время от времени гудит.Компрессор прикреплен к подобному решетке устройству, называемому конденсатором (своего рода тонкий радиатор за холодильником), выталкивающий нежелательное тепло.

На фото: влажный воздух в холодильнике содержит водяной пар. Когда холодильник остывает, эта вода превращается в лед. В Самая холодная часть вашего холодильника — это морозильная камера наверху. Это потому что рядом с ним находится расширительный вентиль.

Фото: Вот компрессор из типичного холодильника.Обратите внимание на трубы, по которым охлаждающая жидкость проходит с одной стороны и выходит с другой. Вы не сможете увидеть это устройство, пока не оторвете его от него. от стены, потому что он спрятан вокруг спины и внизу. Посмотреть больше фото его в поле ниже.

Как работает холодильник

Художественное произведение: основные части холодильника и последовательность их работы.

Вот что происходит внутри вашего холодильника, пока мы говорим! Левая часть изображения показывает что происходит внутри холодильной камеры (где вы храните пищу).Пунктирная линия и розовая область показывают заднюю стенку и изоляцию. отделяя внутреннюю часть от внешней. Правая часть изображения показывает, что происходит вокруг задней части холодильника, вне поля зрения.

1. Охлаждающая жидкость представляет собой жидкость под давлением, когда она входит в расширительный клапан (желтый). Как это проходит, внезапное падение давления заставляет его расширяться, охлаждаться и частично превращаются в газ (точно так же, как жидкий аэрозоль превращается в холодный газ, когда вы распыляете его из баллончика на руку).
2. По мере того, как хладагент обтекает холодильный шкаф (обычно вокруг труба в задней стенке) закипает и полностью превращается в газ, и таким образом поглощает и отводит тепло от пищи внутри.
3. Компрессор сжимает охлаждающую жидкость, повышая ее температуру и давление. Теперь это горячий газ под высоким давлением.
4. Охлаждающая жидкость течет по тонким трубкам радиатора на задней стенке холодильника, отдавая свое тепло и охлаждаясь обратно в жидкость, когда он это делает.
5. Хладагент течет обратно через изолирующий шкаф к расширительному клапану и циклу повторяется. Таким образом, тепло постоянно отбирается изнутри холодильника. и снова положите снаружи.

На фото: вот так на самом деле выглядит холодильник, если осмотреться сзади. Вы можете увидеть большой черный компрессор внизу (номер 3 на схеме выше) и тонкую трубку, через которую проходит хладагент сзади для рассеивания тепла.Это очень хорошая идея каждые несколько месяцев отодвигать изделие от стены и пылесосить всю пыль, чтобы процесс охлаждения и рассеивания тепла работал более эффективно.

Фото: вот крупный план. Охлаждающая жидкость течет через более толстую закругленную горизонтальную черную трубу (которая соответствует красным линиям, обозначенным цифрой 4 на схеме выше). Множество тонких проводов, проходящих между трубами, представляют собой простые ребра радиатора, которые помогают отводить тепло от труб и рассеивать его в воздухе.

Почему для охлаждения требуется время?

Как и все остальное в нашей Вселенной, холодильники должны подчиняться фундаментальному закону физики, называемому сохранение энергии. Суть в том, что вы не можете создать энергия из ничего или заставить энергию раствориться в воздухе: вы можете только когда-либо преобразовывать энергию в другие формы. Это имеет очень важные последствия для пользователей холодильников.

Во-первых, он развенчивает миф о том, что можно охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой.Не правда! Как мы только что видели, холодильник работает за счет «всасывания» тепла из холодильной камеры охлаждающей жидкостью, затем перекачивая жидкость за пределы шкафа, где она выделяет тепло. Поэтому, если вы удалите определенное количество тепла из холодильника, теоретически точно такое же количество тепла появится снова в виде тепла вокруг спины (на практике вы получаете немного больше тепла, потому что двигатель не совсем эффективен, и он также выделяет тепло. высокая температура). Оставьте дверь открытой, и вы просто переносите тепловую энергию из одной части кухни в другую.

Закон сохранения энергии также объясняет, почему так много времени требуется для охлаждения или замораживания продуктов в холодильнике или морозильной камере. Пища содержит много воды, состоящей из очень легких молекул (водород и кислород — два самых легких атома). Даже небольшое количество жидкости на водной основе (или пищи) содержит огромных молекул, каждая из которых требует энергии для нагрева или охлаждения. Вот почему на то, чтобы вскипятить даже чашку или две воды, требуется пара минут: нужно нагреть гораздо больше молекул, чем если бы вы пытались вскипятить что-то вроде чашки расплавленного железа или свинца.То же самое и с охлаждением: для отвода тепла от водянистых жидкостей, таких как фруктовый сок или пища, требуется энергия и время. Вот почему замораживание или охлаждение продуктов занимает так много времени. Дело не в том, что ваш холодильник или морозильная камера неэффективны: просто вам нужно добавить или удалить большое количество энергии, чтобы водянистые предметы изменили свою температуру более чем на несколько градусов.

Попробуем обозначить все это приблизительными цифрами. Количество энергии, необходимое для изменения температуры воды, называется ее удельной теплоемкостью и составляет 4200 джоулей на килограмм на градус Цельсия.Это означает, что вам нужно использовать 4200 джоулей энергии, чтобы нагреть или охладить килограмм воды на один градус (или 8400 джоулей на два килограмма). Итак, если вы хотите заморозить литровую бутылку воды (весом 1 кг) от комнатной температуры 20 ° C до -20 ° C, как в морозильной камере, вам понадобится 4200 × 1 кг × 40 ° C, или 168000 джоулей. Если морозильная камера вашего холодильника может отводить тепло мощностью 100 Вт (100 джоулей в секунду), это займет 1680 секунд или около получаса.

Как видите, для охлаждения водянистой пищи требуется много энергии.А это, в свою очередь, объясняет, почему в холодильниках столько электричества. По данным Управления энергетической информации США, холодильники потребляют около 7 процентов всей бытовой электроэнергии (примерно столько же, сколько телевизоры и связанные с ними приборы, и менее половины от количества кондиционеров, которые потребляют целых 17 процентов).

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

• Кондиционеры: работают аналогично холодильникам.
• Осушители: используйте холодильную технику для удаления воды из дома.
• Состояния вещества: почему вещества являются твердыми телами, жидкостями или газами и как они могут изменяться взад и вперед в разных условиях.

Статьи

• Холодильные термометры — холодные факты о безопасности пищевых продуктов: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 30 октября 2017 г. Четкое руководство по безопасному хранению охлажденных продуктов при правильной температуре.
• Холодильник LG с французской дверью сохраняет еду холодной, а пиво холоднее, автор Эрик Малиновски. Wired, 12 января 2012 г.Как новый холодильник использует «шоковой охладитель» для охлаждения банок с напитками всего за пять минут.
• Когда холодильники согревают планету Мэтью Л. Уолд. The New York Times, 26 апреля 2011 г. Есть ли надежда, что кто-то сделает экологически чистый холодильник?
• Wired: This Day in Tech: 11 ноября 1930: Эйнштейн становится ледяным. Автор Alexis Madrigal, Wired, 11 ноября 2009 года. Как Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард разработали альтернативный метод охлаждения с использованием химических реакций.
• Взлом холодильника, Стивен Куруц.The New York Times, 4 февраля 2009 г. Вы действительно можете обойтись без холодильника? Как некоторым экологам удалось жить без него.
• Почему выбрасывается так много холодильников ?: BBC News, 25 ноября 2004 г. Почему холодильники не служат так долго, как раньше?

Книги

Популярное

Технический

Патенты

Работа: Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард разработали революционный холодильник в 1927 году. на который они получили патент в 1930 году.Он не использовал электричество, но работал, используя вместо этого аммиак, воду и бутан. Работа из патента США US 1781541: Холодильное оборудование. любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Патенты (официальные, юридические записи об изобретениях) — отличный способ получить более подробную информацию о подобных технических устройствах. Вот несколько старых примеров, чтобы дополнить ваши знания. Если вы хотите копнуть еще глубже, то многие патенты, поданные Kelvinator и Frigidaire в 1920-х и 1930-х годах, являются хорошей отправной точкой.

Патент
• США?: Патент на подъемный холодильник Дж. М. Блейсделла, 21 июля 1874 г. Неэлектрический холодильник с несколько необычной способностью подниматься из подвала на основной этаж дома; это было сделано Блейсделлом и Берли из Санборнтона, Нью-Гэмпшир, США. К сожалению, мне не удалось найти запись об этом в базе данных USPTO, поэтому ссылка приведет вас к фотографии музея и записи.
• Патент США US 1 273 366: Компрессор для холодильного аппарата Фреда Дж. Хайдемана, Kelvinator, 23 июля 1918 г.Первый компрессор холодильника и система клапанов, которую он использует.
• Патент США US 1 438 178: Автоматический расширительный клапан для холодильного аппарата Фреда Дж. Хайдемана и Джозефа Н. Хаджиски, Kelvinator, 12 декабря 1922 г. Подробное описание раннего расширительного клапана.
• Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат, Кертисс Л. Хилл, 17 апреля 1923 г. Ранний пример современного холодильного шкафа.
• Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат Чарльза Л.McCuen, Frigidaire, 16 июля 1929 года. Современный холодильник, использующий диоксид серы в качестве хладагента.
• Патент США US 1 452 461: Холодильник, автор Джонатан Фиск, Kelvinator, 6 октября 1931 года. Еще одно полное описание холодильника середины 20 века.
• Патент Австрии AT133389B: Хладагенты для чиллеров от Frigidaire, 26 мая 1933 г. Один из оригинальных патентов Frigidaire на CFC (автоматический перевод с немецкого на Google Patents).
• Патент США US 1781541: Холодильное оборудование Альберта Эйнштейна и Лео Сциларда.Одной из малоизвестных блестящих идей Эйнштейна был умный холодильник, который не использует электричество.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007, 2020) Холодильники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/refrigerator.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Принцип работы холодильников — Как работают холодильники?

До того, как мы научились искусственно охлаждать пищу и места, где мы живем, мы использовали естественные способы снижения температуры. Зимой мы собирали лед в реках и озерах и помещали его в ледяные домики, пока он не понадобился летом. Затем, В 1755 году шотландский профессор Уильям Каллен показал эксперимент, который медленно, но верно изменит мир.

Каллен применил современную версию древнего метода искусственного охлаждения, известного древним индейцам и египтянам — охлаждение испарением. Он использовал насос для создания частичного вакуума в контейнере, где находился диэтиловый эфир. Это дало диэтиловому эфиру более низкую температуру кипения, и он закипел. Потому что это начало кипятить ему требовалась энергия для испарения, поэтому он начал поглощать тепло из окружающего воздуха, понижая температуру воздуха. Было даже произведено небольшое количество льда.Так родилось искусственное охлаждение. Это было непрактично и нельзя было использовать для охлаждения еды, но это было начало. Другие усовершенствованный метод и, после многих экспериментов, патентов и промышленных образцов, в 1915 году были представлены практичные бытовые холодильники.

Холодильник — это, по сути, тепловой двигатель, в котором работа выполняется с хладагентом, чтобы он мог собирать энергию из холодного региона; доставить в область более высоких температур и тем самым охлаждение холодных областей еще больше.Основными элементами холодильника являются компрессор, подключенный к внешнему, более горячая система труб (называемая змеевиками конденсатора), которая подключена к расширительному клапану, который подключен к внутренней, более холодной системе труб (испаритель катушки), который снова подключен к компрессору. Все они содержат хладагент, а змеевики испарителя помещены в термоизолированный «ящик», роль которого заключается в том, чтобы держать его внутри холодным.

Хладагент «запускается» как газ (помните — это цикл) в компрессоре, который повышает давление, нагревая газ.Сжатый газ проходит через змеевики конденсатора (внешние) на задней стенке холодильника, которые сделаны так, что газ в них потеряет высокую температуру и начнет превращаться в жидкость потому что он находится под высоким давлением. Жидкий хладагент поступает в расширительный клапан. Поскольку это цикл, между клапаном и компрессором находится зона низкого давления — компрессор вытягивает жидкий хладагент из расширительного клапана в змеевики испарителя. Из-за низкого давления жидкости хладагент начинает кипеть и испаряться.Хладагент, который теперь представляет собой газ, проходит через змеевики испарителя, и потому что ему нужна энергия, чтобы он мог его испарить. «Осушает» окружающую среду и охлаждает. Из змеевиков испарителя газообразный хладагент поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Ранние системы механического охлаждения использовали диоксид серы, хлористый метил и аммиак в качестве хладагентов, но перестали использовать диоксид серы, хлористый метил. потому что они были токсичными. Некоторые другие старые машины использовали метилформиат, хлорметан или дихлорметан.Хлорфторуглероды использовались с 1950-х годов. но были запрещены с конца 1970-х годов из-за опасений по поводу истощения озонового слоя. Их заменили перфторуглеродами и гидрофторуглероды, но они также подверглись критике. Сейчас их в основном заменяют фторированные парниковые газы.

Принцип работы холодильника

— как он работает?

Что ищет человек, возвращаясь домой после нескольких часов, проведенных в палящей жаре? Сначала он достает из холодильника бутылку с охлажденной водой и выпивает.

Разве не чудесно, что машина может поддерживать температуру внутри себя очень прохладной, даже если на улице душно?

Холодильник был изобретен в 1740-х годах шотландским ученым Уильямом Калленом. Хотя это не было ничего похожего на современный холодильник, который мы используем сегодня, принцип работы холодильника такой же, как и у того, который мы используем сегодня.

Принцип работы холодильника

Главный принцип работы холодильника заключается в том, что газ или жидкость меняют свою температуру, когда их пропускают через капиллярную трубку или расширительный клапан, которые хранятся отдельно в изолированной системе, где не происходит внешнего теплообмена .

Другой принцип применяется в процессе охлаждения . Когда две вещи с разной температурой приближаются друг к другу или находятся в физическом контакте, более горячая поверхность охлаждается, а более холодное тело нагревается. Этот вид явления известен как второй закон термодинамики.

Теперь, когда мы знаем о различных частях холодильника и их работе, давайте посмотрим на детали работы холодильника.

Первичное охлаждение холодильника происходит за счет циркуляции хладагента внутри системы за счет замкнутого цикла переключения состояния хладагента с газа на жидкость, а затем снова с жидкости на газ.

Шаги, по которым это происходит, называются испарением. Испарение всегда оказывает охлаждающее воздействие на окружающую среду. Например, когда вы потеете, а затем садитесь под вентилятор, ваш пот высыхает, и вы начинаете чувствовать холод. Это тоже связано с испарением.

Чтобы начать испарение и изменить состояние хладагента, необходимо снизить давление хладагента. Снижение давления осуществляется путем пропускания его через выпускное отверстие, называемое капиллярной трубкой. Происходящее здесь явление аналогично тому, которое происходит, когда вы наносите аэрозольный продукт, например, лак для волос.

Содержимое аэрозоля — это жидкостная сторона, выпускное отверстие — капиллярная трубка, а открытое пространство — синоним испарителя. Когда мы выпускаем содержимое в зону низкого давления свободного пространства, оно меняет свое состояние с жидкого на газ.

посмотрите это видео, чтобы понять, как работает холодильник.

Чтобы холодильник оставался в рабочем состоянии, этот цикл изменения состояния должен продолжаться. Таким образом, газ снова нужно перевести в жидкое состояние. Превращение может происходить за счет увеличения давления на газ и повышения температуры.Работа компрессора вступает в действие для достижения этого изменения состояния.

Теперь, когда компрессор делает свою работу, газ находится в состоянии высокого давления и тоже очень горячий. Его нужно охладить, что снова делает конденсатор, установленный на задней стенке холодильника.

Расположение конденсатора очень статистическое, так как конденсатор понижает температуру, а температура повышается. Таким образом, если он открыт сзади, конденсатор будет излучать это тепло в атмосферу и эффективно выполнять свою работу.Теперь, когда газ снова охлаждается, он снова переходит в жидкое состояние.

После этого цикл запускается снова, и благодаря этому холодильник поддерживает желаемую температуру.

Мы видели, как газ внутри холодильника, который мы называем хладагентом, отвечает за охлаждение холодильника. Ранее CFC (хлорфторуглерод) использовался в качестве хладагента, но этот газ очень вреден для окружающей среды и непосредственно ответственен за разрушение озонового слоя.Следовательно, этот газ сегодня не используется, и сегодня HFC-134a используется в качестве его заменителя в большинстве холодильников.

Холодильник стал революционным изобретением человечества. Это сделало возможным перемещение продуктов питания из одного места на планете в другое, и сегодня весь пищевой бизнес сильно зависит от холодильников. Принцип охлаждения интересен, и он показывает, как можно изменить мир, просто используя некоторые законы физики.

Компоненты холодильника и их функции

Обычному человеку это определение может показаться очень научным и сложным, и чтобы правильно его понять, нужно знать детальный механизм работы холодильника.Тем не менее, прежде чем узнать рабочий механизм, важно узнать о различных частях холодильника и их задачах.

Компрессор

это — самая важная часть холодильника, и весь охлаждающий механизм зависит от этой части. Компрессор — это устройство, которое распределяет хладагент по системе и нагревает хладагент, оказывая давление на более теплую часть внутреннего контура.

Конденсор

представляет собой набор спиральных трубок, расположенных вместе с внешними ребрами сзади холодильника.Используемый хладагент находится в газообразном состоянии. Работа конденсатора состоит в том, чтобы сжижать этот хладагент, поглощая тепло хладагента и выбрасывая его в окружающую среду. Вот почему вы всегда будете чувствовать поток горячего воздуха, идущий с задней стороны холодильника из конденсатора.

Испаритель

это элемент холодильника, который охлаждает холодильник. Как следует из названия, основная цель испарителя — перевести жидкий хладагент в газообразное состояние за счет испарения.При этом он охлаждает окружающую среду, и температура внутри холодильника падает.

Капиллярная трубка

— это очень тонкая трубка, выполняющая роль расширительного клапана. Жидкий хладагент проходит через капиллярную трубку и распределяется в испаритель, где поддерживается среда с низким давлением.

Термостат

Функция термостата — следить за температурой холодильника и включать и выключать компрессор при необходимости.

Хладагент

— это элемент, под которым происходит охлаждение. Он также известен как хладагент и находится в непрерывном цикле изменения своего состояния с жидкости на газ и снова с газа на жидкость.

Как работает холодильник?

Как работает холодильник? | Maytag

Узнайте, как в холодильниках охлаждают еду и напитки, чтобы они оставались свежими.

Холодильник — самый трудный работник на вашей кухне. Он поддерживает постоянную прохладу, выводя тепло изнутри на кухню. Это замкнутая система, в которой используется жидкость, называемая хладагентом, также называемая хладагентом, для выполнения тяжелой работы, перемещаясь в змеевиках по всему холодильнику.Хладагент управляет работой холодильника, разделяя горячий и холодный воздух, поглощая горячий и унося его от содержимого холодильника.

ШАГ 1: ВЫПУСК ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА

Холодильники постоянно нагреваются, будь то еда или открытые двери.Это тепло абсорбируется и в конечном итоге удаляется хладагентом.

ШАГ 2: ПУТЕШЕСТВИЕ ХЛАДАГЕНТА ЧЕРЕЗ

После того, как хладагент поглотит тепло, он отводит тепло на кухню. Этот поток контролируется частью называется компрессором — вот почему Maytag поддерживает компрессор каждой модели 10-летним ограниченным гарантия на запчасти. ¹

ШАГ 3: ВЫПУСК ГОРЯЧЕГО ВОЗДУХА

Когда хладагент достигает змеевиков конденсатора в задней части холодильника, он сбрасывает тепло изнутри, выпуская его на кухню через вытяжные отверстия.

Select Холодильники Maytag ^® выводят холод на новый уровень.PowerCold ^® позволяет быстро понижать температуру за счет фильтрации воздуха из морозильной камеры в холодильник. Если ваш холодильник остается открытым, пока члены семьи просматривают или выгружают продукты, функция PowerCold ^® поддерживает оптимальную температуру.

Дополнительная информация о холодильнике

Увеличьте объем памяти и эффективность охлаждения с помощью этого краткого руководства.

Получите пошаговые инструкции по замене фильтра для воды.

Посмотрите, что может предложить Maytag, и выберите подходящий для вас холодильник

БЫЛА ЛИ ЭТА СТАТЬЯ ПОЛЕЗНОЙ? ПРОЙТИ НА

Товар добавлен в список сравнения, вы можете найти его в конце этой страницы

Модель:

Цвет:

Количество:

Итоговая цена:

Как работают холодильники? | Вондрополис

На днях мы крались по кухне Вондрополиса в поисках закусок, когда мы услышали интересный разговор между неизвестным посетителем и шеф-поваром:

Шеф-повар: Кухня Вондрополиса! Говорит шеф-повар Бойобой.Как я могу помочь вам?

Абонент: Да, сэр, мне было интересно… у вас работает холодильник?

Повар: Холодильник? Конечно, работает!

Абонент: Ну, пойди, поймай! А-ха-ха-ха-ха-ха!

Повар: Grrr…

Хорошо, это старая-старая шутка, но нам она все еще нравится! Это действительно сделало нас ЧУДОМ… как именно работает холодильник?

Прежде чем углубиться в науку и механику холодильников, давайте сначала поблагодарим за само их существование.Давным-давно людям приходилось полагаться на холодильники и большие куски льда, чтобы сохранять холод. Даже тогда такое удобство могли себе позволить только очень богатые люди.

Сегодня холодильники есть в каждом доме, и мы уверены, что они есть. Помимо того, что напитки хранятся при прохладной приятной температуре, они также делают нашу пищу безопасной для употребления в пищу. Без охлаждения большинство продуктов испортятся за несколько дней, если не часов. Охлаждение замедляет рост бактерий до такой степени, что продукты могут храниться в течение недель и даже месяцев в замороженном виде.

Так как же холодильники сохраняют всю эту еду в прохладе? Обдувают еду холодным воздухом? Нет! Они работают так же, как домашняя система кондиционирования воздуха: они постоянно удаляют теплый воздух из холодильника, выпуская его за пределы холодильника, пока воздух внутри не станет приятным и прохладным. Для выполнения этой задачи они полагаются на науку о газах.

Пять основных частей системы охлаждения холодильника — это охлаждающая жидкость (известная как хладагент), компрессор, змеевики конденсатора (снаружи), змеевики испарителя (внутри) и расширительный клапан.Компрессор берет испарившийся хладагент (подробнее об этом чуть позже) и сжимает, повышая его давление, когда он проталкивает его через змеевики конденсатора снаружи холодильника.

В змеевиках конденсатора горячий газ отдает свое тепло наружному воздуху. Когда это происходит, он остывает и снова превращается в жидкость. Он продолжает остывать, стекая внутрь холодильника. Достигнув расширительного клапана, жидкость расширяется и превращается в газ.

Проходя через змеевики испарителя, испарившийся хладагент поглощает тепло изнутри холодильника, охлаждая при этом воздух внутри холодильника.Когда он выходит из змеевиков испарителя, он снова входит в компрессор, и цикл начинается снова.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока устройство, называемое термопарой (по сути, модный термометр), не обнаружит, что воздух внутри холодильника достиг желаемой температуры. В этот момент он отключит питание компрессора. После того, как вы откроете дверцу холодильника и впустите внутрь больше тепла, термопара обнаружит повышение температуры и снова запустит компрессор.

Хотя все это может показаться немного сложным, это довольно просто, и вы, вероятно, испытали ту же науку о газах в своей повседневной жизни.Например, вы когда-нибудь выходили из бассейна и чувствовали себя немного прохладно, несмотря на то, что стоите на ярком солнце? Это происходит потому, что вода на вашей коже испаряется, забирая при этом тепло от кожи.

Холодильник

— Energy Education

Рис. 1: Холодильник отводит тепло из своего внутреннего пространства в результате выполнения работы. ^[1]

Холодильник — это открытая система, которая отводит тепло из закрытого пространства в более теплое место, обычно на кухню или в другую комнату.Отвод тепла из этой области снижает температуру, позволяя еде и другим предметам оставаться прохладными. Кажется, что холодильники нарушают второй закон термодинамики, но основная причина, по которой они этого не делают, заключается в том, что они необходимы в качестве входных данных для системы. По сути, это тепловые насосы, но они работают для охлаждения региона, а не для его нагрева. ^[2]

Как они работают

Согласно второму закону термодинамики, тепло всегда будет спонтанно перетекать от горячего к холодному, и никогда наоборот.Холодильник заставляет тепло переходить от холодного к горячему, выполняя работу, которая охлаждает пространство внутри холодильника. Для этого нужно выполнить следующие шаги, которые можно визуализировать с помощью рисунка 1: ^[3]

• Вводится работа ([math] W_ {in} [/ math]), которая сжимает хладагент, повышая его температуру выше температуры в помещении.
• Тепло течет от этой охлаждающей жидкости к воздуху в помещении ([math] Q_H [/ math]), снижая температуру охлаждающей жидкости.
• Охлаждающая жидкость расширяется и остывает ниже температуры внутри холодильника.
• Тепло от холодильника течет к хладагенту ([math] Q_C [/ math]), понижая температуру внутри.

Этот процесс является циклическим и позволяет холодильникам работать столько, сколько необходимо. Работа, необходимая для ввода в систему, определяется уравнением

[math] W_ {in} = Q_H-Q_C [/ math]

с переменными, показанными на рисунке 1. Это уравнение показывает, что холодильник должен отвести в комнату на больше тепла, чем он отводит изнутри.Это имеет большое значение для того, сможете ли вы охладить комнату, оставив дверцу холодильника открытой. ^[2]

Эффективность

Эффективность холодильника за последние годы значительно повысилась. Сегодня американские холодильники потребляют менее 500 кВтч / год, что намного меньше, чем типичные 1800 кВтч в 1972 году. Улучшения были сделаны и продолжают вноситься в изоляцию, эффективность компрессора, теплообмен в испарителе и конденсаторе, вентиляторы и другие компоненты. холодильник. ^[4]

Холодильники, сертифицированные Energy Star в США, должны потреблять на 20% меньше электроэнергии, чем минимальный стандарт США для холодильников. Существует калькулятор (который можно найти здесь), который позволяет рассчитать годовую экономию от холодильника, сертифицированного Energy star, по сравнению с вашей моделью, исходя из того, сколько вы платите за электроэнергию. ^[5]

Коэффициент полезного действия (КПД)

основная статья

Для холодильников производитель хотел бы сделать помещение более холодным, выполняя как можно меньше работы.Выполняя небольшую работу по охлаждению прибора, холодильник может поддерживать желаемую температуру при меньшем потреблении электроэнергии, тем самым экономя деньги владельца. Число, описывающее эту идею, — это коэффициент производительности, [math] K [/ math], который, по сути, является мерой эффективности.

No related posts.