Новости
392 0

Электрическая схема холодильника: устройство и принцип работы различных холодильников

Основные узлы: перечень, описание

Каждое устройство участвует в процессе теплообмена. Непрерывная и взаимосвязанная работа устройств требуется для поддержания в камерах холодильника постоянной низкой температуры. Ниже описаны устройства и какую работу они осуществляют.

Мотор-компрессор: назначение и особенности

Это главный узел. Он обеспечивает циркуляцию хладагента в трубопроводе системы теплообмена. В холодильнике может стоять один или два компрессора — это зависит от потребительских свойств и назначения.

Назначение двигателя — привести в движение компрессор. То есть он преобразовывает электроэнергию в возвратно-поступательные движения компрессора. Современные холодильники комплектуются поршневыми мотор-компрессорами. То есть электродвигатель размещён в них внутри корпуса устройства. Это позволяет избежать утечки фреона через уплотнители вала. В результате возможность поломки снижается.

Чтобы снизить вибрации от работы компрессора используется подвеска. Она делится на следующие типы:

  1. Внутреннюю. Двигатель подвешен на специальный демпфер внутри корпуса компрессора.
  2. Внешнюю. Компрессор подвешен на пружине.

Внутренняя подвеска наиболее распространена из-за повышенной возможности поглощения вибраций.

Читайте также: Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатора с учетом РПН

Для чего требуется конденсатор

Это устройство теплообмена. Тепло требуется отводить от фреона, который конденсируется, то есть превращается в жидкость и нагревается. В простых моделях бытовых холодильников конденсатор расположен на задней стенке и представляет собой змеевик.

Если же холодильник имеет большие размеры или промышленное назначение, то в качестве конденсатора служит радиатор. Зачастую он обдувается вентилятором для более эффективной отдачи тепла. Главное для конденсатора — хорошо охлаждаться. Это залог долгой работы холодильника.

Испаритель: обратный принцип

Это тоже устройство теплообмена. Только служит испаритель для охлаждения фреона. В устройстве хладагент закипает и отнимает тепло у среды, которую требуется охладить.

Капиллярная трубка: нормализация давления

Устанавливается между конденсатором и испарителем. Представляет собой медную трубу длиной от 1,5 до 3 метров. Диаметр сечения трубки — около 0,7 мм. Задача устройства — дросселирование жидкого хладагента и понижение его давления до уровня кипения до его попадания в испаритель.

Фильтрация хладагента осушителем

Его устанавливают на входе в капиллярную трубку. Предназначение устройства:

  1. Препятствие засорению капиллярной трубки.
  2. Предотвращение замерзания выхода трубки.
  3. Поглощение влаги, которая накапливается в хладагенте.

Докипатель: оберег компрессора

Это ёмкость между испарителем и компрессором. Требуется для того, чтобы хладагент докипел и не попал в компрессор в жидком состоянии. В противном случае компрессор ждёт гидроудар и выход из строя. Для повышения КПД докипатель ставят в месте, которое требует охлаждения, обычно в морозильной камере.

Как устроен холодильник

Устройство и принцип работы предусматривают сочетание различных узлов. Наиболее важными считаются:

  • Конденсатор.
  • Двигатель.
  • Испаритель.
  • Капиллярная трубка.
  • Докипатель.
  • Осушительный фильтр.

Хладагент выступает в качестве основного активного элемента, за счет которого происходит снижение температуры. Дополнительные узлы требуются для упрощения процедуры управления. Современные модели снабжаются дисплеем, который отображает основную информацию. Устройство холодильника определяет возможность его установки в соответствии с рекомендациями в инструкции по эксплуатации.

Электродвигатель

Компрессорный холодильник снабжается двигателем, который предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости по трубкам. Фреон продается в специализированных магазинах, заправляется исключительно при помощи специального оборудования. Рассматриваемый агрегат состоит из двух основных элементов:

  • Электрического мотора.
  • Компрессора.

Предназначение первого заключается в преобразовании электрического тока в механическую энергию. При этом конструкция состоит из двух элементов:

  • Статора.
  • Ротора.

При изготовлении статора применяется несколько медных катушек, ротор представлен стальным валом. Прохождение электрического тока становится причиной появления электромагнитной индукции, за счет которой возникает крутящий момент. Ротор приводится в движение под воздействием центробежной силы.

Подобный узел бытового устройства потребляет не менее 10% энергии. При частом открывании дверцы показатель электропотребления существенно повышается, т. к. происходит попадание теплого воздуха. Вращение ротора приводит к возвратно-поступательному движению поршня, за счет которого происходит перемещение жидкости.

Современные конструкции предусматривают установку компрессоров, внутрь которых вставляется электрический двигатель. Подобное расположение исключает вероятность самопроизвольной утечки вещества. Снизить степень вибрации устройства можно за счет установки двигателя на пружинах. Поэтому новые модели холодильников работают практически бесшумно.

Читайте также: Замена выключателя с цепочкой у настенного светильника

Конденсатор

Изменение температуры окружающей среды может стать причиной прохождения различных процессов, большая часть которых связана с появлением влаги. Конденсатор считается важным элементом системы, он представлен трубкой диаметром до 5 мм.

Предназначение системы заключается в отводе тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. В большинстве случаев этот элемент располагается сзади устройства, механическое воздействие может стать причиной повреждения.

Испаритель

За охлаждение окружающего пространства отвечает испаритель рабочей жидкости. Этот элемент может быть расположен снаружи или внутри морозильной камеры.

Применяемый принцип работы позволяет снизить степень воздействия окружающей среды на внутреннюю. Поэтому производители смогли снизить вес конструкции.

Капиллярная трубка

В системе применяется газ, который обеспечивает снижение температуры внутри основной и морозильной камер. Для снижения давления проводится установка капиллярной трубки. Ее особенности заключаются в нижеприведенных моментах:

  • Диаметр составляет 1,5-3 мм.
  • Располагается на участке между конденсатором и испарителем.

При изготовлении часто применяется медь. Основное требование заключается в высокой степени герметизации.

Фильтр-осушитель

Холодильник устроен так, чтобы состояние рабочего газа было неизменным. В некоторых случаях в него может попадать влага, которая удаляется специальным фильтром. Его особенности следующие:

  • В качестве фильтра выступает трубка, диаметр которой составляет 10-20 мм.
  • Концы этого элемента вставляются в капиллярную трубку и конденсатор. При этом обеспечивается высокая степень герметизации.
  • Внутри устройства расположен цеолит, который представлен минеральным наполнителем с пористой структурой. Избежать попадания элемента в систему производители смогли за счет установки сетки.

Даже при длительной эксплуатации проводить замену фильтрующего элемента не приходится. Некоторые производители предусматривают возможность разборки фильтра для удаления старого материала и размещения нового.

Докипатель

Подобный элемент представлен металлической емкостью, которая устанавливается между входом компрессора и испарителем. Среди особенностей докипателя можно отметить следующее:

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

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

Читайте также: Как правильно проложить СИП по фасаду дома. Фасадное крепление, арматура, хомуты.

Термостат

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

  • Контролирует температуру внутри холодильника.
  • Выступает в качестве регулирующего элемента.

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

Абсорбционные холодильники, как устроены, принцип работы

Так же, как и в холодильниках компрессорного типа, охлаждение внутренних камер в устройствах данного типа связано не с выработкой холода, а с испарением рабочей жидкости, в качестве которой чаще всего используют аммиак, однако, помимо него в ней также присутствуют водород или какой-либо еще инертный газ.

Подобные аппараты укомплектованы абсорбером, десорбером и дефлегматором. При растворении аммиака в воде вся смесь приходит в движение. Раствор, находящийся в абсорбере, за счет своих физических свойств, продвигается в десорбер, где снова разлагается на две предварительные составляющие. В конденсаторе рабочая смесь снова приходит в жидкое состояние, а затем опять отправляется в испаритель. Движение аммиака обеспечивается посредством струйных насосов.

Чаще всего холодильник абсорбционного типа используется там, где нельзя применять обычный компрессорный агрегат. В быту такие аппараты устанавливаются редко из-за имеющегося в их составе ядовитого вещества, крайне токсичного для человека.

3.1. Принцип работы компрессионного холодильника

Теоретической основой, на которой построен принцип работы холодильников, схема которых показана на рис. 23, является второе начало термодинамики. Охлаждающий газ в холодильниках совершает так называемыйобратный цикл Карно. При этом основная передача теплоты основана не на цикле Карно, а на фазовых переходах — испарении и конденсации. В принципе возможно создание холодильника использующего только цикл Карно, но при этом для достижения высокой производительности потребуется или компрессор, создающий очень высокое давление, или очень большая площадь охлаждающего и нагревающего теплообменника.

Хладагент поступает в испаритель под давлением через дросселирующее отверстие (капилляр или ТРВ), где за счёт резкого уменьшения давления происходитиспарениежидкости и превращение ее в пар. При этом хладагент отнимает теплоту у внутренних стенок испарителя, за счёт чего происходит охлаждение внутреннего пространства холодильника. Компрессор засасывает из испарителя хладагент в виде пара, сжимает его, за счёт чего температура хладагента повышается и выталкивает в конденсатор. В конденсаторе нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдавая теплоту во внешнюю среду, иконденсируется, т.е. превращается в жидкость. Процесс повторяется вновь. Таким образом, в конденсаторе хладагент (обычно им является фреон) под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя теплоту, а в испарителе под воздействием низкого давления хладагент вскипает и переходит в газообразное, поглощая теплоту.

Терморегулирующий вентиль (ТРВ) необходим для создания необходимой разности давлений между конденсатором и испарителем, при которой происходит цикл теплопередачи. Он позволяет правильно (наиболее полно) заполнять внутренний объем испарителя вскипевшим хладагентом. Пропускное сечение ТРВ изменяется по мере снижения тепловой нагрузки на испаритель, причем при понижении температуры в камере количество циркулирующего хладагента уменьшается. Капилляр — это аналог ТРВ. Он не меняет свое сечение, а дросселирует определенное количество хладагента, зависящее от давления на входе и выходе капилляра, его диаметра и типа хладагента.

При достижении необходимой температуры температурный датчик размыкает электрическую цепь и компрессор останавливается. При повышении температуры (за счёт внешних факторов) датчик вновь включает компрессор.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

  1. Нижняя часть металлического кожуха.
  2. Крепление статора электромотора.
  3. Статор двигателя.
  4. Корпус внутреннего электромотора.
  5. Крепеж цилиндра.
  6. Крышка цилиндра.
  7. Плита крепления клапана.
  8. Корпус цилиндра.
  9. Поршневой элемент.
  10. Вал с кривошипной шейкой.
  11. Кулиса.
  12. Ползунок кулисного механизма.
  13. Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
  14. Верхняя часть герметичного кожуха.
  15. Вал.
  16. Крепление подвески.
  17. Пружина.
  18. Кронштейн подвески.
  19. Подшипники, установленные на вал.
  20. Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

  1. Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
  2. Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Принцип работы холодильника

Причем «сердце» не обязательно одно — выпускают и с двумя, для двухкамерных холодильников. Наличие дополнительного мотора в этом случае может позволять отключать камеры по отдельности, что дает преимущества в удобстве эксплуатации.

Уникальным свойством хладагента является его способность к переходу из газообразного в жидкое состояние и обратно. Внутри холодильника это происходит в конденсаторе и испарителе. При этом энергия, затраченная на переход между агрегатными состояниями, охлаждает воздух в холодильнике, что и необходимо для сохранения продуктов.

Устройство холодильника

Корпус холодильника может содержать одну, две или больше камер для хранения продуктов. Дверцы холодильника с резиновым уплотнителем изолируют его внутреннее пространство. Поршень мотора–компрессора нагнетает хладагент фреон, разогревая его. Элементы контроля отвечают за периодичность работы компрессора. Трубки, по которым циркулирует хладагент, спрятаны внутри стенок корпуса.

Обязательное для обычных холодильников наличие плачущего испарителя — охлажденной металлической пластины, закрепленной на задней панели — стало ненужным в системе No Frost. Она часто встречается в современных рефрижераторах, и свою популярность вполне заслужила — ведь с ней можно забыть о намерзании льда на стенках, всех этих ужасающих слоях в старых холодильниках. «Фишка» же в том, что вентилятор «прогоняет» охлажденный воздух по холодильнику, при этом испаритель, ответственный как раз за охлаждение, больше напоминает радиатор и размещен только возле морозильного отсека.

Как работает холодильник

Работа холодильника базируется на трех «китах» — изоляция (хладагента в трубках, воздуха внутри холодильника), перемещение (тепла и хладагента) и создание разницы (давления и температуры).

Если изоляция от внешней среды на совести материалов — от резиновых уплотнителей дверцы до алюминия трубок, то разницу давлений обеспечивает капиллярная трубка.

Читайте также: Почему машина бьется током, и как убрать этот эффект?

Два элемента находятся «по разные стороны баррикад» от этой трубки в плане давления — испаритель и конденсатор.

Испаритель — низкое давление, хладагент попадает туда в жидком агрегатном состоянии, вследствие чего закипает. В результате поглощения тепла получаем такой необходимый для хранения продуктов холод.

Конденсатор — высокое давление, здесь хладагент отдает тепло, возвращаясь в жидкое состояние. Тепло выходит во внешнюю среду. Трубка сзади холодильника, теплая на ощупь — это и есть конденсатор.

Ну а перемещение хладагента по системе «сосудов» обеспечивается активной работой компрессора. Попутно компрессор повышает температуру хладагента, который при этом меняет свое агрегатное состояние, закипая.

Таким образом, главный рабочий элемент — меняющий свое агрегатное состояние хладагент. Ответственность за этот переход лежит на работе двигателя — компрессора, прогоняющего его по трубкам, и капилляре, создающем разницу давлений. Прохладе же, столь необходимой нам для бытовых нужд, мы обязаны испарителю — невидимому для наших глаз «куску» металла. Ну а конденсатор позволяет хладагенту продолжать рабочий цикл.

Схема холодильника

Ключевой элемент забот ремонтников – компрессор – размещен обычно внизу холодильника. При наличии второго компрессора схема немного усложняется, но в основном остается прежней, включая в себя змеевик трубок и пластин. Дополнительные элементы, такие как фильтр-осушитель, предохраняющий капиллярную трубку от засорения, докипатель — емкость между испарителем и компрессором, необходимая, чтобы в компрессор не попал хладагент, вентилятор для охлаждения мотора, подсветка и различные системы контроля могут варьировать, не изменяя базового устройства. Также есть защитные элементы — вентилятор для охлаждения «сердца» холодильника от перегрева, различные реле, терморегулятор.

Каждая конкретная модель имеет свои особенности, в задачи производителей входит улучшение принципиальной схемы в деталях, добиваясь повышения энергоэффективности и эргономичности.

Работа компрессора холодильника

Наиболее часто встречающийся вариант компрессора — поршневой — отличается в зависимости от конкретной модификации. В наиболее общем виде коленчатый вал вращается внутри герметичного кожуха. Движения поршня нагнетают хладагент в конденсатор, нося при этом возвратно-поступательный характер. Система клапанов регулирует попадание газа.

Однако в бытовых холодильниках строение самого поршня также может быть с различным механизмом. При наличии двух компрессоров в рефрижераторе используют кривошипно-кулисный, для большого объёма и значительных нагрузок — кривошипно-шатунный. Замена коленчатого вала в моторе подачей переменного тока на катушку повышает экономичность, делая ненужной механику.

Схема работы компрессора

Электроток, проходя через замкнутые контакты терморегулятора, реле тепловой защиты и пусковое, а также рабочую обмотку компрессора, запускает работу последнего.

Пусковое реле подключает к цепи пусковую обмотку мотора. Контакты замыкаются, двигатель начинает вращение. Биметаллическая пластина реле тепловой защиты меняет форму при опасном нагреве, который может случиться при сильном повышении электротока. При этом контакты размыкаются, отключая двигатель. Также двигатель останавливается из-за размыкания контактов терморегулятора – компрессор отключается, когда температура достигает заданного значения.

Устройство однокамерного холодильника

Испаритель размещен в верхней части рефрижератора, под ним для плавного снижения температуры – поддон, закрытие/открытие отверстий которого регулирует подачу охлажденного воздуха в камеру. Термореле запускает цикл включения/выключения компрессора. Внутри трубопровода современных холодильников – капиллярная трубка, предохраняющая от конденсата.

Устройство двухкамерного холодильника

В двухкамерном холодильнике теплоизоляция перегородки разделяет между собой испарители, отдельные для каждой камеры. Хладагент вначале по капиллярной трубке закачивается на испаритель в морозильной камере, и только после падения его температуры ниже нуля по шкале Цельсия, поступает в испаритель второй — холодильной — камеры. После обмерзания второго испарителя термореле прекращает работу компрессора.

При нагреве испарителя до определенного уровня, автоматически включается компрессор.

Схема морозильной камеры

Как часть бытового холодильника, морозильная камера традиционно должна находится наверху, так как охлажденный воздух опускается вниз по законам физики. Но в современных холодильниках она может быть и сбоку, и внизу. Ничего магического тут нет – это стало возможным благодаря исключительно технологическим новинкам. В частности, наличию двух компрессоров или двух контуров. Подобные инженерные решения повышают стоимость продукции, но в то же время возрастает уровень бытового комфорта, что объясняет их растущую популярность.

Принципиально устройство отдельной морозильной камеры не отличается от такого у включенной в состав холодильника. Система вентиляторов при сухой заморозке – основное отличие от требующего капельного размораживания типа.

Принцип работы

Принцип работы холодильника заключается в следующем:

  1. Тепловая энергия передается из камеры в окружающую среду.
  2. Холод концентрируется внутри корпуса.

Чтобы отобрать тепло, необходимо применить хладагент, который называется фреоном. Этот газообразный состав состоит из этана, хлора и фтора. Он может переходить в жидкое состояние и газообразное. Это случается при скачках давления.

Компрессор холодильника всасывает хладагент внутрь. В системе используется электрический двигатель, который запускает вращение поршня. Этот механизм вызывает сжатие газа.

Процесс разделен на 2 этапа:

  1. Изначально поршень движется в возвратном направлении, а когда он смещается, происходит открытие впускного клапана.
  2. Затем поршень движется в обратном направлении, сжимая газообразное вещество. Сжатый хладагент воздействует на пластину выпускного клапана, что приводит к резкому скачку давления. В результате газ нагревается до +100 °C, а клапан открывается и выпускает его наружу.

Подогретое вещество направляется в конденсатор, а затем передается в окружающую среду. При передаче тепла запускается конденсация газа, а фреон приобретает состояние жидкости.

Саморазмораживающийся

Модели с саморазмораживающейся функцией выполняют цикл разморозки в автоматическом режиме. Всего есть 2 типа таких систем:

  1. Капельная.
  2. Ветреная (No frost).

В оборудовании с капельной функцией испаритель размещается сзади аппарата. Когда устройство работает, сзади на стенке появляется иней. В процессе размораживания наледь перемещается по желобам в нижнюю секцию холодильника. По мере нагревания компрессора происходит испарение жидкости.

В моделях с такой системой воздух от испарителя передается внутрь камеры с помощью вентилятора. Затем он стекает по желобкам в специальный отсек.

Слово «ноу фрост» ничего не говорит для новичков. Поэтому при ознакомлении с принципом действия холодильника необходимо уточнить, как работает система No frost и что это такое.

Инверторный

Компрессорные установки в инверторных холодильниках выполняют аккумуляцию и преобразование постоянного тока в переменный с номинальным напряжением в 220 В. Принцип их действия заключается в плавном изменении оборотов двигательного вала.

Когда холодильник запускается, инвертор достигает требуемого количества оборотов для поддержания нормального температурного режима под корпусом. После этого оборудование переходит в стадию ожидания. По мере повышения температуры происходит срабатывание датчика, а скорость вращения растет.

Абсорбционный

Специфика работы абсорбционных моделей сводится к бесперебойной циркуляции и испарению фреона в жидком состоянии. Его роль выполняет аммиак, а в качестве поглотителя (абсорбента) используется водный аммиачный состав.

В системе охлаждения присутствует хромат натрия и водород. Первый обеспечивают защиту стенок от коррозийных процессов, а второй регулирует давление в системе.

Когда оборудование подключается к электроснабжению, кипятильник нагревает рабочий состав, размещенный в специальной емкости. После этого сжиженный хладагент передается испарителю и соединяется с водородом. Из-за разности давлений 2 составов аммиак испаряется.

Охлажденное вещество отнимает тепловую энергию извне.

Промышленные

Промышленное оборудование отличается от бытового показателями мощности и габаритами камер охлаждения. Производительность холодильников достигает нескольких десятков кВт, а рабочий температурный диапазон морозилок варьируется в пределах +5…-50 °C.

Промышленные агрегаты используются для эффективного охлаждения и глубокой заморозки продуктов. Объем камеры варьируется от 5 до 5 тыс. т. Основные сферы применения — предприятия по заготовке и переработке продуктов.

Как работает холодильник

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

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

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

Читайте также: Как правильно обжимать наконечники для проводов — 5 правил опрессовки

Абсорбционный тип

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

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

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

Саморазмораживающийся тип

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

  • Капельное.
  • Ветреное.

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

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

Промышленные холодильники

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

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

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

Инверторный тип

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

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

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

Схема и принцип работы двухкамерного

Схемы работы получения минусовой температуры в двухкамерном холодильном агрегате и плюсовой температуры отличаются.

В такой бытовой технике между морозильной и холодильной камерами находится теплоизолирующая перегородка, каждый отсек имеет свой испаритель. Работает агрегат по следующему принципу: при помощи компрессора в морозильную камеру подаётся фреон (группа насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, используется в холодильных установках). Этот газ закипает и испаряется, попадая в воздухоохладитель, понижается температура его поверхности.

Этот процесс повторяется до тех пор, пока температура не станет минусовой. Газ не направляется в воздухоохладитель холодильной камеры, поскольку в ней охлаждение не происходит. Тем не менее после полного охлаждения морозильной камеры, хладагент попадает в испаритель холодильной.

В холодильных отсеках с небольшим объёмом помещается воздухоохладитель, размеры существенно меньше испарителя морозильной камеры. Температура в холодильной камере всегда выше 0, а в среднем 4-6 градусов по Цельсию.

На фото электросхема двухкамерного холодильника. Такие схемы у Lg, «Аристон», «Веко», «Горение», «Самсунг».

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:

Схема работы электроустройств

Принцип работы электросхемы холодильника:

  1. Электрический ток подаётся из сети общего пользования через следующие устройства:
      Контакты терморегуляторы (рассмотрим, что они замкнуты).
  2. На кнопку размораживания (при наличии таковой).
  3. К реле теплозащиты.
  4. На катушку пускового реле.
  5. К обмотке электромотора компрессора.
  6. На данный момент мотор не получил вращения. Значит, протекающий электроток через обмотку мотора превышает номинальный. Устройство пускового реле сделано так, что при превышении номинально заданного напряжения его контакты замыкаются. В результате обмотка двигателя подключается. После начала вращения двигателя ток начинает снижаться на пусковом реле. После достижения номинального напряжения контакты на пусковом реле размыкаются, и электродвигатель работает в обычном режиме.
  7. Температура в испарителе с течением времени будет падать. После достижения определённого значения контакты терморегулятора размыкаются. В результате электродвигатель останавливается, компрессор больше не работает.
  8. Поскольку компрессор больше не работает, то температура в испарителе начинает постепенно расти. После повышения температуры выше установленного порога контакты терморегулятора замыкаются, после чего цикл охлаждения повторяется.

В электросхеме холодильника также присутствует реле защиты. Оно выключает электродвигатель, если электроток подаётся в избытке. Это помогает уберечь как обмотку электродвигателя, так и в целом жильё от возможного возгорания из-за перегрузки в электросети и её воздействия на электросистему холодильника.

Устройство реле защиты простое. Оно состоит из тонкой металлической пластины. При повышении температуры, которая возникает из-за повышенного сопротивления электротока при его избытке, пластина изгибается, в результате контакты размыкаются. После того как пластина остывает, контакты снова смыкаются.

https://youtube.com/watch?v=IkNikwNRzFo

Принципиальная схема холодильника

Ещё 30 – 40 лет назад бытовые холодильники имели довольно простое строение: мотор-компрессор запускался и отключался 2 – 4 устройствами, о применении электронных плат управления и речи быть не могло.

Современные модели имеют множество дополнительных опций, но принцип работы в целом остается неизменным.

Терморегулятор – основной и единственный орган управления, которым пользователь может настроить работу старого холодильника, располагается обычно внутри холодильной камеры. Под силовым рычагом – крутящейся ручкой – скрыта пружина сильфона. Она сжимается, когда в камере холодно, тем самым размыкая электрическую цепь и отключая компрессор.

Как только температура поднимается, пружина распрямляется и вновь замыкает цепь. Ручка с указателями силы заморозки холодильника регулирует допустимый диапазон температур: максимальную, при которой компрессор запускается, и минимальную, при которой охлаждение приостанавливается.

Тепловое реле выполняет защитную функцию: контролирует температуру двигателя, поэтому расположено непосредственно возле него, часто совмещено с пусковым реле. При превышении допустимых значений, а это может быть 80 градусов и более, биметаллическая пластина в реле изгибается и прерывает контакт.

Мотор не получит питания до тех пор, пока не остынет. Это защищает как от поломки компрессора вследствие перегрева, так и от пожара в доме.

Мотор-компрессор имеет 2 обмотки: рабочую и стартовую. Напряжение на рабочую обмотку подается напрямую после всех предыдущих реле, но этого недостаточно для запуска. Когда напряжение на рабочей обмотке повышается, срабатывает пусковое реле. Оно дает импульс на стартовую обмотку, и ротор начинает вращаться. В результате поршень сжимает и проталкивает по системе фреон.

В целом цикл работы холодильника можно описать следующим образом:

  1. Включение в сеть. Температура в камере высокая, контакты терморегулятора замкнуты, мотор запускается.
  2. Фреон в компрессоре сжимается, его температура повышается.
  3. Хладагент выталкивается в змеевик конденсатора, расположенный за спиной или в поддоне холодильника. Там он остывает, отдает тепло воздуху и переходит в жидкое состояние.
  4. Через осушитель фреон попадает в тонкую капиллярную трубку.
  5. Попадая в испаритель, расположенный внутри камеры холодильника, холодильный агент резко расширяется благодаря увеличению диаметра трубок и переходу в газообразное состояние. Полученный газ имеет температуру ниже -15 градусов, поглощает тепло из камер холодильника.
  6. Немного нагретый фреон поступает в компрессор, и всё начинается заново.
  7. Через некоторое время температура внутри холодильника достигает заданных значений, контакты терморегулятора размыкаются, мотор и движение фреона останавливаются.
  8. Под воздействием температуры в помещении, от новых тёплых продуктов в камере и открывания двери, температура в камере повышается, терморегулятор замыкает контакты и начинается новый цикл охлаждения.

Эта схема в точности описывает работу старых однокамерных холодильников, в которых один испаритель.

Как правило, испаритель является корпусом морозилки в верхней части агрегата, не изолированный от холодильной камеры. Отличия в устройстве других моделей рассмотрим далее.

Процесс работы холодильной установки

В испарителе 10 кипящий фреон отбирает тепло у находящейся в баке 12 охлаждаемой воды (рис. 3). Пары холодного фреона проходят в компрессор 1 через теплообменник 4, где подогреваются до температуры 273 К (0 °С) жидким фреоном, поступающим через фильтр-осушитель 5 из ресивера 3. Давление во всасывающей стороне компрессора 1 составляет 150…200 кПа. Компрессор 1 сжимает пары фреона до давления 0,9…1,1 МПа. Температура последнего при этом поднимается до 330..350 К (до 80 °С).

Затем горячий фреон поступает в конденсатор 2, где охлаждается воздухом, продуваемым вентилятором 13 через трубки конденсатора 2, при этом газообразный фреон переходит в жидкое состояние, т. е. конденсируется. В конденсаторе 2 пары фреона охлаждаются воздухом, подаваемым вентилятором 13, до температуры конденсации около 30 °С. Жидкий фреон из конденсатора 2 стекает в ресивер-накопитель 3, из ресивера – в фильтр-осушитель 5.

Рис. 3.Технологическая схема рабочего процесса холодильной установки:1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – ресивер; 4 – теплообменник; 5 – фильтр-осушитель; 6 – смотровое устройство; 7 – терморегулирующий вентиль; 8 – водяной насос; 9 – пластинчатый охладитель; 10 – аккумулятор холода (испаритель); 11 – реле давления; 12 – бак; 13 – вентилятор; 14 – термореле

Пройдя фильтр-осушитель 5, фреон попадает в теплообменник 4, где жидкий фреон охлаждается за счет фреона, отсасываемого компрессором 1 из испарителя 10.

Из теплообменника 4 жидкий фреон через смотровое окно поступает к терморегулирующему вентилю 7. Вследствие малого сечения проходного отверстия термовентиля 7 фреон, поступающий через него в испаритель 10, дросселируется, и его давление резко падает (до 0,1…0,3 МПа).

В испарителе 10 жидкий фреон кипит, превращаясь в пар. Низкое давление в испарителе 10 определяет низкую температуру кипения поступающего в него фреона. Кипящий фреон отнимает тепло у теплоносителя (воды), находящегося в баке 12. По мере продвижения фреона по каналу испарителя 10 количество жидкого фреона уменьшается, а количество паров, образовавшихся в результате кипения, возрастает. Сухие, перегретые пары фреона из испарителя 10 отсасываются компрессором 1. Охлажденная вода подается водяным насосом в пластинчатый охладитель 9. Далее круговой рабочий цикл повторяется.

При работе холодильной машины в автоматическом режиме термореле 14 поддерживает температуру воды в аккумуляторе холода 10 в пределах 273,5…276 К (0,5…3,0 °С).

При необходимости в аккумуляторе холода 10 можно получать лед, намораживая его на панелях испарителя 10.

Реле давления 11, терморегулирующий вентиль 7, термореле 14 и датчик температуры дают возможность поддерживать в заданных пределах давление фреона на линиях высокого и низкого давления, регулировать заполнение испарителя 10 жидким фреоном, а также поддерживать в аккумуляторе холода 10 заданную температуру паров фреона при намораживании льда и заданную температуру воды.

Проблема в компрессоре?

  1. Снимите компрессор и пускозащитное реле.Под ним будет 3 контакта: пусковой и рабочей обмоток и общий.
  2. На современных (особенно импортных) компрессорах на шильдике или наклейках изображают расположение контактов в соответствии с обмотками. Если нет — вооружаемся мультиметром иизмеряем сопротивлениемежду ними. Сопротивление пусковой обмотки (между контактами ее и общим) для бытовых холодильников будет примерно 13 Ом. Рабочей — 43-45 Ом. Сопротивление между контактами обмоток будет равно суммарному, то есть 13+45=58 Ом. Допустимы колебания в зависимости от мощности и модели агрегата.
  3. Изготавливаем несложный прибор, имитирующий работу пускозащитного реле: к вилке подключаем 2 двухжильных провода, один из которых размыкаем с помощью кнопки. Подключаем прямой провод к рабочей обмотке, разомкнутый к пусковой, общие — к общему контакту. Зажимаем кнопку, вставляем вилку в розетку. Если компрессор исправен — он заведется. После нескольких секунд работы отпустите кнопку, выключив пусковую обмотку.

Если результат неутешительный — можно попробовать понять, в чем проблема. Но ценность этих знаний сомнительна, ведьремонт компрессора в большинстве случаев стоит дороже, чем покупка нового аналога,

да и не каждая контора возьмется за такую трудоемкую работу. И все же:

  • Проблема, которую вы могли заметить еще при изготовлении своего «реле». При попытке измерить сопротивление мультиметр показал обрыв? Значит обмотки разорваны, контакта нет. Ремонт состоит в том, чтоб намотать их заново, но это слишком кропотливая работа.
  • Поставьте мультиметр в режим прозвона и проверьте, не пробивает ли он на корпус. Один щуп поднесите к корпусу, другим поочередно прикасайтесь до контактов обмоток. Если прибор показал контакт — есть пробой, мотор сломался.
  • При длительной работе под большой нагрузкой (никогда не забивайте полный морозильник теплого мяса!) компрессор может сильно перегреться. При этом происходит оплавление изоляции проводов в обмотке, она начинает работать, не задействуя всю свою мощность. Компрессор сильно греется, не может обеспечить давление для работы в обычном режиме, регулярно срабатывает тепловая защита.
  • Другие, более серьезные аварии, вроде гидравлического удара. Громкий грохот где-то внизу холодильника вы точно заметите и, на будущее, знайте, что после такого компрессор можно просто отнести на металлолом.

«Как проводится замена пускозащитного реле холодильника? Почему реле приходит в негодность? Как самостоятельно заменить пусковое реле? Мы расскажем об этом более детально»

Бытовые и промышленные холодильники – это достаточно сложное инженерное воплощение. Они состоят из множества узлов и электронных плат. Все процессы в холодильном оборудовании взаимосвязаны и поломка одной маленькой запчасти может парализовать работу всего аппарата. То же самое может произойти из-за выхода из строя пускозащитного реле. Данный компонент предназначен для своевременного запуска компрессора. Мотор не в состоянии самостоятельно начать работу без этой маленькой коробочки, которая в свою очередь так же предохраняет компрессор от перегрева и работы на износ. Как только мотор начинает перегреваться, реле размыкает электрическую цепь. Ток не попадает на электрическую цепь и работа прекращается. Это защищает такой важный агрегат от преждевременной поломки.

Подключение реле компрессора холодильника

Чтобы подключить реле компрессора холодильника, необходимо выполнить несколько простых действий. При этом используется шланг стеклоомывателя. Найти его не составит труда. Он есть практически в любом магазине, который занимается продажей запчастей для автомобилей.

Что касается эксплуатации устройства, то важно следить за уровнем масла. Это позволит избежать перегрева

При этом длительность работы устройства не должна превышать сорока пяти минут. В противном случае оно может быстро выйти из строя.

Данное устройство является электрическим. Поэтому при его использовании необходимо соблюдать технику безопасности. Прежде чем приступать к эксплуатации, обязательно проверяется качество изоляции проводов. При этом применяется только специальный материал. Во время использования устройства руки должны быть обязательно сухими.

Схема холодильника Ariston

Принципиальная электрическая схема холодильника Hotpoint Ariston MB 2185 NF.019

L – фаза, N- нейтраль, TH1- терморегулятор холодильной камеры, TH2 —терморегулятор морозильной камеры RH1 – тепловое реле компрессора, RA1 – пусковое реле компрессора, SL1- индикаторная лампа холодильной камеры,SL2 — индикаторная лампа морозильной камеры, IL1 – выключатель лампы, L1- лампа освещения холодильного отделения, TIM – таймер, TR – TR тепловое реле тэна испарителя, TF- плавкий предохранитель, CO1- компрессор холодильной камеры, СО2 — компрессор морозильной камеры, R1- тэн испарителя, R2- тэн поддона каплепадения, RA2 -пусковое реле компрессора, RH2- тепловое реле компрессора

Система No Frost и саморазморозка

Описанные выше холодильники имеют капельную систему разморозки. Это значит, что холодильной камере установлен “плачущий” испаритель: в период простоя компрессора иней на нём тает естественным образом, потому как температура в камере плюсовая.

Образовавшаяся вода стекает по специальным желобам через трубочку в контейнер, расположенный над мотором или возле него. Позже работающий мотор сильно нагревается, и вода испаряется. Морозилка при такой системе самостоятельно не оттаивает никогда, к тому же иней образуется не только на стенках камеры, но и на продуктах.

Холодильники No Frost не нуждаются в разморозке, инея в их камерах, даже в морозилке, вы не увидите. Характерная особенность таких моделей – наличие вентилятора, который распределяет холодный воздух от испарителя по камерам.

В холодильниках No Frost присутствуют стандартные пуско-защитные реле, усовершенствованное термореле, а также вентилятор и нагревательные элементы для автоматической оттайки

Сам охлаждающий змеевик в таких моделях выглядит не как привычная сплошная металлическая пластина, а как автомобильный радиатор или змеевик конденсатора сзади старых холодильников.

В общей схеме работы холодильника новые элементы ведут себя следующим образом:

  • вентилятор или турбина запускается вместе с компрессором и равномерно распределяет холодный воздух по камерам;
  • когда термореле размыкает контакты, питающие двигатель в связи с достижением заданной температуры, одновременно отключается и вентилятор;
  • раз в 8 – 16 часов термореле включает нагревательный элемент. Это электрический мат или провод, нагревающий змеевик испарителя для удаления с него инея. Теплый воздух не попадает в камеры холодильника, поскольку испаритель скрыт, а вентилятор отключен;
  • когда весь иней оттаял, переключатель компенсации температуры отключает подогрев;
  • дополнительно термостат может управлять заслонкой, регулирующей подачу холодного воздуха в основную камеру по каналам.

Разморозка таких холодильников похожа на “плачущий” испаритель лишь в одном: образовавшаяся вода также стекает по каналам в емкость около мотора.

Испаритель и вентилятор могут быть скрыты в перегородке между камерами, а для регулировки температуры служат разное количество воздуховодов и подвижные заслонки в них

Описанная выше схема – наиболее примитивная. Большинство современных моделей управляются централизованно, с электронной платы.

Основной недостаток холодильников No Frost – пересыхание продуктов из-за постоянной циркуляции воздуха. Всё приходится хранить в контейнерах с плотными крышками или заворачивать в плёнку.

Оригинальное решение проблемы предлагает Electrolux в системе Frost Free. В этих агрегатах морозилка работает по системе No Frost, а в камере с плюсовой температурой установлен классический, “плачущий” испаритель. Электрическая схема в целом идентична стандартным системам “без инея”.

Особенности устройства и работы холодильников с системой NO Frost

Главным недостатком обычных бытовых холодильников считается регулярное замерзание влаги, которая попадает в камеру и остается на стенках испарителя. В результате образовавшийся иней препятствует охлаждению воздуха внутри камеры. Нарушается нормальный процесс охлаждения.

Фреон продолжает циркулировать в системе, однако снижается его способность поглощать тепловую энергию.

При появлении в морозильной камере толстого слоя снежной шубы пользователь сталкивается сразу с двумя проблемами:

1. Находящиеся внутри продукты питания подвергаются меньшему охлаждению.

2. Двигатель компрессора испытывает повышенную нагрузку, так как вынужден работать непрерывно, поскольку терморегулятор не срабатывает в условиях повышенной температуры. В данном случае детали механизма изнашиваются значительно быстрее.

Именно поэтому при эксплуатации холодильников, оснащенных капельными испарителями, приходится периодически прибегать к их принудительному размораживанию.

При использовании системы No Frost замерзание влаги не происходит. Соответственно, схема работы холодильника данного типа не предполагает регулярных разморозок.

Система No Frost состоит из:

  • электрического ТЭНа;
  • встроенного в конструкцию таймера;
  • вентилятора, способствующего поглощению тепла;
  • специальных трубок, посредством которых осуществляется отвод талой воды.

Размещенный в морозильной камере испаритель представляет собой достаточно компактный радиатор, который может быть установлен практически в любом месте. Для более эффективного поглощения образующейся внутри морозильника тепловой энергии задействован вентилятор.

Вентилятор системы No FrostВентилятор системы No Frost.

Находясь непосредственно за испарителем, он обеспечивает постоянное движение воздуха в необходимом направлении. Таким образом, продукты питания пребывают под постоянным воздействием воздушного потока, благодаря чему идеально охлаждаются.

В то же время на стенках испарителя скапливается конденсат, в результате чего постепенно происходит образование инея. Однако за счет таймера, которым оснащена система No Frost, в определенный момент запускается ТЭН и происходит процесс оттаивания.

При включенном ТЭНе слой снежной шубы заметно уменьшается, а оттаявшая вода перемещается по трубкам, заполняя поддон, расположенный вне холодильной камеры. В дальнейшем происходит естественное испарение влаги, которая поступает в воздух помещения.

Преимущественно устройство холодильника бытового назначения предполагает наличие системы No Frost исключительно для морозильника.

Но существуют также современные модели, в которых она установлена, в том числе, в холодильной камере.

Такие приборы гораздо меньше нуждаются в систематическом уходе. Единственным неудобством, связанным с их эксплуатацией, можно считать достаточно быстрое высыхание находящихся в камере продуктов питания.

Это связано как с непрерывной циркуляцией воздуха в системе, так и с практически непрекращающимся процессом выведения избытков влаги.

Добавить комментарий