Бытовые холодильники
Холодильник бытового назначения – это устройство в виде шкафа с теплоизолированной камерой, которое поддерживает низкую температуру. Принцип работы холодильников основан на применение холодильной машины, который переносит тепло из рабочей камеры наружу. Данную технику используют для хранения быстро портящихся пищевых продуктов или предметов, требующих хранения в прохладном месте.
Существует два вида холодильников: среднетемпературные камеры для хранения продуктов и низкотемпературные морозильники.
Морозильник – это отдельное устройство или составная часть холодильника, предназначенная для замораживания и хранения продуктов. Температура в нем обычно составляет -18 °C.
Основные составляющие части холодильника:
- компрессор, который создает необходимую разность давления
- конденсатор, который отдает тепло в окружающую среду
- испаритель, который забирает тепло из внутреннего объема холодильной камеры
- терморегулирующий вентиль, который поддерживает разность давлений
- хладагент, который переносит тепло от испарителя к конденсатору.
Компрессор засасывает хладагент из испарителя в виде пара, сжимает его и выталкивает в конденсатор. Там нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдает тепло во внешнюю среду. В результате этого появляется конденсат, который поступает в капилляр. Далее жидкий хладагент поступает в испаритель, где за счет резкого уменьшения давления испаряется. Хладагент забирает тепло у внутренних стенок испарителя и внутреннее пространство холодильника охлаждается. Испаритель морозильной камеры обычно совмещен с корпусом, а испаритель холодильной камеры располагается на задней стенке.
Таким образом, под воздействием высокого давления хладагент в конденсаторе переходит в жидкое состояние и выделяет тепло, а под воздействием низкого давления в испарителе вскипает и переходит в газообразное состояние, поглощая при этом тепло. Для создания необходимой разности давления между конденсатором и испарителем нужен терморегулируемый расширительный вентиль. С его помощью внутренний объем испарителя правильно заполняется вскипевшим хладагентом. По мере снижения тепловой нагрузки на испаритель пропускное сечение вентиля меняется. При снижении температуры количество циркулирующего хладагента уменьшается.
Большое значение имеет чистота хладагента. Вода и примеси могут привести к засору капилляра или повредить компрессор. Примеси могут появиться в результате коррозии внутренних стенок трубопроводов, а влага может попасть через неплотности или во время заправки хладагента. Поэтому при заправке необходимо тщательно соблюдать герметичность. Перед капилляром устанавливается фильтр-осушитель.
Для увеличения производительности холодильника и предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор устанавливают теплообменник. Он выравнивает температуру на выходе из конденсатора и испарителя. К дросселю поступает уже охлажденный хладагент, который затем еще сильнее охлаждается в испарителе. А хладагент из испарителя подогревается перед поступлением в компрессор и конденсатор.
Устройство холодильного шкафа
- Теплоизоляция. Стенки холодильника двойные, заполненные теплоизолирующими материалами (минеральной ватой, полиуретаном или вспененным полистиролом). От качества теплоизоляции зависит количество энергопотребления.
- Дверь. С внутренней стороны расположены полки для хранения. В некоторых моделях может располагаться емкость для напитков с выведенным наружу патрубком с затвором и может использоваться в качестве кулера.
- Уплотнитель двери. Служит для предотвращения попадания теплого воздуха в холодильную камеру.
- Полки. Могут быть решетчатыми для улучшения циркуляции воздуха или стеклянными для изолирования отделений друг от друга.
- Циркуляция воздуха в камерах. Бывает естественной и искусственной (технология «No Frost»). При искусственной циркуляции испаритель отдален от основной камеры и сообщение наружных потоков осуществляется с помощью вентилятора. Благодаря предварительному осушению воздуха нет намерзания инея на испарителе. Оттаивание происходит без повышения температуры в камере. В некоторых моделях холодильников встроены системы контроля за температурой и влажностью.
- Автоматика и электрооборудование. Для управления цикличного включения и выключения холодильника установлен термодатчик. Для корректного запуска двигателя используют пусковые и защитные реле. Дополнительно могут быть установлены системы оттаивания или предотвращения образования инея на испарителе. Для освещения установлены лампы, которые включаются при срабатывании датчика открытия двери. Чтобы предотвратить потерю холодного воздуха, в некоторых моделях установлена сигнализация открытия двери.
При выборе холодильной камеры необходимо учитывать марку, цену, дизайн, внутреннее расположение камер, объем, размер, энергопотребление, уровень шума и т.п. Чтобы вычислить количество допустимых для закладки продуктов, необходимо рассчитать 1кг веса на 6л емкости камеры. Так же при покупке холодильника необходимо учитывать временной интервал сохранения температуры в момент отключения электроэнергии.