1 как устроены и работают плодоовощные холодильники

Обновлено: 30.04.2024

Производственные процессы, торговля и быт редко обходятся без установок для охлаждения. Даже посреди зимы поддерживать стабильную температуру продуктов питания без охладителя сложно. Кратко рассмотрим принцип работы (действия) холодильной машины – холодильника.

Как работает холодильник простыми словами

Принцип работы холодильника основан на испарении и выработке конденсата хладагента, зачастую – жидкого фреона. Охладитель поглощает вырабатываемую машиной тепловую энергию вследствие кипения холодильного агента. В его роли преимущественно выступает фреон.

Энергия у системы забирается (образуется холод), когда изменяется давление хладагента, приводящее к корректировке температуры его кипения. Для испарения жидкости её необходимо нагреть, конденсация наблюдается при отборе тепла из парообразной среды.

Холодильные машины в физике представлены четырьмя узлами:

Двигатель-компрессор – обеспечивает движение фреона по трубопроводу установки. Электромотор трансформирует электроэнергию в механическую, заставляя механический поршень компрессора двигаться и перекачивать хладагент. Холодильники комплектуются комбинированными мотор-компрессорами – два устройства в одном корпусе. Обычно агрегат подвешивается на пружине, поглощающей вибрации.
Конденсатор – теплообменник, где тепловая энергия паров фреона передаётся окружающей среде с переходом хладагента из газообразного в жидкое состояние. Бытовые холодильники оснащаются змееобразным конденсатором, расположенным на задней стенке устройства. В крупных промышленных установках используют теплообменники с радиаторами или вентиляторами, повышающими эффективность охлаждения.
Испаритель – аппарат, охлаждающий сам продукт, активно поглощающий тепловую энергию.
Дросселирующая капиллярная трубка из меди диаметром 0,6-0,85 см (терморегулирующий вентиль) – регулирует поток или давление фреона, который поступает из конденсатора в испаритель.

Роль холодильника в тепловом двигателе

Тепловой двигатель – агрегат, преобразующий тепловую энергию в механическую. Тепло он получает из внешней среды или использует образующееся вследствие сгорания топлива в камерах двигателей внутреннего сгорания. Часто возникает логический вопрос: зачем в тепловом двигателе нужен холодильник, какова его роль?

Работа тепловым двигателем совершается при разности давлений с обеих сторон поршня. Оно создаётся путём повышения температуры внутри агрегата на сотни градусов. Газ при этом совершает работу – расширяется, двигая поршень. Холодильник этот газ охлаждает, чтобы работа на сжатие была меньше, чем на декомпрессию.

Принцип работы холодильной машины основывается на охлаждении – отборе тепла у рабочей машины посредством кипения жидкости.

Французские дверцы, энергоэффективность, суперзаморозка и генерация льда — все это о холодильнике и во всех этих функциях легко запутаться. Вместе с экспертами разбираемся, на что обращать внимание при выборе холодильника, как сэкономить деньги и какие опции спасут при перепадах электричества, а какие — помогут во время отпуска.

Материал прокомментировали и проверили:

Правила выбора холодильников

Как правило, завод-производитель дает гарантию на новый холодильник сроком от года до пяти лет. Средний срок службы составляет от семи до десяти лет, но бывает, что меняют агрегат не раньше 20 лет активной эксплуатации. Чтобы максимально отложить срок замены, стоит ответственно подойти к выбору. Вот на что, по мнению экспертов, стоит обратить внимание:

1. Регулярная загрузка и подходящий размер

Обидно спустя пару месяцев эксплуатации обнаружить, что холодильника просто не хватает на весь необходимый объем продуктов. Так что стоит заранее оценить, что регулярно должно находиться в холодильнике и какие секции чаще всего используются.

Вместительность холодильников определяется в литрах. Для одного человека или пары подойдет вариант до 200 литров, а вот большим семьям нужны большие модели — многокамерные и двухдверные.

Кроме общего объема, внимание стоит обратить и на то, какие продукты чаще всего хранятся в холодильнике. Тут важны следующие моменты:

частота и объем использования морозильной камеры. Если нужны заморозки на длительный срок, лучше отдавать предпочтение вариантам с морозилкой, расположенной внизу холодильника: обычно у них больше объемы. В остальных случаях можно обойтись холодильником с верхней морозильной камерой — компактной и практичной;
количество свежих овощей, фруктов и скоропортящихся продуктов, которые хранятся постоянно. Если вы часто закупаетесь свежими продуктами, лучше выбрать модель со специальной фреш-зоной. В ней поддерживается нулевая температура, что позволяет содержимому храниться дольше. В больших холодильниках таких отсеков может быть несколько;
количество бутылок, которые нужно размещать на полках. Не самое очевидное, но важное свойство — это вместительная дверца и отдельные отсеки под продукцию в бутылках. Порой очень важно иметь возможность разместить много сока, молока, кефира и какое-то количество алкоголя.

2. Место под холодильник

На этом этапе надо определиться: встроенный холодильник или отдельно стоящий. Современные кухни нередко конструируются таким образом, чтобы скрывать все предметы бытовой техники за фасадами. Холодильники — не исключение, их тоже можно убрать в шкаф. Основных таких вариантов два:

частично встраиваемые — в кухонном гарнитуре выделяется ниша;
полностью встраиваемые, под них нужно выделять отдельный шкаф, а дверца холодильника сверху закрывается кухонным фасадом. Со стороны довольно сложно догадаться, что за этой конструкцией находится холодильник.

При любом типе холодильника нужно тщательно обмерить место, где он будет размещен. При замерах важно учитывать наличие розеток и плинтусов. Еще один важный момент — в какую сторону будет открываться дверца: при соседстве со стеной надо заложить дополнительное расстояние, чтобы избежать ударов.

Двери холодильников бывают разных типов:

открывающиеся на одну сторону. Чаще всего при первичной установке холодильника можно выбрать, на какую сторону их повесить;
распашные дверцы. Тут есть выбор между французскими дверцами (когда распашные только в холодильной камере, а морозилка может быть представлена выдвигающимися полками) и дверцами side-by-side (по сути, это два полноценных узких холодильника, приставленных друг к другу).

При выборе холодильника нужно учитывать параметр климатического класса. Данный показатель связан с температурой в помещении: если это подвал, скорее всего, понадобится класс SN (умеренный — от 10 до 32 градусов по Цельсию), а в жарком климате подойдет ST (субтропический. 16–38 градусов) или T (тропический: 16–43 градуса). В усредненных помещениях можно обойтись классом N (нормальный, 16–32 градуса).

3. Тип управления

электромеханическое управление позволяет вручную выставить самые простые показатели, его можно встретить в самых бюджетных моделях;
электронное управление дает возможность установить уровень охлаждения до градуса, выбрать отдельные функции;
управление по Wi-Fi дает полный контроль, вплоть до уведомлений о неисправностях.

4. Уровень шума

Современные холодильники практически бесшумны. В измеримых показателях — по ГОСТу — уровень шума не должен превышать 53 дБ, эксперты советуют ориентироваться на 40 дБ. Но если холодильник находится рядом с кабинетом или спальней, что часто бывает в небольших квартирах, даже этот уровень может быть критичным.

За работу камер холодильника отвечают компрессоры. Чем компактнее модель, тем больше вероятность, что в ней всего один компрессор, который обеспечивает энергией все камеры. Двухкомпрессорные модели обычно распределяют энергию по камере холодильника и морозильника. В этом случае можно, уехав в отпуск или на дачу, отключить только холодильную камеру, а морозильник оставить работать.

5. Тип размораживания

При капельной системе весь конденсат, который образовывается в результате охлаждения продуктов, по стенкам стекает в специальные поддоны, а после превращается в наледь. Периодически такие холодильники необходимо отключать от сети, полностью размораживать и промывать. Из плюсов: простая система не оснащена дополнительными вентиляторами, а значит, в холодильнике остается больше полезного пространства, а сам он издает меньше шума.

No Frost шумнее и занимает больше места, но чистить и мыть такой холодильник приходится гораздо реже .

6. Энергоэффективность

Холодильник — предмет бытовой техники, который работает круглые сутки, так что уровень энергопотребления у него высокий. Сэкономить на эксплуатации может помочь выбор энергоэффективной модели — тут надо обращать внимание на маркировку.

Буквами A, A+, A++ обозначаются холодильники с наивысшим уровнем энергоэффективности. Чем экологичнее модель, тем дороже она будет стоить, но и показатели с литерой B вполне достойны использования.

Чтобы подсчитать реальную экономию, стоит посмотреть в техпаспорте на цифру потребления энергии в год. Она выражена в киловаттах. Это поможет подсчитать, сколько денег потребуется на работу холодильника в месяц и стоит ли тратиться на более дорогой, но энергоэкономичный вариант.

7. Дополнительные функции

На эксплуатацию холодильника могут серьезно влиять и дополнительные параметры:

Комментарии экспертов

— При выборе холодильника стоит обратить внимание на наличие системы AntiFrost (NoFrost), которая позволит не размораживать холодильник. Некоторые модели из низкого ценового сегмента все еще требуют разморозки, но, как правило, это касается только морозильного отделения — холодильная камера почти у всех уже выполнена по технологии, которая не приводит к образованию льда.

Существуют также технологии, позволяющие дольше сохранять свежесть продуктов: отдельное охлаждение для зоны продуктов, более равномерное распределение потоков воздуха и т. д. Практически все современные холодильники имеют низкий уровень шума и услышать его из соседней комнаты будет сложно. Страна производства большой роли не играет.

Самая частая поломка в холодильниках — это механическое повреждение. Например, если трубки охлаждения не закрыты сплошной стенкой (что встречается сейчас крайне редко), то при перемещении холодильника с места на место можно их повредить.

Сегодня в ассортименте представлено множество моделей не только на разный бюджет, но и под разные запросы покупателей. Например, зона свежих овощей позволяет за счет более низкой температуры и оптимальной влажности дольше сохранять овощи свежими. Также есть функция доступа к напиткам через отдельную дверцу, которая поддерживает необходимую температуру во всем холодильнике и позволяет при этом охладить напитки до нужной температуры. Есть и холодильники с электрохроматическим стеклом на двери: по касанию можно сделать его прозрачным и посмотреть, что находится внутри.

— Сейчас есть тренд на умный холодильник ввиду моды на здоровый образ жизни. Это отражается на разработке бытовой техники: начали появляться функции предотвращения размножения вирусов и бактерий, функции двойного режима, когда морозильную камеру можно перевести в режим холодильника и наоборот. Появляются зоны свежести, где температура держится около нуля — для хранения мяса и рыбы. Также появился режим отпуска: активация функции предусматривает автономный переход холодильника в экономный режим при полной работе морозильной камеры. Еще бренды стали предлагать эргономичные решения для грамотного и компактного хранения продуктов. Из визуальных трендов — почти все компании начали предлагать потребителям не только традиционные белый и серый цвета, но и более интересные опции: черный, бронзовый, мраморный и другие.

Домашний современный уют предусматривает установку холодильника. Его предназначение заключается в длительном хранении продуктов. Несмотря на широкое распространение устройства, о принципе его действия знают не многие. Устройство компрессора холодильника и других элементов позволяет при минимальных затратах энергии поддерживать низкую температуру. Принцип работы холодильника предусматривает наличие других функций, которые позволяют содержать продукты в первоначальном состоянии.

Как устроен холодильник

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

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

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

Электродвигатель

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

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

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

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

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

Конденсатор

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

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

Испаритель

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

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

Капиллярная трубка

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

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

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

Фильтр-осушитель

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

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

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

Докипатель

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

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:

фильтр-осушитель;
капиллярная трубка;
испаритель;
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.

Читайте также: