Сколько оборотов у двигателя компрессора холодильника

Обновлено: 18.05.2024

Работа бытового и промышленного холодильного оборудования напрямую зависит от циркуляции хладагента, отвечает за этот процесс компрессорная установка. По сути, это самый важный элемент конструкции, без которого домашний холодильник заинтересует только приемщиков вторсырья. Чтобы произвести ремонт этого устройства или произвести замену, важно понимать принцип его работы. В данной публикации мы расскажем о внутреннем устройстве различных компрессоров бытовых холодильников и их особенностях.

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
B – Компрессорный аппарат.
С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора. Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

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 (А на рис. 1) 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:

Нижняя часть металлического кожуха.
Крепление статора электромотора.
Статор двигателя.
Корпус внутреннего электромотора.
Крепеж цилиндра.
Крышка цилиндра.
Плита крепления клапана.
Корпус цилиндра.
Поршневой элемент.
Вал с кривошипной шейкой.
Кулиса.
Ползунок кулисного механизма.
Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
Верхняя часть герметичного кожуха.
Вал.
Крепление подвески.
Пружина.
Кронштейн подвески.
Подшипники, установленные на вал.
Якорь электродвигателя.

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

Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
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.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

Отводной патрубок.
Отделитель масла.
Герметичный кожух.
Фиксируемый на кожухе статор.
Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
Обозначение диаметра якоря.
Якорь.
Вал.
Втулка.
Лопасти.
Подшипник на валу якоря.
Крышка статора.
Вводная трубка с клапаном.
Камера-аккумулятор.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне. При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Многие пользователи задаются вопросом, что такое компрессор для холодильника, и как он работает. Деталь является важной частью системы охлаждения. Она поддерживает циркуляцию фреона и сжимает его, что помогает получить низкую температуру внутреннего пространства. Существует несколько типов компрессоров, отличающихся принципом работы и некоторыми другими характеристиками.

Из чего состоит и как работает компрессор

Схема охлаждающей системы включает испаритель, мотор и конденсатор. Все элементы тесно связаны между собой. Компрессор в холодильнике используется для нагнетания хладагента в капиллярные трубки. Принцип работы детали включает в себя следующие моменты:

извлечение паров фреона из испарителя;
подача хладагента в конденсатор;
охлаждение и сжижение газообразного хладона;
обеспечение движения жидкого фреона по капиллярным трубкам и фильтрам-осушителям;
подача сжиженного охлаждающего вещества в испаритель (здесь начинается процесс кипения, требующий получения тепловой энергии из окружающего пространства).

Течение вышеуказанных процессов способствует снижению температуры в камерах холодильника. Сжиженный хладагент приобретает газообразное состояние, цикл охлаждения начинается вновь. Устройство компрессорной установки зависит от типа деталей. Бывают следующие виды деталей:

Динамические. Конструкция включает в себя корпус, мотор и вентиляторы, нагнетающие хладагент.
Поршневые. Конструкция схожа со строением одноцилиндровых автомобильных двигателей. В состав компрессорной системы входят вал и мотор.
Ротационные. Стандартная конструкция подобной детали включает катящийся цилиндр, расположенный в корпусе соответствующей формы.

Динамический

В зависимости от вида вентиляторов выделяют следующие типы компрессоров в холодильнике:

Осевой. Принцип работы основывается на сжатии хладагента путем изменения скорости движения вещества между лопастями ротора. Фреон перемещается в сторону оси ротора.
Центробежный. Принцип работы компрессора холодильника основывается на возникновении разряжения на подающей стороне, в результате которого хладон попадает на лопасти вентилятора. При вращении детали фреон отводится в сторону и распределяется возле стенок корпуса компрессора. На выходе газ попадает в диффузор, где скорость движения вещества падает, а давление растет.

Классификация динамических установок производится и по следующим критериям:

значение конечного давления;
количество ступеней сжижения газа (многоступенчатые и одноступенчатые)
тип привода (электрический и турбинный).

Динамические компрессоры имеют следующие преимущества:

простота конструкции, облегчающая ремонтные работы;
длительный срок службы;
удобство использования (устройство имеет небольшие размеры, что снижает вес холодильника).

Недостатком считается низкий коэффициент полезного действия. Создавать высокое давление подобная установка не способна, значит, холодильник не сможет работать в режиме интенсивной заморозки.

Поршневой

Принцип работы такого компрессора является возвратно-поступательным. Сжатие газа обеспечивается снижением объема вещества при перемещении поршня. Поршневые системы классифицируются по следующим признакам:

тип привода (использующие линейные или кривошипно-шатунные механизмы);
расположение цилиндров (существуют вертикальные, горизонтальные или угловые детали);
количество ступеней сжатия (компрессор холодильника может быть одно-, двух- или трехступенчатым).

При запуске двигателя начинается движение коленчатого вала в средней части корпуса установки. Возвратно-поступательные действия поршня приводят к выведению газа из испарителя и его подаче в накопитель. Фреон покидает компрессор при разряжении и возвращается при нагнетании. Это способствует повышению давления и сжижению газа. Поршень устроен так, что при включении компрессора попеременно срабатывают впускной и расходный клапаны.

Более современная конструкция включает инверторную схему подачи импульсов. Устройство состоит из штока и поршня, располагающихся в корпусе катушки. Подача переменного тока приводит к образованию магнитного поля, запускающего мотор. Преимуществами компрессора считают долговечность и возможность создания высокого давления. Недостатком считается повышенный уровень шума.

Ротационный

Конструкция включает 2 ротора — ведущий и ведомый. Детали движутся на встречу друг другу, повышая давление газа. Между валами или корпусом нет свободного пространства, поэтому порции хладагента не смешиваются и легко захватываются роторами. Фреон сжимается, после чего направляется в конденсатор. Преимуществами такой системы являются следующие характеристики:

отсутствие посторонних звуков и вибрации;
низкое потребление электроэнергии (связано с отсутствием потребности в повышении скорости вращения валов);
возможность достижения высоких показателей давления;
долговечность конструкции;
высокий коэффициент полезного действия.

Установка может быть дополнена следующими элементами:

Пластины. Введение подобной детали помогает получить большую силу сжатия газа. Однако, это способствует усложнению конструкции и преждевременному износу роторов.
Качающийся ротор. Применение хладагентов, не содержащих хлора, приводит к снижению полезного давления, связанному с проникновением газа в пространство между ротором и корпусом. Для снижения потерь пластину и вал объединяют.

Какой лучше

При выборе бытового холодильника у покупателей возникает вопрос, какой лучше тип компрессора. Более дешевые модели холодильных установок оснащены линейным мотором. Принцип работы устройства заключается в следующем:

температурный датчик контролирует показатели на протяжении всей эксплуатации холодильника;
при повышении температуры контакты реле размыкаются, из-за чего начинает работать компрессор ;
датчик сверяет температуру внутреннего пространства с установленным пользователем показателем;
когда степень охлаждения воздуха достигает нужного значения, мотор отключается, контакты реле смыкаются.

Недостатками такой системы считаются высокий уровень шума. Холодильник, оснащенный линейным компрессором, постоянно вибрирует. Компрессор разогревается, что повышает риск износа охлаждающей системы. К преимуществам линейных двигателей относят:

экологичность (при работе холодильника используется безопасный хладагент);
высокий класс энергоэффективности.

Тип компрессора указывается в инструкции по эксплуатации или техническом паспорте холодильника.

Что такое компрессор?

Без компрессора работа холодильника невозможна. Именно этот прибор создает разницу давления в различных участках системы охлаждения. Это осуществляется за счет уменьшения объема хладагента и его дальнейшего продвижения по теплообменной системе. Благодаря работе компрессора осуществляется отвод из холодильных камер тепла в окружающую среду, вследствие чего в холодильнике появляются условия для охлаждения, заморозки и долговременного сберегания продуктов.

Какими бывают холодильные компрессоры: плюсы и минусы

На сегодняшний день компрессоры для холодильников можно разделить на несколько категорий

Поршневой компрессор

Наиболее часто встречающийся и популярный вид. Такой узел состоит из одного или нескольких цилиндров, расположенных вертикально или горизонтально. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах осуществляют с помощью шатунно-кривошипного механизма возвратно-поступательные движения.

Сильные стороны данного компрессора:

Простая конструкция;
Демократичная цена;
Нет сложностей с ремонтом или обслуживанием;
На выходе давление воздуха высокое;
Высокая износостойкость. Прекрасно выдерживает как непрерывную работу, так и редкие включения;
Неприхотлив в работе и содержании.

Слабые стороны:

Низкая производительность;
Необходимо регулярно проводить техобслуживание;
Нуждается в системе фильтров.

Роторный (винтовой) компрессор

Известен с конца 19 века. В таких охлаждающих узлах разность давлений, возникающая за счет вращения ротора и подвижной пластины, меняет энергию вращения. Такие компрессоры установлены в некоторых моделях холодильных бытовых приборов Индезит.

Плюсы:

Значительный коэффициент сжатия.
Отсутствие элементов, подверженных высокой нагрузке и регулярное впрыскивание масла в паровую камеру, обуславливают надежность и долговечность.
Регулировать производительность можно изменяя скорость, с которой вращаются роторы.
Отличается небольшой вибрацией, поэтому не требует прочного основания.
Относительно низкий уровень шума, благодаря чему холодильник можно устанавливать в любом помещении
Небольшие габариты самого узла.

Минусы:

КПД изменения состояния фреона внутри системы. Постоянная скорость вращения валов, обуславливает разную силу сжатия.

Инверторный компрессор

Работает без отключений, в отличие от линейного. После первого включения охладительная система опускает температуру в камерах до указанного уровня, в дальнейшем компрессор, используя лишь необходимую мощность, поддерживает необходимые для сберегания продуктов условия. Такими узлами оснащают холодильники Самсунг.

Достоинства:

Компрессор за редким исключением не задействует в своей работе максимальную мощность, поэтому по сравнению с другими охлаждающими системами электроэнергия расходуется более экономично.
Благодаря постоянной работе такие узлы не издают громких звуков, обычно сопровождающих процесс запуска традиционного компрессора.
Инверторные компрессоры более долговечны за счет отсутствия необходимости испытывать повышенные нагрузки при постоянных запусках и остановках.
На первый взгляд холодильники, оборудованные компрессором такой категории, дороже бытовых приборов с традиционной системой охлаждения. Но высокий уровень экономии электроэнергии, длительный срок эксплуатации, износостойкость делают покупку более выгодной.

Недостатки:

Сложность устройства и технологии производства, делающие стоимость готового компрессора более высокой в сравнении с более простыми видами охлаждающих устройств.
Перепад напряжения в домашней электросети может вывести инверторный компрессор из строя. Чтобы избежать подобной ситуации, перед приобретением бытового прибора с таким оснащением желательно убедиться в качестве проводки и при необходимости заменить слабые участки или обезопасить место установки холодильного агрегата.

Компрессор линейный

Работа такого агрегата осуществляется в три этапа: включение, охлаждение, выключение. Температуру в камере холодильника контролирует датчик, как только она превышает заданный уровень, запускается компрессор. Как можно скорее понизив температуру, он снова отключается. Этот цикл повторяется все время, пока холодильник подключен к электросети. Возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре происходит за счет воздействия электромагнитных сил, благодаря чему снижаются энергопотери, а срок эксплуатации увеличивается. Энергопотребление таких компрессоров по сравнению с традиционными агрегатами ниже на 40%. Такими узлами оснащены некоторые холодильники Electrolux.

Плюсы:

Увеличение долговечности и надежности за счет меньшего количества подвижных элементов.
Система управления компрессора помогает свести к минимуму температурные отклонения в холодильной камере от установленной владельцем и улучшить контроль за диапазоном температурных колебаний.
Конструкция и система работы компрессора позволяет экономно расходовать электроэнергию.
Стабильность условий внутри холодильной камере за счет непрерывности работы охлаждающей системы, помогает охлаждать продукты в кратчайшие сроки и сохранять все полезные свойства.
Холодильник, оснащенный линейным компрессором работает относительно тихо, благодаря плавной системе запуска и остановки охлаждающего узла.

Минусы:

Каждое включение и отключение охлаждающего узла сопровождается характерными щелчками.
При запуске компрессор испытывает максимальную нагрузку и увеличивает потребление энергии.

Значительно реже холодильники оснащаются следующими видами компрессоров:

Безмаслянный. Как следует из названия, агрегат не требует масла для работы. Обычно их устанавливают в холодильных установках.
Электрогазодинамический. В такой конструкции необходимое давление получается благодаря возникновению в электрическом поле объемных зарядов частиц.

Как и любое устройство, компрессоры имеют свой срок эксплуатации и нуждаются в периодическом обслуживании. В случае выхода из строя охладительной системы в бытовом приборе не стоит самостоятельно устранять неполадку, лучше доверить ремонт холодильников специалисту.

Давайте разберемся, что это за устройства, чем они отличаются друг от друга, их плюсы и минусы и попробуем выяснить, какой компрессор в холодильнике лучше.

Почему он урчит

То звуковое сопровождение холодильников, которое было раньше, не сравнить с нынешним. Оно стало тише. Это объясняется тем, что ранее в холодильниках использовались компрессоры, работа которых осуществлялась кривошипной системой под действием крутящего момента. В дальнейшем, да и сейчас в некоторых марках, электромагнитное поле, создаваемое обмотками электродвигателя, обеспечивает поступательное движение компрессорных поршней в одной плоскости. Отсюда и название агрегата – линейный компрессор.

Дабы не вдаваться больше в технические дебри, познакомимся с элементарным принципом работы этого агрегата, который заключается в следующем:

На протяжении всего процесса датчик реле постоянно анализирует показатели существующей температуры.
Если температура поднялась, датчик дает сигнал (раздается щелчок), компрессор подключается к работе (холодильник вздрагивает) и со всей мощью, с полной нагрузкой и максимальной скоростью начинает охлаждать камеру.
В течение работы компрессора датчик продолжает сравнивать температуры.
Когда воздух в камере достаточно охладится до нужного показателя, компрессор отключится, холодильниквздрогнет, релещелкнет. Но датчик по-прежнему будет анализировать температуры.

Эта цикличность продолжается до конца эксплуатации холодильника.

Рейтинг самых тихих моделей холодильников

Такой способ работы реле называется ступенчатым. Надо ли говорить, что эти постоянные включения, выключения линейного компрессорного агрегата сопровождаются его сильным разогревом. Это отрицательно сказывается на всей холодильной системе и повышает нагрузки на внутреннюю электросеть. Максимальные обороты компрессора при работе являются причиной большого расхода электроэнергии.

Но не все так плохо. У линейных холодильников есть и свои достоинства:

Бесшумный и высококачественный

Инверторный компрессор холодильника работает спокойно и размеренно без пикового повышения мощности и нагрузки, а стало быть, без систематического включения и выключения. Этому способствует инверторная система, которая позволяет потребляемый переменный ток из сети преобразовывать в постоянный. Далее происходит преобразование постоянного тока в переменный с изменением его параметров: напряжения, силы тока, частоты.

Охлаждение камеры поддерживается не включением и выключением компрессора, а снижением его оборотов.

Холодильные агрегаты такого типа отличаются низким потреблением энергии, поэтому им присуждается самый высокий класс энергосбережения. Он на 20% экономичнее, чем другие компрессоры. Причина этой экономии в том, что максимальную мощность он использует только при включении, а затем обороты снижаются, обеспечивая необходимую температуру в камере.
Как вытекает из конструктивных и эксплуатационных особенностей инверторного компрессора, он включается один раз и без звукового сопровождения температурного датчика.
Температура, которую устанавливает пользователь, постоянно держится на одной отметке.
Долгий срок эксплуатации объясняется отсутствием в работе амплитудных скачков, которые приводят к износу механизма. Десятилетний срок гарантии подтверждает высшее качество изделия и гарантирует его длительную работу.

Лучшие холодильники по качеству и надежности 2021 года

Итоги сравнения

Холодильники с инверторным компрессором уверенно входят в нашу жизнь. Но не все могут смириться с повышенной стоимостью ради бесшумной работы при одинаковом качестве замораживания с линейным агрегатом. А экологичность, долговечность и энергоэффективность последних не меньше, чем у инверторных моделей. Владельцев старых добрых и привычных агрегатов не раздражает на кухне урчащее и вздрагивающее чудо техники.

Читайте также: