Хладилникът е сложен електрически уред, който съчетава в работата си механични и електронни компоненти. Основната му цел е да натрупва студ и да поддържа дадена температура. Елементите се различават помежду си в типа на използвания компресор. За хладилник компресорът е като сърце на човек, чието техническо състояние на устройството като цяло зависи от неговата работа.
Дизайн на хладилен агрегат
В работно състояние хладилникът е свързан към мрежата от 220 волта и започва да получава предварително определена температура, след което се изключва. Когато температурата започне да се различава от зададената температура, устройството се включва отново и го понижава до зададената стойност. Това се случва в цикъл. Средната продължителност на мотора е 10-25 минути .
Работата на устройството се основава на свойството на хладилния агент бързо да променя фазовото си състояние. Хладилен агент е вещество, което предава топлина през капилярните тръби. Газът се използва като хладилен агент. При достигане на точката на кипене агентът отвежда топлина от обекта, с който е в контакт, а когато се охлади, го пренася в околната среда поради кондензация.
Устройството на хладилника се състои от четири основни компонента, които формират неговата работа:
- компресор;
- кондензатор;
- изпарител;
- термостат.
Когато компресорът (помпата) стартира, охлаждащият газ се изпомпва от изпарителя и се изпомпва в кондензатора. В него се случва газът да се охлажда, кондензацията му и преминаването в течно състояние. Агентът влиза във филтъра, в който се източва, и след това в изпарителя, където се създава понижено налягане. Веднъж в изпарителя, който е в течно състояние, хладилният агент кипи, отнемайки топлина от него. Това ви позволява да охлаждате както вътрешната повърхност на хладилната камера, така и предметите в нея.
Цикълът на движение се повтаря, докато термостатът се изключи, получавайки данни за стойността на температурата от термодвойката, разположена в хладилника. След като работи, термостатът изключва компресора. С повишаването на температурата термостатът стартира компресора отново. За да се намали кондензата, образуван поради температурната разлика, се използва капилярна тръба. Когато агрегатът работи, той се загрява, пренасяйки топлина в смукателната тръба. В най-новите хладилни модели капилярната тръба е разположена вътре в тръбопровода.
В еднокамерни единици за контрол на силата на охлаждане се монтира палет с малък отвор, директно под изпарителя. През този отвор студен въздух навлиза в охлаждащата камера. Чрез промяна на размера на отвора температурата в отделението за хладилник се регулира, докато във фризера остава непроменена. Фризерното отделение в еднокамерните хладилници се намира над хладилника.
Двукамерните хладилници използват собствен изпарител . Изпарителят на фризера първоначално се охлажда. След достигане на отрицателна температура, хладилният агент в течно състояние се изпраща до изпарителя на хладилното отделение. Самият изпарител е от два вида: плачещият и системата No Frost.
Плачещ изпарител
Този тип изпарител е метална плоча, разположена на гърба на хладилника. Когато се достигне необходимата температура и компресорът се изключи, процесът на размразяване започва и на стената на изпарителя се образува вода. Тази вода се стича по нея в специално разположена тава. Обикновено тази тава е разположена над компресора, температурата на която води до постепенно изпаряване на течността.
Когато мощността на компресора се промени, стойността на температурата в двете камери се задава едновременно. Термодвойката е разположена в хладилното отделение. Например, понижаване на температурата в отделението за хладилник с два градуса ще доведе до понижаване на температурата със същото количество във фризера. Трябва да се отбележи, че фризерът е проектиран така, че дори когато термостатът е в най-ниското положение, температурата в него не може да се повиши над зададеното, около минус 18 градуса.
Без система за охлаждане от замръзване
Системата No Frost работи по различен начин от типа на плач. В него изпарителят е разположен близо до фризера и по външния си вид наподобява радиатор. Газът се разпределя с помощта на вентилатор, който изпомпва въздух от отделенията за фризер и хладилник.
В такава система няма замръзване и върху хладилния агрегат не се образува леден слой с инея. Принципът на работа е подобен на класическите модели. Щом температурата достигне зададените стойности, двигателят се изключва и се включва, когато се повиши.
Но всъщност все още се появява студ, въпреки че не се вижда, тъй като самият изпарител е скрит от потребителя. Мразът, превръщащ се във вода, се размразява от топлината, идваща от мотора на устройството. Във фризерното отделение температурата се поддържа чрез включване и изключване на компресора, а в отделението на хладилника - с амортисьор. Позицията му е зададена в ръчен или автоматичен режим. В допълнение към амортисьора се използва вентилатор, който извежда студен въздух от фризерното отделение към хладилното отделение.
След появата на хладилно оборудване принципът на неговата работа не претърпя значителни промени. Формите, броят и местоположението на камерите се промениха, а всичко останало остана непроменено.
С разработването на електронни устройства, насочени към пестене на енергия, бяха измислени компресори с различен тип действие от използваните по-рано. Има два типа компресори:
- линеен;
- Инвертори.
Напоследък все повече производители преминават към модели с инверторно устройство за компресора на хладилника. Но наличните в тях недостатъци, които са особено характерни за използване на територията на страните от бившия СССР, не изоставят напълно използването на линейния тип устройства.
Линейни устройства
Ако погледнете визуално такъв компресор, можете да видите малка цев, състояща се от две половини, свързани чрез заваряване. Тръбите излизат от средата му, а на кутията са клеми за подаване на електрическа енергия към тях. Принципът на работа на линейните устройства се основава на работата на помпата. Този тип компресор за хладилници са разделени на следните видове:
- центробежна;
- бутало;
- въртеливо.
Тази класификация разделя устройствата не само според принципа на действие, но и по-важно по отношение на мощността, както и стойността на коефициента на ефективност (COP). В хладилници с този тип компресор двигателят винаги работи с максимална мощност. Този подход на употреба поставя напрежение в електрическата мрежа и хладилната система. Стартирането и спирането на двигателя винаги е придружено от смущения в захранващата мрежа, които възникват при включване на релето.
Центробежен мотор
Центробежните или динамичните компресори са подобни по работа на центробежните помпи. Те се състоят от едно или повече работни колела, поставени в спирален корпус. Когато колелото се върти, се генерира центробежна сила, която предава кинетична енергия на хладилния агент в газообразно състояние. След това тази енергия се преобразува в налягане.
По този начин, цялата работа по движението на газ се случва поради вентилатора. Тя може да бъде: центробежна и аксиална. В допълнение към работното колело, центробежният вентилатор има в дизайна си смукателни и изпускателни дюзи. Аксиалният се състои от витло с лопатки.
Недостатъците на този тип включват: невъзможността за получаване на високо налягане поради ниското съотношение на компресия. Предимството им е лекотата на производство.
Бутален тип работа
Основната част на конструкцията на компресора, в допълнение към работния цилиндър, е бутало. Бутален двигател работи по аналогия с едноцилиндров двигател с вътрешно горене. В капака на цилиндъра има два клапана: изпускане и засмукване. Коляновият механизъм и коляновият вал са отговорни за движението на буталото.
Директното задвижване на този механизъм стартира буталото и по време на обратни движения компресира газа, избутвайки го навън. Най-често при два хода на буталото се получава едно завъртане на вала. Когато буталото отиде вдясно, в кондензатора се създава вакуум и охлаждащият газ се всмуква в цилиндъра. Когато буталото се движи назад, налягането се увеличава. Всмукателният клапан се затваря и газ се изтласква в кондензатора под налягане. Веднага след като буталото промени посоката, изпускателният клапан се затваря и компресорът отново започва да изпомпва газовите пари.
Свободният обем, генериран от понижаване на буталото, освобождава камерата и след преминаване на точката, съответстваща на най-големия обем на компресия, затваря изпускателния клапан. Увеличава се налягането на газа. За да се намали износването на стената, маслото се вкарва в цилиндъра. За да се отървете от неговите частици, в хладилния агент е инсталиран сепаратор.
Средната производителност на такива компресори не надвишава сто литра в минута. Положителните аспекти включват прост производствен процес, а отрицателните: ниска ефективност, висок шум и вибрации.
Ротационен принцип на действие
Когато разглеждате въртящ се компресор в контекста, можете да видите два винта, между които и тялото има хладилен агент. Следователно, този тип често се нарича винт. Единият ротор е водещият, а другият е задвижваният. Между тях няма физически контакт. В корпуса са направени два отвора - вход и изход. Когато газът влиза през входа, той се компресира между винтовете и обемът му намалява, след което се изпраща през капилярни тръби към хладилния агрегат. Корпусът се охлажда от течност, за да се избегне нагряване.
Подреденият по този начин ротационен компресор се характеризира с ниска производствена цена, лекота на демонтаж и ремонт, както и ниски газодинамични загуби. Сред недостатъците са ниската ефективност и ниското налягане, ненадвишаващо 1 MPa.
Инверторен компресор
Характеристика на такова устройство е, че когато температурата се промени или достигне желаната стойност в камерите на хладилника, тя не спира да работи, а само намалява мощността си. Следователно принципът на работа на инверторния компресор на хладилника се основава на промяна на оборотите на двигателя с помощта на специална контролна платка.
Управляващият блок преобразува променливия ток, идващ от мрежата, в постоянен ток и след това отново в променлив ток, но с по-висока честота. Благодарение на това става възможно плавното управление на въртенето на двигателя на компресора и постигане на скорости над 3000 об / мин. Като мотор се използва безчетков мотор. Когато компресорът е включен, скоростта му започва да достига максималната си стойност, а след охлаждане на камерата, тя постепенно намалява до минимума и в този режим температурата се поддържа.
Безспорните предимства на използването на инверторен компресор включват:
- икономия на енергия;
- удължен живот на двигателя;
- ниско ниво на шум;
- дълъг гаранционен срок.
Увеличеният експлоатационен живот се дължи на факта, че при работа с ниски обороти двигателят почти не изпитва вътрешно триене, което означава по-малко износване на неговите части. Следователно гаранционният срок от производителите, достигащ десет години. С ниски обороти на двигателя, свързани с ниска консумация на енергия и нисък шум. Заслужава да се отбележи, че зададената температура в камерите на хладилника е почти два пъти по-бърза в сравнение с линейния тип компресор.
От минусите се откроява цената. Хладилник, използващ такъв компресор, ще струва много повече от класически. И въпреки това неговият контролен блок е твърде чувствителен към пренапреженията на електрозахранването поради използването на сложно електронно пълнене.
Определяйки кой тип хладилен компресор е по-добър, можем с увереност да кажем, че е инверторен, но това се отчита само от техническата страна на проблема. По принцип често при избора на хладилни агрегати за бита се дава предпочитание на линейните типове.
И това се дължи не толкова на цената, колкото на качеството на електрическите линии. В крайна сметка производителите, въпреки че дават дълъг гаранционен срок на продукта, те предвиждат, че повредата на инверсионната платка поради пренапрежения не е гаранционен случай, но е скъпо да се сменя такава платка.
До известна степен можете да обезопасите устройството, като използвате стабилизатор на напрежението, но това допълнително ще увеличи цената на хладилника.