Принцип работы и устройство холодильника

Глушитель компрессора холодильника

Для снижения шума и вибрации агрегата на стороне нагнетания устанавливают глушитель. Глушитель демпфирует пульсацию-горячего пара хладагента в поршневом компрессоре. Глушитель ( 164) состоит из корпуса, в котором размещена перфорированная трубка с отражательными пластинами. Внутренний объем корпуса глушителя зависит от рабочего объема цилиндров компрессора. Частота и плотность звуковых волн также влияют на конструкцию глушителя.

В каждом поршневом компрессоре имеет место пульсация горячего пара. Пульсация пара может быть достаточно высокой и создает шум, который вредно действует на человека, но может не оказывать отрицательного влияния на установку, а также вибрацию, которая может привести к поломке трубопроводов хладагента. Шум и вибрация часто проявляются одновременно.

Глушитель монтируют на нагнетательном трубопроводе возможно ближе к компрессору. В герметичном агрегате глушитель часто монтируют в кожухе компрессора.

В связи с тем что глушитель заключен в кожух, образуется естественная ловушка. Глушитель легко улавливает масло и даже жидкий хладагент. Если используют выносной глушитель, то его устанавливают на наклонном или горизонтальном трубопроводе ( 165).

При установке глушителя следует иметь в виду, что его неправильный выбор иногда приводит к повышению, а не к понижению уровня вибрации.

Абсорбционный холодильник

Принцип работы в данных агрегатах связан с тем, что они испаряют свою рабочую смесь. Зачастую для этого применяют аммиак. Циркуляция хладагента осуществляется при помощи его растворения в водной среде. После чего данная смесь элементов поступает в систему, и когда она попадет в так называемый дефлегматор, она разделяется на две первоначальные составляющие. Когда после данной реакции, аммиак будет использован, он попадает в конденсатор, где превращается в жидкость, и цикл вновь повторяется.

Однако данные типы холодильников в быту применяются крайне редко, так как сам по себе аммиак является ядовитым. Они используется как альтернативная замена компрессорным агрегатам, если не имеется возможность их установить.

Неисправность компрессора: признаки

Довольно часто поломки холодильного оборудования происходят по причине неисправности компрессора. Чаще всего распознать эту проблему можно по следующим признакам:

• на стенках холодильника намерзают заметные глыбы льда (часто такое случается при отсутствии системы No Frost);
• при работе компрессора слышится громкий звук, но холодильник не морозит;
• при включении холодильника наблюдается сильная вибрация;
• компрессор не отключается;
• холодильник перемораживает продукты.

Система No Frost

Для того, чтобы разобраться с проблемой, необходимо рассмотреть признаки поломки подробнее.

Таблица 2. Признаки поломки компрессора

Принцип работы холодильника

Сейчас в продаже можно найти несколько разновидностей холодильников, отличающихся друг от друга принципом функционирования. Давайте рассмотрим принципы работы холодильника для новичков, простым языком.

Принцип работы абсорбционных холодильников

Такая техника не имеет компрессора, а в качестве хладагента используется аммиак, который при попадании в абсорбер растворяется в воде. Принцип действия абсорбционных холодильника следующий: готовый раствор переходит сначала в десорбер, выполняющий роль испарителя, а затем в дефлегматор, где охлаждается и разделяется на отдельные составляющие. После прохождения конденсатора аммиак становится жидкостью, которая через абсорбер вновь попадает в испаритель.

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.

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.

Принцип работы инверторного холодильника

Электродвигатель стандартного компрессора то запускается, то выключается, испытывая при этом значительные нагрузки. Инверторная установка обеспечивает непрерывную работу мотора, изменяется лишь скорость его вращения. Такой режим позволяет сэкономить электроэнергию и снизить износостойкость отдельных деталей прибора.

Линейный компрессор более экономичный

Принцип работы холодильника ноу фрост с одним компрессором

Главный недостаток обычных холодильников для дома — превращение попадающей в камеру влаги в иней, который покрывает внутренние стенки прибора, перегружает компрессор и препятствует нормальному процессу охлаждения.

При наличии системы No Frost влага не замерзает, поэтому необходимость в регулярной разморозке холодильника отсутствует. Система предполагает наличие вентилятора, который располагается за испарителем и обеспечивает равномерное охлаждение продукции воздушными потоками. При этом на стенках испарителя скапливается конденсат, постепенно начинающий превращаться в иней. Благодаря специальному таймеру периодически включается ТЭН и лед тает. Образовавшаяся жидкость по трубкам перемещается в размещенный вне камеры поддон, откуда испаряется естественным путем.

Принцип работы холодильной установки с двумя компрессорами

В таких холодильных установках есть два компрессора, каждый из которых работает независимо. Один компрессор обеспечивает работу контура, охлаждающего морозильную камеру. Второй – работает на охлаждение основного отсека.

В холодильниках с двумя компрессорами в каждой камере установлен отдельный испаритель. Они не соединены между собой. За счет раздельных контуров охлаждения, такие холодильники отличаются высоким сроком службы.

Плюс двухкамерного холодильника проявляется в случае утечки фреона или поломки. если хладагент выходит из одного контура, второй продолжает работать. То же самое происходит в случае поломки.

Принцип работы двухкамерного холодильника с одним компрессором

В двухкамерном холодильнике с одним компрессором установлены два испарителя. Хотя по сути, они являются разными частями одного и того же элемента (см. рис). Первый находится – в морозильной камере, второй – в обычной. Фреон после прохождения через фильтр-осушитель сначала попадает в первый, потом второй.

При попадании в морозильную камеру хладагент отбирает у нее тепло и нагревается. После этого он попадает в основной отсек, где отбирает тепло у него. За счет того, что его температура несколько повысилась после прохождения морозилки, в обычном отсеке температура не опустится ниже 0 градусов.

Принцип работы двухкамерного холодильника с одним компрессором.

Принцип работы и преимущества данного агрегата

Несомненно, когда речь заходит о крупной бытовой технике, первое, что приходит на ум это холодильник. Холодильник уже давно является совершенным устройством способным не просто замораживать и морозить, но поддерживать необходимую, заданную температуру, охлаждать к определенному времени, сохранять овощи и фрукты в зоне «свежести» и многое другое.

Модернизации со временем подверглись, пожалуй, все детали и запчасти. Одна из новинок в настоящее время это смена компресса на инверторный. Что же это такое разберемся в этой статье.

Как это работает

Для начала, стоит отметить, что такая новинка как инверторный компрессор, используется не только при производстве обычных холодильников, он так же успешно задействован при производстве медицинской, компьютерной и даже автомобильной техники.

Основным и существенным отличием от обычного компрессора, является его автоматическое изменение оборотов и плавное переключение между режимами.

Простыми словами, двигатель в максимально сжатые сроки после включения, набирает заданный температурный режим, тем самым необходимость в повторном запуске компрессора на продолжительное время попросту, отпадает. Мотор продолжает свою работу все время, но при этом, обороты становится совершенно незначительными, но достаточными для поддержания нужной температуры.

Инверторный компрессор – принципы его работы

Обычный, или как правильно его называют, линейный компрессор работает по принципу включения и отключения. То есть после того, как мотор запущен, обороты набирают скорость на протяжении всего времени, пока не будет достигнута заданная температура. После этого осуществляется полная остановка мотора и его последующее выключение.

Выключение происходит с характерным щелчком, который можно услышать. Инверторный же компрессор продолжает свою работу постоянно, заданная температура держится дольше, но при этом потребляет в разы меньше электроэнергии.

Преимущества

Несомненно, главное причиной популярности холодильников с подобным типом компрессоров это существенная экономия. Производители громко заявляют, что оснащенный инверторным компрессором холодильник, способен сэкономить до 40 процентов, если сравнивать его с обычным холодильником. Эффект экономии энергии достигает путем исключения постоянного включения и выключения техники. По этой же причине продлевается срок службы холодильника. Небольшая мощность гарантирует более бережное эксплуатирование деталей, соответственно нагрузка снижается.

Незаметная работа мотора компрессора дарит холодильнику бесшумность. Больше не слышны характерные щелчки включения и выключения

Это особенно важно для тех, у кого небольшая квартира и шум от холодильника доставляет неудобства.
Улучшены условия хранения продуктов. В связи с тем, что у холодильников с инверторным компрессором отсутствуют перепады температур, продукты дольше остаются свежими. Линейные компрессоры не могут похвастаться тем же.

Линейные компрессоры не могут похвастаться тем же.

Недостатков у холодильников с инверторным компрессором совсем немного. Самым главным является высокая цена. Действительно, современные холодильники с «умным» мотором стоят несколько выше.

Обязательным условием для успешной работы холодильника с инвертором является наличие полностью исправной проводки в доме или квартире, чтобы избежать каких-либо перепадов напряжения в сети.

https://youtube.com/watch?v=g8X52O6C0CM

Фирмы-производители

Все больше популярных и известных производителей начали выпуск холодильников с современным инверторным компрессором. Сегодня, это уже становится таким же привычным как наличие функций No Frost, электронная система управления, возможность выставления необходимой температуры, турбо-заморозка и другое.

Первыми в России подобные холодильники с инверторным компрессором представила компания Samsung, которая уже много лет выпускает только качественную, высокотехнологичную и эргономичную бытовую технику. Затем, двухкамерные холодильники с подобным компрессором стали выпускать и другие мировые производители, такие как Bosch, Siemens, LG, Sharp и другие.

Подводя итого, можно смело рекомендовать данную новинку, как одну из самых технологичных. Существенная экономия энергия, которая достигается путем постоянной работы мотора без скачков при включении и выключении.

Преимущества и недостатки инверторного компрессора в холодильнике

Преимущества

Принято считать, что к плюсам инвертора по сравнению со стандартным агрегатом относятся следующие.

Малый уровень шума

Это не совсем так. Самая тихая из числа представленных в таблице моделей стандартная, а не инверторная – Siemens KI87SAF30 с уровнем шума в 35 дБ. Далее снова классика Bosch KIS87AF30 с шумом в 36 дБ.

Из числа инверторов ближайшая к ним модель Samsung RB-31 FERNCSA шумит больше – 37 дБ. Все остальные создают еще больший шум.

Самая шумная модель – неинверторная Liebherr CTN 3663 с уровнем шума в 43 дБ. (см. таблицу №1).

Больший срок службы

Обычно производители холодильной техники не указывают срок службы, ограничиваясь лишь гарантийным сроком. По обоим указанным параметрам в приведенном рейтинге выделяется инверторный Liebherr IKB 3660 с двумя годами гарантии и сроком службы 10 лет. Аналогичные параметры имеет неинверторная модель Liebherr SBSes 7353.

Обращает на себя внимание также инверторный агрегат Liebherr CBN 4815, на который дается два года гарантии. Срок службы устройства не сообщается

Есть и стандартные «двухлетки» – Liebherr CTN 3663. Но она – единственная среди моделей этого класса. (см. таблицу №1).

Следовательно, тезис о существенной разнице в сроках службы инверторных и неинверторных устройств не соответствует действительности.

Малые пределы изменения температуры в холодильном шкафу

Производители не приводят данные об этом параметре. Но проанализировав принцип работы инверторного холодильника, можно предположить, что диапазон изменения температур в его шкафу будет меньше, чем в агрегате со стандартным компрессором.

Большая мощность замораживания

Если не рассматривать эксклюзивную модель Liebherr SBSes 7353 с двумя неинверторными компрессорами и огромным общим полезным объемом 661л, то из неинверторых моделей только Samsung RL-60 GJERS оснащена агрегатом, обеспечивающим немного большую мощность замораживания, чем инверторные LG GA-B489 TGRF, Samsung RB-31 FERNCSA, Liebherr IKB 3660.

Но Samsung RL-60 GJERS не уступает по рассматриваемому параметру инверторному LG GA B489 YEQZ и проигрывает Liebherr CBN 4815. (см. Таблицу №.1).

Следовательно, утверждение о том, что большая мощность замораживания характерна для инверторных устройств, справедливо не для всех моделей.

Меньшее потребление энергии

Формально с точки зрения энергоэффективности большинство представленных моделей относятся к категории А++. Исключение составляет лишь Liebherr SBSes 7353, принадлежащий к категории А.

Объясняется это просто: Liebherr SBSes 7353 имеет два компрессора, что необходимо для охлаждения общего полезного объема в 661 л. Это почти в два раза больший объем, чем в других моделях.

Годовое потребление энергии инверторными моделями находится в диапазоне 166-257 кВт. Аналогичный параметр для всех неинверторных устройств, кроме Liebherr SBSes 7353, находится в пределах 204-258 кВт. На первый взгляд соизмеримые величины, если не учитывать общий полезный объем холодильного шкафа.

С учетом этого параметра лидеры по энергоэффективности – инверторные компрессоры моделей Liebherr IKB 3660 и Liebherr CBN 4815. Для них потребление электроэнергии Вт/год на 1 л полезного объема составляет 417,0 и 542,2 соответственно.

За ними следуют неинверторные модели Liebherr SBSes 7353 и Liebherr CTN 3663, потребляющие на литр полезного объема 656,5 и 658 Вт/год, соответственно. Но Liebherr SBSes 7353 имеет самый большой полезный объем холодильного шкафа, поэтому его показатель энергоэффективности приятно удивляет.

Как ни странно, худшая модель по рассматриваемому параметру тоже инверторная — Samsung RB-31 FERNCSA (см. Таблицу №3).

Недостатки

Недостатками инверторных холодильников в сравнении со стандартными:

1. Более высокая цена. Это подтверждается данными таблицы №1. Цена инверторных моделей находится в диапазоне 28 502 – 78 560 тыс. руб., а неинверторных 35 650 – 66 390 тыс. руб., не считая неинверторного эксклюзива Liebherr SBSes 7353 (от 220 000 тыс. руб.).
2. Меньший выбор изделий в каждой ценовой категории. Инверторные холодильные системы начали выпускать относительно недавно, поэтому количество производителей и самих моделей заметно меньше, чем неинверторных.

По статистике 95% компрессоров выходят из строя из-за низкого качества питающей сети, проявляющегося в резких перепадах напряжения.

Типы оборудования

Хотя сегодня рынок предлагает множество различных моделей холодильного оборудования, их конструкция довольно однотипна. Ниже приведена полная классификация возможного устройства компрессоров современных холодильников.

Динамические конструкции представляют центробежные и осевые компрессоры.

Объёмные конструкции состоят из компрессоров также двух видов: поршневых (поступательных и с коленчатым валом) и ротативных (однороторных и двухроторных).

При всём разнообразии компрессоров в современных холодильниках используются обычно поршневые и осевые

Если с двухроторными всё просто, то однородные подразделяются на такие виды:

• с катящимся мотором;
• пластинчатые;
• спиральные;
• роторно-поршневые или трохоидные.

Несмотря на разнообразие типов оборудования чаще всего устройство компрессора современного холодильника использует поршневой или осевой принцип работы.

Комплектация и назначение элементов поршневых компрессоров для холодильника

Если вы заглянете за ваш холодильник, то сможете увидеть там небольшой черный металлический бачок с приплюснутым воротом, от которого отходят несколько трубок.

Это и есть компрессор. Его кожух герметичен, а подводящие медные трубки выведены к решеткам охлаждения холодильника, размещенным на его задней панели.

Внутри кожуха находится механизм компрессорной установки, состоящей из мотора, поршневого цилиндра с прилегающим к нему клапаном, креплений и медных трубок, витиевато закрученных вокруг самой установки. Таких трубок в современных компрессорах всего три. Две из них, расположенные рядом, отвечают за подачу и возврат в систему фреона, который постоянно циркулирует в системе под определенным давлением. Это давление и призван создавать компрессор.

Третья трубка обычно запаяна с конца.

Она находится на противоположной стороне от предыдущих, и через нее систему заправляют фреоном.

Эта трубка ведет к пластиковому глушителю, сглаживающему шум от поступающего в корпус фреона.

Двигатель компрессора чаще всего асинхронный, состоит из вертикально расположенных обмоток (статора) и подвижного якоря (ротора), к концу которого закреплен коленчатый вал с кулисой или шатуном, приводящей в движение поршень. Корпус двигателя объединен с цилиндром компрессора, и размещен на независимой подвеске из четырех пружин, сглаживающих вибрацию от двигателя, и делающих работу компрессора почти бесшумной.

Во время работы компрессора, установка вместе с двигателем достаточно сильно нагревается, и ее температура внутри кожуха может достигать порядка 100 °С.

Происходит это из-за нагнетаемого компрессором высокого давления для перегонки фреона, в среде которого вынужден работать двигатель. На дне кожуха располагается некоторое количество минерального или синтетического масла (около 200 гр), которое под температурой и давлением превращается в аэрозоль и смешиваясь с хладагентом, попадает в охладительную систему холодильника.

За подачу масла на подшипники, клапана и поршень компрессорной установки отвечает центробежный масляный насос, который располагается внутри вала ротора.

Пускозащитное реле, оснащенное термодатчиком, находится на внешней стороне кожуха компрессора и выполняет несколько очень важных функций:

• Регулирует подачу электричества на компрессорную установку;
• Отсекает подачу электричества на заклинивший ввиду каких-либо поломок двигатель компрессора, предохраняя обмотку статора от перегрева и сгорания. Спустя некоторое время происходит повторная подача, и в случае неполадки, отключение;
• Предохраняет проводку от возгорания в случае перегрева контактной группы, и подведенных к ней проводов. Крайне полезная функция, поскольку по вине возгорания проводки до сих пор происходит огромное количество бытовых пожаров.

Принцип работы компрессора

Работа компрессорного оборудования на базе холодильника, вне зависимости от того она заводская она или самодельная один и тот же. В резервуаре для хранения сжатого воздуха (ресивере) создается избыточный напор, способ его нагнетания может быть разный, ручной или механический. Если для закачивания воздуха руками, экономится определенное количество денег, но при этом расходуется большое количество мускульной энергии.

Механический способ обеспечивает быстрый набор газа в емкость, а манометр, на нем установленный всегда сообщает о давлении в емкости. Но в компрессоре с механическим приводом существует необходимость регулярного замены масла.

Преимущества и недостатки

Как и все в нашем мире, линейные компрессоры имеют свои «плюсы» и «минусы».

К преимуществам можно отнести:

• Данный тип на сегодняшний день является самым распространенным. В первых моделях компрессор включался достаточно громко, но технологии двигаются вперед, и современные холодильники лучших мировых производителей теперь работают почти бесшумно.
• Очередное преимущество – это высокий уровень экологии. Сегодня данные агрегаты считаются наименее энергозатратными, а также экологические службы утверждают, что используемый хладагент не несет опасности окружающей среде и не вредит нашей планете.
• Следующим плюсом является нечувствительность линейных компрессоров к перепадам напряжения, что ставит их на ступеньку выше «инверторов», которые обычно защищают от скачков в сети с помощью стабилизатора напряжения, что, соответственно, влияет на цену в сторону повышения.
• И заключительным плюсом можно назвать один из самых важных факторов для покупателей – его рыночную цену. Несмотря на более совершенные в техническом плане «инверторы», холодильники с линейным компрессором пользуются популярностью как раз из-за соотношения цена/качество, что, в свою очередь, подстегивает производителей представлять все больше новых моделей холодильников именно с линейным типом компрессоров, а также искать пути к удешевлению «инверторов».

Из недостатков:

Неравномерное охлаждение продуктов. Так как работа компрессора происходит циклами пиковой нагрузки, в охлаждаемом пространстве соответственно колеблется температура, хоть и незначительно

Скорее всего каждый владелец устройства данного типа обращал внимание на мигание лампочки в момент включения холодильника, это говорит о воздействии пиковых токов на проводку в доме.
Зачастую обладатели холодильников с линейным компрессором жалуются на повышенный уровень шума. Да, это является еще одним минусом, однако повышенный шум свойственен в основном более дешевым версиям

Поэтому, все же стоит попросить в магазине включить холодильник, так как, возможно, более подходящей по шуму окажется более дорогая и тихая модель.
Последний недостаток заключается в ненадежности и недолговечности, сравнительно с инверторными моделями, опять же по причине цикличной работы и частой пусковой нагрузке, что не присуще «инверторам». Так что желающим сэкономить на покупке холодильника и остановиться на варианте с линейным компрессором, в дальнейшем придется смириться с высокими эксплуатационными затратами. И, наоборот, дорогой холодильник с «инвертором» позволит сократить расходы при его дальнейшем использовании.