Nykyaikaisen ihmisen kodin mukavuutta ei voida kuvitella ilman jääkaappia. Se on tarkoitettu tuotteiden pitkäaikaiseen varastointiin. Tutkijoiden mukaan jokainen perheenjäsen avaa oven jopa 40 kertaa päivässä. Katsomme sisälle edes ajattelematta, kuinka jääkaapimme toimii.
Artikkelimme käsittelemme yksityiskohtaisesti eri jääkaappien laitetta ja toimintaperiaatetta.
Kuinka jääkaappi on?
Mikä tahansa moderni jääkaappi koostuu seuraavista pääyksiköistä:
- Moottori.
- Lauhdutin.
- Höyrystimen.
- Kapillaariputki.
- Tyhjennä suodatin.
- Dokipatel.
Jääkaapin järjestelmä
Sähkömoottori
Moottori on kodinkoneen pääyksikkö. Suunniteltu jäähdytysnesteen (freonin) kiertämiseen putkien läpi.
Moottori koostuu kahdesta yksiköstä:
- sähkömoottori;
- kompressori.
Sähkömoottori muuntaa sähkövirran mekaaniseksi energiaksi. Yksikkö koostuu kahdesta osasta - roottorista ja staattorista.
Staattorikotelo koostuu useista kuparikäämeistä. Roottori on teräsakselin näköinen. Roottori on kytketty moottorin mäntäjärjestelmään.
Kun moottori on kytketty virtalähteeseen, käämeissä tapahtuu sähkömagneettinen induktio. Se aiheuttaa vääntömomentin. Keskipakovoima ohjaa roottorin pyörimisliikkeeseen.
Tiesitkö, että jääkaapin osuus on 10% kaikesta kulutetusta sähköstä. Laitteen avoin ovi lisää sähkönkulutusta useita kertoja.
Kun moottorin roottori pyörii, mäntä liikkuu lineaarisesti. Männän etuseinä puristaa ja purkaa työnesteen työtilaan.
Jääkaapin moottorin sijainti
Nykyaikaisissa jäähdytysjärjestelmissä sähkömoottori sijaitsee kompressorin sisällä. Tämä järjestely estää kaasutien spontaanin vuodon aikaansaamiseksi.
Tärinän vähentämiseksi moottori on asennettu joustavaan metallisuspensioon. Jous voi sijaita laitteen ulkopuolella tai sisällä. Nykyaikaisissa yksiköissä jousi sijaitsee moottorin kotelon sisällä. Tämän avulla voit vaimentaa tärinää tehokkaasti laitteen käytön aikana.
kondensaattori
Se on käärmeputki, jonka halkaisija voi olla jopa 5 millimetriä. Suunniteltu poistamaan lämpöä käyttönesteestä ympäristöön. Kondensaattori sijaitsee laitteen takana olevalla ulkopinnalla.
höyrystin
Edustaa ohutta putkijärjestelmää. Suunniteltu käyttönesteen haihtumiseen ja ympäröivän tilan jäähdyttämiseen. Sijaitsee pakastimessa tai sen ulkopuolella.
Kompressorilaite
Kapillaariputki
Suunniteltu vähentämään kaasunpainetta. Sen halkaisija on 1,5-3 mm. Sijaitsee höyrystimen ja lauhduttimen välillä.
Suodatinkuivain
Suunniteltu puhdistamaan työkaasu kosteudelta. Sillä on kupariputken ulkonäkö, jonka halkaisija on 10 - 20 mm. Putken päät ovat pitkänomaisia ja juotettuina hermeettisesti kapillaariputkeen ja kondensaattoriin.
Varoitus! Suodattimen kuivaimella on yksisuuntainen toimintaperiaate. Laitetta ei ole tarkoitettu käänteiseen käyttöön. Jos suodatin on asennettu väärin, asennus saattaa epäonnistua.
Putken sisällä on zeoliitti - mineraalitäyteaine, jolla on erittäin huokoinen rakenne. Putken molemmissa päissä on asennettu esteverkot.
Suodatinkuivain
Kondensaattorin sivulle on asennettu metalliverkko, jonka silmäkoko on enintään 2 mm. Kapillaariputken sivulle on asennettu synteettinen verkko. Tällaisen ruudukon solukoko on millimetrin kymmenesosia.
Dokipatel
Se on metallisäiliö. Se on asennettu höyrystimen ja kompressorin sisääntulon väliin. Suunniteltu saattamaan Freon kiehuvaksi, mitä seuraa haihdutus.
Tarkoittaa moottorin suojaamista nesteiltä. Käyttönesteen pääsy voi johtaa vikaan.
Kuinka jääkaappi toimii?
Kaikkien jääkaappien päätoimintaperiaate perustuu kahteen työtoimintaan:
- Lämpöenergian poistaminen laitteesta ympäröivään tilaan.
- Kylmän pitoisuus laitteen sisällä.
Lämmön valintaan käytetään kylmäainetta, nimeltään freoni. Se on kaasumainen aine, joka perustuu etaaniin, fluoria ja klooria. Freonilla on ainutlaatuinen kyky siirtyä kaasumaisesta tilasta nestemäiseen tilaan ja päinvastoin. Siirtyminen tilasta toiseen tapahtuu, kun paine muuttuu.
Jäähdytysjärjestelmän toiminta on seuraava. Kompressori imee freonia sisäänpäin. Sähkömoottori toimii laitteen sisällä. Moottori käyttää mäntää. Kun mäntä liikkuu, kaasu puristuu.
Jääkaavan kaavio
Kaasun puristusprosessi on jaettu kahteen vaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheessa mäntä liikkuu takaisin. Kun mäntä siirtyy, tuloventtiili aukeaa. Freoni tulee avoimen reiän kautta kaasukammioon.
Toisessa vaiheessa mäntä liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Käänteisen liikkeen aikana mäntä puristaa kaasua. Paineistetut freonipuristimet poistoventtiililevyllä. Paine kammiossa nousee voimakkaasti. Paineen noustessa kaasu lämpenee 100 ° C: n lämpötilaan. Pakoventtiili avautuu ja vapauttaa kaasua ulkopuolelle.
Kammiosta lämmitetty freoni tulee ulkoiseen lämmönvaihtimeen (lauhdutin). Matkalla lauhdutinta pitkin, freoni vapauttaa lämpöä ulkopuolelle. Lauhduttimen loppupisteessä kaasun lämpötila laskee 55 ° C: seen.
Tiesitkö, että ensimmäiset jääkaapit käyttivät rikkidioksidia kylmäaineena? Tällaiset laitteet olivat erittäin vaarallisia järjestelmän paineentasauksen suuren todennäköisyyden vuoksi.
Lämmönsiirtoprosessissa tapahtuu kaasun kondensoitumista. Kaasumaisesta Freonista tulee neste.
Lauhduttimesta nestemäinen freoni tulee suodatinkuivaajaan. Täällä erityinen sorbentti imee kosteuden. Suodattimesta kaasumainen freoni tulee kapillaariputkeen.
Kapillaariputkella on eräänlainen tulppa (este). Putken sisääntulossa kaasun paine laskee. Kylmäaine muuttuu nestemäiseksi. Kapillaariputkesta freoni tulee höyrystimeen. Kun paine laskee, Freon haihtuu. Paineen lisäksi myös kaasun lämpötila laskee. Saapuessaan höyrystimeen, freonin lämpötila on - 23 ° C.
Freoni kulkee lämmönvaihtimen läpi jääkaapin sisällä. Jäähdytetty kaasu poistaa lämpöä höyrystinputkien sisäpuolelta. Kun lämpöä vapautuu, jääkaapin sisätila jäähdytetään.
Haihduttimen jälkeen freoni imetään kompressoriin. Suljettu sykli toistetaan.
Jäähdytysjärjestelmien päätyypit
Toimintaperiaatteen mukaan seuraavat jääkaapityypit erotetaan toisistaan:
- puristus;
- adsorptio;
- lämpömittarilla;
- höyry ejector.
Puristusyksiköissä kylmäaineen liike suoritetaan muuttamalla järjestelmän paineita. Työnesteen paineen säätö tapahtuu kompressorin avulla. Kompressorin jäähdytysjärjestelmät ovat yleisimpiä jäähdytyslaitteita.
Absorptiolaitoksissa kylmäaineen liike johtuu sen lämmityksestä lämmitysjärjestelmästä. Ammoniakkia käytetään työseoksena. Järjestelmän haittana on huollon korkea vaara ja monimutkaisuus. Tämäntyyppinen kotitalouslaite on vanhentunut, ja se on lopetettu tänään.
Tiesitkö, että amerikkalainen General Electric toi markkinoille ensimmäisen jääkaapin vuonna 1911. Laite oli valmistettu puusta. Rikkidioksidia käytettiin kylmäaineena.
Termoelektristen jääkaappien päätoimintaperiaate perustuu lämmön imeytymiseen kahden johtimen vuorovaikutuksessa sähkövirran kulkiessa niiden läpi. Tätä periaatetta kutsutaan Peltier-ilmiöksi. Laitteen etuna on korkea luotettavuus ja kestävyys. Haittana on puolijohdejärjestelmien korkea hinta.
Höyrynpoistolaitokset käyttävät vettä. Työntöjärjestelmän rooli suoritetaan ejektorilla. Työneste pääsee höyrystimeen. Tässä neste kiehuu muodostuessaan vesihöyryä. Lämmöntuotannon aikana veden lämpötila laskee voimakkaasti.
Jäähdytettyä vettä käytetään ruokien jäähdyttämiseen. Ejektori purkaa vesihöyryn lauhduttimeen. Lauhduttimessa vesihöyry jäähdytetään, muunnetaan kondensaatioksi ja syötetään jälleen höyrystimeen. Tällaisten asennusten etuna on laitteen yksinkertaisuus, turvallisuus, ympäristöystävällisyys. Höyrynpoistojärjestelmän haittana on huomattava veden ja sähkön kulutus sen lämmitykseen.
Imeytymisjääkaappien toimintaperiaate
Absorptiolaitteiden toiminta perustuu nestemäisen kylmäaineen kiertoon ja haihtumiseen. Ammoniakkia käytetään kylmäaineena. Imukykyisen (absorboijan) rooli suoritetaan vesipohjaisella ammoniakkiliuoksella.
Imeytymislaitteen toimintakaavio
Vetyä ja natriumkromaattia lisätään laitteen jäähdytysjärjestelmään. Vety on suunniteltu hallitsemaan järjestelmän paineita. Natriumkromaatti suojaa putkien sisäseinät korroosiolta.
Tiesitkö, että vanhat Neuvostoliiton jääkaapit käyttävät klooripohjaista R12-freonia jäähdytysseoksena. Suurin haittapuoli on sen tuhoava vaikutus maan otsonikerrokseen.
Kun käyttöneste on kytketty generaattorikattilan virtalähteeseen, se kuumenee. Työseos on ammoniakin vesiliuos. Ammoniakkiliuos sijaitsee erityisessä säiliössä.
Kylmäaineen kuumentaminen johtaa ammoniakin haihtumiseen. Ammoniakkihöyry pääsee lauhdutimeen. Tässä ammoniakki tiivistyy ja muuttuu nesteeksi.
Nesteytetty ammoniakki pääsee höyrystimeen. Tästä eteenpäin nestemäinen ammoniakki sekoittuu vedyn kanssa. Näiden kahden aineen paine-ero johtaa ammoniakin haihtumiseen. Haihdutusprosessiin liittyy lämpö ja jäähdytys ammoniakki -4 ° C: seen. Höyrystin jäähtyy yhdessä ammoniakin kanssa.
Jäähdytetty höyrystin ottaa ympäröivän alueen lämmön. Haihdutuksen jälkeen ammoniakki pääsee adsorboijaan. Adsorberissa on puhdasta vettä. Tässä ammoniakki sekoitetaan veden kanssa. Ammoniakkiliuos tulee säiliöön. Säiliöstä tuleva ammoniakkiliuos tulee kattilan generaattoriin ja suljettu sykli toistetaan.
Ammoniakin korvikkeena voidaan käyttää asetonin, litiumbromidin ja asetyleenin vesiliuoksia.
Imeytymislaitteiden etuna on yksiköiden äänetön toiminta.
Itsejäädyttävän jääkaapin toimintaperiaate
Sulatusprosessi laitteissa, joissa on itsestään jäätyvä järjestelmä, tapahtuu automaattisesti.
Itsejäädyttäviä järjestelmiä on kahta tyyppiä:
- Infuusiona.
- Tuulinen (ei pakkasta).
Laitteissa, joissa on tiputusjärjestelmä, höyrystin sijaitsee laitteen takana. Käytön aikana takaosaan muodostuu huurre. Sulatuksen aikana pakkas virtaa erityisten kourujen läpi laitteen pohjalle. Lämmitetty korkeaan lämpötilaan kompressori haihduttaa nesteen.
Tuuletinjärjestelmissä erityinen tuuletin puhaltaa takaseinän haihduttimesta kylmää ilmaa koriin. Sulatusjakson aikana pakkas virtaa urista alas erityiseen reikään.
Teollisuuden jääkaapit
Teollisuuslaitteet eroavat kodinkoneista asennuskapasiteetin ja jäähdytyskammioiden koon mukaan. Laitteiden moottorin teho saavuttaa useita kymmeniä kilowatteja. Pakastimien käyttölämpötila on välillä +5 - 50 ° C.
Tiesitkö, että suurimman teollisen jääkaapin pinta-ala on 24 km2. Tämä jättiläinen sijaitsee Genevessä (Sveitsi) ja palvelee tieteellisiin tarkoituksiin hadronin törmäyksessä.
Teollisuuslaitokset on suunniteltu suuren määrän tuotteiden jäähdyttämistä ja pakastamista. Pakastimien tilavuus on 5 - 5000 tonnia. Käytetään hankinta- ja jalostusyrityksissä.
Taajuusmuuttajan jääkaapin toimintaperiaate
Invertterikompressorit on suunniteltu tasavirran keräämistä ja muuntamista vaihtovirralle, jonka jännite on 220 V. Toimintaperiaate perustuu mahdollisuuteen moottorin akselin nopeuden sujuva säätö.
Vaihtosuuntaajan moottorilaite
Kun virta kytketään, taajuusmuuttaja saavuttaa nopeasti vaaditun nopeuden halutun lämpötilan luomiseksi kotelon sisällä. Kun asetetut parametrit saavutetaan, laite siirtyy valmiustilaan. Heti kun kotelon lämpötila nousee, lämpötila-anturi aktivoituu ja moottorin nopeus kasvaa.
Jääkaapin termostaattilaite
Lämpötilansäädin on suunniteltu pitämään ennalta määrätty lämpötila järjestelmän sisällä. Laite juotetaan hermeettisesti kapillaariputken toisesta päästä. Toisessa päässä kapillaariputki on kytketty höyrystimeen.
Minkä tahansa jääkaapin lämpötilanhallintalaitteen pääelementti on lämpörele. Lämpöreleen rakenne koostuu palkeista ja virtavivusta.
Termostaattilaite
Palje on aallotettu jousi, jonka renkaissa on freonia. Freonin lämpötilasta riippuen jousi puristetaan tai venytetään. Kun kylmäaineen lämpötila laskee, jousi supistuu.
Tiesitkö, että nykyaikaiset kotitalousjääkaapit käyttävät isobutaanipohjaista R600a-freonia. Tämä kylmäaine ei tuhoa planeetan otsonikerrosta eikä aiheuta kasvihuoneilmiötä.
Kompression vaikutuksesta vipu sulkee koskettimet ja yhdistää kompressorin toimimaan. Lämpötilan noustessa jousi venyy. Virtavipu avaa piirin ja moottori sammuu.
Jääkaappi ilman sähköä - onko se totta vai fiktiota?
Nigeriassa asuva Mohammed Ba Abba sai patentin jääkaapista ilman sähköä vuonna 2003. Laite on erikokoisia saviruukkuja. Alukset taitetaan toisiinsa venäläisten "pesänukkejen" periaatteen mukaisesti.
Jääkaappi ilman sähköä
Ruukkujen välinen tila on täytetty märällä hiekalla. Suojana käytetään kosteaa kangasta. Kuuman ilman vaikutuksesta kosteus hiekasta haihtuu. Veden haihtuminen johtaa lämpötilan laskuun astioiden sisällä. Tämän avulla voit säilyttää ruokaa pitkään kuumassa ilmastossa ilman sähköä.
Laitteen ja jääkaapin toimintaperiaatteen tunteminen mahdollistaa laitteen yksinkertaisen korjaamisen omilla käsillä. Jos järjestelmä on määritetty oikein, laite toimii monien vuosien ajan. Monimutkaisempien toimintahäiriöiden vuoksi ota yhteys huoltokeskuksen asiantuntijoita.
