התוכנית ועקרון הפעולה של מקררים שונים

לא ניתן לדמיין נוחות ביתית של אדם מודרני ללא מקרר. הוא מיועד לאחסון מוצרים לטווח הארוך. על פי מדענים, כל בן משפחה פותח את הדלת 40 פעמים ביום. אנו מסתכלים פנימה מבלי לחשוב אפילו איך המקרר שלנו עובד.

במאמר שלנו, נשקול בפירוט את המכשיר ואת עקרון הפעולה של מקררים שונים.

איך המקרר

כל מקרר מודרני מורכב מהיחידות העיקריות הבאות:

1. המנוע.
2. קבל.
3. מאדה.
4. צינור נימי.
5. ניקוז פילטר.
6. דוקופטל.

ערכת המקרר

מנוע חשמלי

המנוע הוא היחידה העיקרית של מכשיר הבית. מיועד להפצת נוזל קירור (פריון) דרך הצינורות.

המנוע מורכב משתי יחידות:

• מנוע חשמלי;
• מדחס

מנוע חשמלי ממיר זרם חשמלי לאנרגיה מכנית. היחידה מורכבת משני חלקים - הרוטור והסטטור.

בית הסטטור מורכב מכמה סלילי נחושת. הרוטור נראה כמו מוט פלדה. הרוטור מחובר למערכת הבוכנה של המנוע.

כאשר המנוע מחובר לאספקת החשמל, מתרחשת אינדוקציה אלקטרומגנטית בסלילים. זה גורם מומנט. כוח צנטריפוגלי מניע את הרוטור לתנועה סיבובית.

האם ידעת שהמקרר מהווה 10% מכלל החשמל הנצרך. הדלת הפתוחה של המכשיר מגדילה את צריכת החשמל מספר פעמים.

כאשר הרוטור של המנוע מסתובב, הבוכנה נעה באופן ליניארי. הקיר הקדמי של הבוכנה דוחס ומשחרר את נוזל העבודה למצב עבודה.

מיקום מנוע מקרר

במתקני קירור מודרניים, המנוע החשמלי ממוקם בתוך המדחס. סידור זה חוסם את נתיב הגז לדליפה ספונטנית.

כדי להפחית את הרטט, המנוע מותקן על מתלי מתכת קפיציים. הקפיץ עשוי להיות ממוקם מחוץ למכשיר או בתוכו. ביחידות מודרניות, הקפיץ ממוקם בתוך בית המנוע. זה מאפשר לך להרטיב ביעילות את הרטט במהלך פעולת המנגנון.

קבל

זהו צינור מתפתל בקוטר של עד 5 מילימטרים. מיועד להסרת חום מנוזל העבודה לסביבה. הקבל ממוקם על המשטח החיצוני האחורי של המכשיר.

מאדה

מייצג מערכת צינור דק. מיועד לאידוי נוזל העבודה ולקירור המרחב שמסביב. ממוקם בתוך המקפיא או מחוצה לו.

מכשיר מדחס

צינור נימי

מיועד להפחתת לחץ הגז. יש לו קוטר של 1.5 עד 3 מילימטרים. ממוקם בין המאייד לקבל.

מסנן יבש

מיועד לנקות את הגז העובד מלחות. יש לו מראה של צינור נחושת בקוטר של 10 עד 20 מ"מ. קצות הצינור מוארכים ומולחמים הרמטית לצינור הנימי והקבל.

תשומת לב! לייבוש המסנן יש עיקרון פעולה חד כיווני. המכשיר אינו מיועד להפעלה הפוכה. אם המסנן מותקן בצורה לא נכונה, ההתקנה עלולה להיכשל.

בתוך הצינור נמצא זאוליט - חומר מילוי מינרלי בעל מבנה נקבובי מאוד. רשתות מחסום מותקנות בשני קצוות הצינור.

מסנן יבש

בצד הקבל מותקן רשת מתכת בגדלים של עד 2 מ"מ. רשת סינתטית מותקנת בצד צינור הנימי. גדלי התא של רשת כזו הם עשירית מילימטר.

דוקיפטל

זה מיכל מתכת. הוא מותקן באזור שבין המאייד לכניסת המדחס. נועד להביא את פרויון לרתיחה, ואחריו אידוי.

משמש להגנה על המנוע מפני נוזלים. חדירת נוזל עבודה עלולה להוביל לכישלון.

איך המקרר עובד

העיקרון העיקרי להפעלת כל מקרר מבוסס על שתי פעולות עבודה:

1. פינוי אנרגיה תרמית מהמכשיר לחלל שמסביב.
2. ריכוז קור בתוך המכשיר.

לבחירת החום משתמשים בקירור המכונה פריון. זהו חומר גזי על בסיס אתאן, פלואור וכלור. לפראון יכולת ייחודית לעבור ממצב גזי למצב נוזלי ולהפך. המעבר ממצב למצב אחר מתרחש כאשר הלחץ משתנה.

פעולת מערכת הקירור היא כדלקמן. המדחס מוצץ את פריון פנימה. מנוע חשמלי פועל בתוך המכשיר. המנוע מניע את הבוכנה. כאשר הבוכנה זזה, דחוס גז.

תרשים סכמטי של המקרר

תהליך דחיסת הגז מחולק לשני שלבים. בשלב הראשון הבוכנה נעה אחורה. כאשר הבוכנה נעקרת, שסתום הכניסה נפתח. דרך חור פתוח, פרין נכנס לתא הגזים.

בשלב השני, הבוכנה נעה בכיוון ההפוך. במהלך תנועה הפוכה, הבוכנה דוחסת את הגז. פריאון דחוס לוחץ על לוח שסתום השקע. הלחץ בתא עולה בחדות. ככל שהלחץ עולה, הגז מתחמם לטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס. שסתום הפליטה נפתח ומשחרר גז מבחוץ.

פריון מחומם מהתא נכנס למחליף חום חיצוני (מעבה). בדרך לאורך הקבל מפריץ פריון חום כלפי חוץ. בנקודת הסיום של הקבל, טמפרטורת הגז יורדת ל 55 מעלות צלזיוס.

האם ידעת שהמקררים הראשונים השתמשו בדו-חמצני גופרית כמקרר? מכשירים כאלה היו מסוכנים מאוד בגלל ההסתברות הגבוהה לדיכאון של המערכת.

בתהליך העברת החום מתרחש עיבוי גז. פריון ממצב גזי הופך לנוזל.

מהקונדנס נכנס הפריון הנוזל למייבש הסינון. כאן, הלחות נספגת על ידי סופג מיוחד. מהפילטר, פריון גזי נכנס לצינור הנימי.

צינור הנימים ממלא את התפקיד של סוג של תקע (מכשול). בכניסה לצינור, לחץ הגז יורד. הקירור הופך לנוזל. מצינור הנימי נכנס פריאון למאייד. כאשר הלחץ יורד, פרייון מתאדה. יחד עם הלחץ, גם טמפרטורת הגז יורדת. בזמן הכניסה למאייד הטמפרטורה של פריאון היא - 23 מעלות צלזיוס.

פריון עובר דרך מחליף חום בתוך המקרר. גז מקורר מסיר חום מבפנים של צינורות המאייד. עם שחרור החום מקרר את החלל הפנימי של המקרר.

לאחר המאייד, פריאן נשאב לתוך המדחס. המחזור הסגור חוזר על עצמו.

הסוגים העיקריים של מערכות קירור

על פי עקרון הפעולה נבדלים סוגי המקררים הבאים:

• דחיסה;
• ספיחה;
• תרמו;
• מפליט אדים.

ביחידות דחיסה, תנועת נוזל הקירור מתבצעת על ידי שינוי הלחץ במערכת. בקרת הלחץ של נוזל העבודה מבוצעת על ידי המדחס. מערכות קירור מדחס הן הסוג הנפוץ ביותר של מכשיר קירור.

במפעלי ספיגה תנועת הקירור נובעת מחימוםו ממערכת החימום. אמוניה משמשת כתערובת עובדת. החיסרון של המערכת הוא הסכנה הגבוהה והמורכבות בתחזוקה. מכשיר ביתי מסוג זה מיושן והופסק היום.

האם ידעת שהמקרר הראשון מאוד הושק על ידי חברת ג'נרל אלקטריק האמריקאית כבר בשנת 1911. המכשיר היה עשוי עץ. דו תחמוצת הגופרית שימשה כחומר קירור.

העיקרון העיקרי להפעלת מקררים תרמו-אלקטרוניים מבוסס על ספיגת החום במהלך האינטראקציה של שני מוליכים במהלך מעבר זרם חשמלי דרכם. עיקרון זה ידוע כאפקט פלטייה. היתרון של המכשיר הוא אמינות ועמידות גבוהה. החיסרון הוא העלות הגבוהה של מערכות מוליכים למחצה.

צמחי מפליט אדים משתמשים במים. תפקידה של מערכת ההנעה מבוצע על ידי המפלט. נוזל העבודה נכנס למאייד. כאן, הרתחת הנוזל מתרחשת עם היווצרות אדי מים. במהלך ייצור החום, טמפרטורת המים יורדת בחדות.

מים צוננים משמשים לקירור מזון. אדי מים מוזרמים על ידי המפלט לקבל. בקבל אדי המים מקוררים, הופכים להתעבות ומוזנים שוב למאייד. היתרון במתקנים כאלה הוא הפשטות שלהם במכשיר, בטיחות, ידידותיות לסביבה. החיסרון של מערכת פליטת הקיטור הוא הצריכה המשמעותית של מים וחשמל לחימום שלה.

עקרון הפעולה של מקררי ספיגה

הפעלת מכשירי הספיגה מבוססת על זרימת אידוי של קירור נוזלי. אמוניה משמשת כחומר קירור. תפקיד הבולם (הבולם) מבוצע על ידי תמיסת אמוניה על בסיס מים.

תוכנית הפעולה של מכשיר הקליטה

מימן ונתרן כרומט מתווספים למערכת הקירור של המנגנון. מימן נועד לשלוט בלחץ המערכת. כרום נתרן מגן על הקירות הפנימיים של הצינורות מפני קורוזיה.

האם ידעת שמקררים סובייטים ישנים משתמשים ב- R12 פריאון מבוסס כלור כתערובת קירור. החיסרון העיקרי הוא השפעתו ההרסנית על שכבת האוזון של כדור הארץ.

כאשר הוא מחובר לאספקת החשמל בדוד הגנרטור, נוזל העבודה מחומם. תערובת העבודה היא תמיסה מימית של אמוניה. תמיסת האמוניה ממוקמת במיכל מיוחד.

חימום נוזל הקירור מוביל להתאיידות אמוניה. אדי אמוניה נכנסים לקבל. כאן אמוניה מתעצבת והופכת לנוזל.

אמוניה נוזלית נכנסת למאייד. מכאן אמוניה נוזלית מתערבבת במימן. הפרש הלחץ של שני החומרים מביא לאידוי אמוניה. תהליך האידוי מלווה בחום וקירור אמוניה עד -4 מעלות צלזיוס יחד עם אמוניה, המאייד מתקרר.

מאייד מקורר לוקח את החום בסביבה. לאחר האידוי נכנס אמוניה לסופר. יש מים נקיים בסופר. כאן מעורב אמוניה במים. תמיסת אמוניה נכנסת למכל. תמיסת האמוניה מהמיכל נכנסת לגנרטור הדוד והמחזור הסגור חוזר על עצמו.

כתחליף לאמוניה, ניתן להשתמש בתמיסות מימיות של אצטון, ליתיום ברומיד, אצטילן.

היתרון של מכשירי הקליטה הוא פעולת הרעש של היחידות.

עקרון הפעולה של המקרר להקפאה עצמית

תהליך ההפשרה במתקנים עם מערכת הקפאה עצמית מתרחש באופן אוטומטי.

ישנם שני סוגים של מערכות הקפאה עצמית:

1. טפטוף.
2. סוער (ללא כפור).

במכשירים עם מערכת טפטוף, המאייד ממוקם בחלק האחורי של המכשיר. במהלך הפעולה נוצר כפור על הקיר האחורי. בעת ההפשרה, זורם הכפור דרך מרזבים מיוחדים לתחתית המכשיר. מדחס מחומם לטמפרטורה גבוהה מאדה את הנוזל.

במתקנים עם מערכת רוח, אוויר קר מהמאייד בקיר האחורי מפוצץ על ידי מאוורר מיוחד בתוך הדיור. במהלך מחזור ההפשרה כפור זורם בחריצים לתוך חור מיוחד.

מקררים תעשייתיים

מכשירי חשמל תעשייתיים נבדלים ממכשירי חשמל ביתיים בקיבולת ההתקנה ובגודל תאי הקירור. כוח המנוע של הציוד מגיע לכמה עשרות קילוואט. טמפרטורת ההפעלה של המקפיאים היא בטווח שבין +5 ל- 50 מעלות צלזיוס.

האם ידעת שהמקרר התעשייתי הגדול ביותר תופס שטח של 24 ק"מ 2. ענק זה ממוקם בז'נבה (שוויץ) ומשמש למטרות מדעיות ברוכב ההדרון.

מפעלים תעשייתיים מיועדים לקירור והקפאה עמוקה של מספר רב של מוצרים. נפח המקפיאים נע בין 5 ל 5000 טון. משמש בחברות רכש ועיבוד.

עקרון הפעולה של מקרר המהפך

מדחסי מהפך מיועדים לצבירה ולהמרה של זרם ישיר לזרם חילופי עם מתח של 220 V. עיקרון הפעולה מבוסס על היכולת לשלוט בצורה חלקה על מהירות מוט המנוע.

מכשיר מנוע מהפך

כאשר הוא מופעל, המהפך זוכה במהירות במהירות הנדרשת ליצירת הטמפרטורה הנדרשת בתיק. כאשר מגיעים לפרמטרים שנקבעו, המכשיר נכנס למצב המתנה. ברגע שהטמפרטורה בתוך הדיור עולה, חיישן הטמפרטורה מופעל ומהירות המנוע עולה.

מכשיר תרמוסטט מקרר

בקר הטמפרטורה נועד לשמור על טמפרטורה קבועה מראש בתוך המערכת. המכשיר מולחם הרמטית מקצה אחד של צינור הנימים. בקצה השני צינור הנימי מחובר למאייד.

המרכיב העיקרי במכשיר לבקרת טמפרטורה של כל מקרר הוא ממסר תרמי. העיצוב של הממסר התרמי מורכב ממפוח ומנוף כוח.

מכשיר תרמוסטט

המפוח הוא מעיין גלי עם טבעות פריון. תלוי בטמפרטורת הפריון, הקפיץ דחוס או מתוח. ככל שטמפרטורת הקירור יורדת, האביב מתכווץ.

האם ידעת שמקררים ביתיים מודרניים משתמשים ב- R600a פריאון מבוסס-isobutane. נוזל קירור זה אינו משמיד את שכבת האוזון של כדור הארץ ואינו גורם לאפקט חממה.

תחת השפעת דחיסה, המנוף סוגר את המגעים ומחבר את המדחס לעבודה. עם עליית הטמפרטורה, הקפיץ נמתח. ידית הכוח פותחת את המעגל והמנוע נכבה.

מקרר ללא חשמל - האם זה נכון או בדיוני?

מוחמד בא אבא, תושב ניגריה, קיבל פטנט על מקרר ללא חשמל בשנת 2003. המכשיר הוא סירי חרס בגדלים שונים. הכלים מקופלים זה לזה על פי העיקרון של "בובות הקינון" הרוסיות.

מקרר ללא חשמל

המרווח בין הסירים מלא בחול רטוב. ככיסוי משתמשים בבד לח. בהשפעת אוויר חם, הלחות מהחול מתאדה. אידוי מים מביא לירידה בטמפרטורה בתוך הכלים. זה מאפשר לך לאחסן אוכל באקלים חם במשך זמן רב ללא שימוש בחשמל.

הכרת המכשיר ועיקרון פעולת המקרר תאפשר לכם לבצע תיקון פשוט של המכשיר בעצמכם. אם המערכת מוגדרת כהלכה, ההתקן יעבוד שנים רבות. לתקלות מורכבות יותר, עליך לפנות למומחים של מרכזי שירות.