Opplegget og prinsippet om drift av forskjellige kjøleskap

Hjemmekomfort for en moderne person kan ikke tenkes uten kjøleskap. Den er beregnet på langsiktig lagring av produkter. Ifølge forskere åpner hvert familiemedlem døren opptil 40 ganger om dagen. Vi ser på innsiden uten en gang å tenke på hvordan kjøleskapet vårt fungerer.

I vår artikkel vil vi i detalj vurdere enheten og prinsippet om drift av forskjellige kjøleskap.

Hvordan er kjøleskapet

Ethvert moderne kjøleskap består av følgende hovedenheter:

1. Motoren.
2. Kondensator.
3. Fordamper.
4. Kapillarrør.
5. Tøm filter.
6. Dokipatel.

Opplegget med kjøleskapet

Elektrisk motor

Motoren er hovedenheten til husholdningsapparatet. Designet for sirkulasjon av kjølevæske (freon) gjennom rørene.

Motoren består av to enheter:

• elektrisk motor;
• kompressor.

En elektrisk motor konverterer elektrisk strøm til mekanisk energi. Enheten består av to deler - rotoren og statoren.

Statorhuset består av flere kobberspoler. Rotoren har utseendet som en stålaksling. Rotoren er koblet til stempelsystemet til motoren.

Når motoren er koblet til strømforsyningsnettet, genererer spoler elektromagnetisk induksjon. Det forårsaker dreiemoment. Sentrifugalkraft driver rotoren i rotasjonsbevegelse.

Visste du at kjøleskapet utgjør 10% av all strøm som er brukt? Apparatets åpne dør øker strømforbruket flere ganger.

Når motorens rotor roterer, beveger stemplet seg lineært. Stempelets fremre vegg komprimerer og slipper arbeidsfluidet til en fungerende tilstand.

Kjøleskap Motorposisjon

I moderne kjøleinstallasjoner er den elektriske motoren plassert inne i kompressoren. Dette arrangement blokkerer gassbanen for spontan lekkasje.

For å redusere vibrasjoner er motoren montert på en fjærende metallfjæring. Fjæren kan være plassert utenfor eller inne i enheten. I moderne enheter er fjæren plassert inne i motorhuset. Dette lar deg effektivt dempe vibrasjoner under bruk av apparatet.

kondensatoren

Det er en serpentin rørledning med en diameter på opptil 5 millimeter. Designet for å fjerne varme fra arbeidsvæsken til miljøet. Kondensatoren er plassert på den bakre ytre overflaten av enheten.

fordamperen

Representerer et tynt rørsystem. Designet for fordampning av arbeidsvæsken og avkjøling av det omkringliggende rommet. Ligger i eller utenfor fryseren.

Kompressorenhet

Kapillarrør

Designet for å redusere gasstrykket. Den har en diameter på 1,5 til 3 millimeter. Plassert mellom fordamperen og kondensatoren.

Tørketrommel

Designet for å rense arbeidsgassen fra fuktighet. Det har utseendet som et kobberrør med en diameter på 10 til 20 mm. Endene av røret er langstrakte og hermetisk loddet til kapillarrøret og kondensatoren.

Advarsel! Filtertørkeren har en enveis driftsprinsipp. Enheten er ikke beregnet på reversering. Hvis filteret er installert feil, kan installasjonen mislykkes.

Inne i røret er zeolitt - et mineralfyllstoff med en svært porøs struktur. Sperrenett er installert i begge ender av røret.

Tørketrommel

På siden av kondensatoren er det installert et metallnett med maskevidde opptil 2 mm. Et syntetisk nett er installert på siden av kapillarrøret. Cellestørrelser på et slikt rutenett er en tidels millimeter.

Dokipatel

Det er en metallbeholder. Det er installert i området mellom fordamperen og kompressorinnløpet. Designet for å bringe Freon til å koke, etterfulgt av fordamping.

Tjener for å beskytte motoren mot væske. Inntrenging av arbeidsvæske kan føre til svikt.

Slik fungerer kjøleskapet

Hovedprinsippet for drift av ethvert kjøleskap er basert på to arbeidsoperasjoner:

1. Fjerning av termisk energi fra enheten til det omkringliggende rommet.
2. Konsentrasjon av kulde inne i enheten.

For valg av varme brukes et kjølemedium kalt freon. Det er et gassformet stoff basert på etan, fluor og klor. Freon har den unike evnen til å overføre fra en gassformig tilstand til en flytende tilstand og omvendt. Overgangen fra en tilstand til en annen skjer når trykket endres.

Driften av kjølesystemet er som følger. Kompressoren suger freon innover. En elektrisk motor fungerer inne i enheten. Motoren driver stempelet. Når stempelet beveger seg, komprimeres gass.

Skjematisk diagram over kjøleskapet

Gasskompresjonsprosessen er delt inn i to trinn. I det første trinnet beveger stempelet seg tilbake. Når stempelet forskyves, åpnes innløpsventilen. Gjennom et åpent hull kommer freon inn i gasskammeret.

I det andre trinnet beveger stempelet seg i motsatt retning. Under bevegelse bakover komprimerer stempelet gassen. Komprimert freon trykker på utløpsventilplaten. Trykket i kammeret stiger kraftig. Når trykket øker, varmes gassen opp til en temperatur på 100 ° C. Eksosventilen åpnes og slipper ut gass på utsiden.

Oppvarmet freon fra kammeret kommer inn i en ekstern varmeveksler (kondensator). På vei langs kondensatoren avgir freon varme til utsiden. Ved sluttpunktet for kondensatoren synker gasstemperaturen til 55 ° C.

Visste du at de aller første kjøleskapene brukte svoveldioksid som kuldemedium? Slike enheter var svært farlige på grunn av den høye sannsynligheten for trykkavlastning av systemet.

I prosessen med varmeoverføring skjer gasskondensasjon. Freon fra en gassformig tilstand blir til en væske.

Fra kondensatoren kommer væske freon inn i filtertørkeren. Her absorberes fuktighet av en spesiell sorbent. Fra filteret kommer gassformig freon inn i kapillarrøret.

Kapillarrøret spiller rollen som en slags plugg (hindring). Ved innløpet til røret synker gasstrykket. Kuldemediet blir til væske. Fra kapillarrøret går freon inn i fordamperen. Når trykket synker, fordamper Freon. Sammen med trykket synker også gasstemperaturen. Ved inngangen til fordamperen er temperaturen på freon - 23 ° C.

Freon går gjennom en varmeveksler inne i kjøleskapet. Avkjølt gass fjerner varme fra innsiden av fordamperrørene. Når varmen frigjøres, avkjøles det indre rommet i kjøleskapet.

Etter fordamperen suges freon inn i kompressoren. Den lukkede syklusen gjentas.

De viktigste typene kjølesystemer

I henhold til handlingsprinsippet skilles følgende typer kjøleskap ut:

• kompresjon;
• adsorpsjon;
• termoelektrisk;
• damputløseren.

I kompresjonsenheter utføres bevegelsen av kjølemediet ved å endre trykket i systemet. Trykkreguleringen av arbeidsfluidet utføres av kompressoren. Kompressorkjølesystemer er den vanligste typen kjøleenhet.

I absorpsjonsanlegg skyldes kjølemediets bevegelse dets oppvarming fra varmesystemet. Ammoniakk brukes som arbeidsblanding. Ulempen med systemet er den høye faren og kompleksiteten i vedlikehold. Denne typen husholdningsapparater er foreldet og har blitt avviklet i dag.

Visste du at det aller første kjøleskapet ble lansert av det amerikanske selskapet General Electric allerede i 1911. Enheten var laget av tre. Svoveldioksid ble brukt som kjølemiddel.

Hovedprinsippet for drift av termoelektriske kjøleskap er basert på absorpsjon av varme under samspillet mellom to ledere under passering av elektrisk strøm gjennom dem. Dette prinsippet er kjent som Peltier-effekten. Fordelen med enheten er høy pålitelighet og holdbarhet. Ulempen er de høye kostnadene ved halvlederanlegg.

Steam-ejektoranlegg bruker vann. Fremdriftssystemets rolle utføres av ejektoren. Arbeidsfluidet kommer inn i fordamperen. Her skjer koking av væsken med dannelse av vanndamp. Under varmeproduksjon synker vanntemperaturen kraftig.

Kjølt vann brukes til å kjøle mat. Vanndamp ledes ut av ejektoren til kondensatoren. I kondensatoren avkjøles vanndampen, omdannes til kondensat og tilføres igjen til fordamperen. Fordelen med slike installasjoner er deres enkelhet på enheten, sikkerhet, miljøvennlighet. Ulempen med damputstøtningssystemet er det betydelige forbruket av vann og strøm til oppvarmingen.

Prinsippet for drift av absorpsjonskjøleskap

Operasjonen av absorpsjonsanordninger er basert på sirkulasjon og fordampning av flytende kjølemedium. Ammoniakk brukes som kjølemiddel. Rollen til absorbenten (absorberen) utføres av en vannbasert ammoniakkløsning.

Oppleggsordningen for absorpsjonsenheten

Hydrogen og natriumchromat tilsettes kjølesystemet til apparatet. Hydrogen er designet for å kontrollere systemet. Natriumkromat beskytter rørets indre vegger mot korrosjon.

Visste du at gamle sovjetiske kjøleskap bruker klorbasert R12 freon som en kjøleblanding. Den største ulempen er dens destruktive effekt på ozonlaget på jorden.

Når den er koblet til strømforsyningen i generatorskjelen, varmes arbeidsvæsken. Arbeidsblandingen er en vandig oppløsning av ammoniakk. Ammoniakkløsningen er lokalisert i en spesiell tank.

Oppvarming av kjølemediet fører til fordampning av ammoniakk. Ammoniakkdamp kommer inn i kondensatoren. Her kondenserer ammoniakk og blir til en væske.

Flytende ammoniakk kommer inn i fordamperen. Herfra blandes flytende ammoniakk med hydrogen. Trykkforskjellen på de to stoffene fører til fordampning av ammoniakk. Fordampingsprosessen ledsages av varme og avkjøling av ammoniakk til -4 ° C. Sammen med ammoniakk avkjøles fordamperen.

En kjølt fordamper tar varmen i området rundt. Etter fordamping kommer ammoniakk inn i adsorberen. Det er rent vann i adsorberen. Her blandes ammoniakk med vann. Ammoniakkløsning kommer inn i tanken. Ammoniakkløsningen fra tanken kommer inn i kjelegeneratoren og den lukkede syklusen gjentas.

Som erstatning for ammoniakk, kan vandige oppløsninger av aceton, litiumbromid, acetylen brukes.

Fordelen med absorpsjonsenheter er den støyløse driften av enhetene.

Prinsippet om drift av det frysende kjøleskapet

Avrimingsprosessen i installasjoner med et selvfrysingssystem skjer automatisk.

Det er to typer selvfrysende systemer:

1. Drypp.
2. Vind (Ingen frost).

På enheter med et dryppsystem er fordamperen plassert på baksiden av enheten. Under drift dannes frost på bakveggen. Når du tiner, renner frost gjennom spesielle takrenner til bunnen av apparatet. Oppvarmet til høy temperatur kompressor fordamper væsken.

I installasjoner med et vindsystem blåses kald luft fra fordamperen på bakveggen av en spesiell vifte inne i huset. I løpet av opptiningssyklusen renner frost nedover sporene i et spesielt hull.

Industrielle kjøleskap

Industrielle apparater skiller seg fra husholdningsapparater i kapasiteten til installasjonen og størrelsen på kjølekamrene. Motorkraften til utstyret når flere titalls kilowatt. Frysernes driftstemperatur ligger i området fra + 5 til - 50 ° C.

Visste du at det største industrikjøleskapet har 24 km2 areal. Denne giganten ligger i Genève (Sveits) og tjener til vitenskapelige formål i hadron-kollideren.

Industrianlegg er designet for avkjøling og dypfrysing av et stort antall produkter. Volumet av frysere er fra 5 til 5000 tonn. Brukes ved anskaffelses- og prosessforetak.

Prinsippet for drift av omformerkjøleskapet

Omformerkompressorer er designet for akkumulering og konvertering av likestrøm til vekselstrøm med en spenning på 220 V. Driftsprinsippet er basert på evnen til å kontrollere hastigheten på motorakselen jevnt.

Omformermotorenhet

Når den er slått på, får inverteren raskt den nødvendige hastigheten for å skape den nødvendige temperaturen inne i saken. Når de innstilte parametrene er nådd, går enheten i ventemodus. Så snart temperaturen inne i huset stiger, aktiveres temperatursensoren og motorhastigheten øker.

Termostatapparat for kjøleskap

Temperaturkontrolleren er designet for å opprettholde en forhåndsbestemt temperatur inne i systemet. Enheten er hermetisk loddet fra den ene enden av kapillarrøret. I den andre enden er kapillarrøret koblet til fordamperen.

Hovedelementet i temperaturkontrollanordningen i ethvert kjøleskap er et termisk relé. Utformingen av det termiske reléet består av en belg og en spak.

Termostat enhet

En belg er en bølgeformet fjær med freon i ringene. Avhengig av temperaturen på freon, blir fjæren komprimert eller strukket. Når kjølemedietemperaturen synker, trekker fjæren seg sammen.

Visste du at moderne husholdningskjøleskap bruker isobutan-basert R600a freon. Dette kuldemediet ødelegger ikke planetens ozonlag og forårsaker ikke drivhuseffekt.

Under påvirkning av kompresjon lukker spaken kontaktene og kobler kompressoren til å fungere. Med økende temperatur strekker våren seg. Power spaken åpner kretsen og motoren slås av.

Et kjøleskap uten strøm - er det sant eller skjønnlitteratur?

Mohammed Ba Abba, bosatt i Nigeria, fikk patent på kjøleskap uten strøm i 2003. Enheten er leirgryter i forskjellige størrelser. Fartøyene er brettet inn i hverandre i henhold til prinsippet om de russiske "hekkende dukker".

Kjøleskap uten strøm

Plassen mellom pottene er fylt med våt sand. Som deksel brukes en fuktig klut. Under påvirkning av varm luft fordamper fuktighet fra sanden. Fordampning av vann fører til en nedgang i temperaturen inne i karene. Dette lar deg lagre mat i et varmt klima i lang tid uten bruk av strøm.

Når du kjenner enheten og prinsippet om drift av kjøleskapet, kan du utføre en enkel reparasjon av enheten med egne hender. Hvis systemet er konfigurert riktig, vil enheten fungere i mange år. For mer komplekse funksjonsfeil, bør du kontakte spesialistene på servicesentre.