Đề nghị đọc:

Tổng quan về công nghệ khí hậu

Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của các tủ lạnh khác nhau

Sự thoải mái trong nhà của một người hiện đại không thể tưởng tượng được nếu không có tủ lạnh. Nó được dự định để lưu trữ lâu dài của sản phẩm. Theo các nhà khoa học, mỗi thành viên trong gia đình mở cửa tới 40 lần một ngày. Chúng tôi nhìn vào bên trong mà không nghĩ làm thế nào tủ lạnh của chúng tôi hoạt động.

Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi sẽ xem xét chi tiết thiết bị và nguyên tắc hoạt động của các tủ lạnh khác nhau.

Tủ lạnh thế nào

Bất kỳ tủ lạnh hiện đại bao gồm các đơn vị chính sau đây:

  1. Động cơ.
  2. Tụ điện.
  3. Bình hóa hơi.
  4. Ống mao dẫn.
  5. Bộ lọc cống.
  6. Dokupatel.
Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Sơ đồ của tủ lạnh

Động cơ điện

Động cơ là đơn vị chính của thiết bị gia dụng. Được thiết kế để lưu thông chất làm mát (freon) qua các ống.

Động cơ bao gồm hai đơn vị:

  • động cơ điện;
  • máy nén

Một động cơ điện chuyển đổi dòng điện thành năng lượng cơ học. Bộ phận này bao gồm hai phần - rôto và stato.

Vỏ stator được tạo thành từ một số cuộn dây đồng. Các cánh quạt có sự xuất hiện của một trục thép. Rôto được kết nối với hệ thống piston của động cơ.

Khi động cơ được kết nối với nguồn điện, cảm ứng điện từ xảy ra trong cuộn dây. Nó gây ra mô-men xoắn. Lực ly tâm điều khiển rôto chuyển động quay.

Bạn có biết rằng tủ lạnh chiếm 10% tổng lượng điện tiêu thụ. Cửa mở của thiết bị tăng mức tiêu thụ điện nhiều lần.

Khi rôto của động cơ quay, pít-tông chuyển động thẳng. Thành trước của piston nén và xả chất lỏng làm việc về trạng thái làm việc.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Vị trí động cơ tủ lạnh

Trong cài đặt làm mát hiện đại, động cơ điện được đặt bên trong máy nén. Sự sắp xếp này chặn đường dẫn khí cho rò rỉ tự phát.

Để giảm độ rung, động cơ được gắn trên hệ thống treo bằng kim loại lò xo. Lò xo có thể được đặt bên ngoài hoặc bên trong thiết bị. Trong các đơn vị hiện đại, lò xo được đặt bên trong vỏ động cơ. Điều này cho phép bạn giảm rung hiệu quả trong quá trình vận hành thiết bị.

Tụ điện

Đó là một đường ống serpentine với đường kính lên tới 5 mm. Được thiết kế để loại bỏ nhiệt từ chất lỏng làm việc vào môi trường. Các tụ điện được đặt trên bề mặt bên ngoài phía sau của thiết bị.

Máy bay hơi

Đại diện cho một hệ thống ống mỏng. Được thiết kế để bay hơi chất lỏng làm việc và làm mát không gian xung quanh. Nằm bên trong hoặc bên ngoài tủ đông.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Thiết bị máy nén

Ống mao dẫn

Được thiết kế để giảm áp suất khí. Nó có đường kính 1,5 đến 3 mm. Nằm giữa thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ.

Bộ lọc khô

Được thiết kế để làm sạch khí làm việc từ độ ẩm. Nó có hình dạng của một ống đồng có đường kính từ 10 đến 20 mm. Các đầu của ống được kéo dài và hàn kín vào ống mao dẫn và tụ điện.

Chú ý! Bộ lọc khô có nguyên lý hoạt động một chiều. Thiết bị này không dành cho hoạt động ngược lại. Nếu bộ lọc được cài đặt không chính xác, cài đặt có thể thất bại.

Bên trong ống là zeolite - chất độn khoáng có cấu trúc xốp cao. Lưới chắn được lắp đặt ở cả hai đầu của ống.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Bộ lọc khô

Một lưới kim loại với kích thước lưới lên đến 2 mm được lắp đặt ở phía bên của tụ điện. Một lưới tổng hợp được lắp đặt ở phía bên của ống mao dẫn. Kích thước ô của một lưới như vậy là một phần mười của một milimét.

Dokipatel

Nó là một thùng kim loại. Nó được lắp đặt ở khu vực giữa thiết bị bay hơi và đầu vào máy nén. Được thiết kế để đưa Freon vào đun sôi, tiếp theo là bay hơi.

Phục vụ để bảo vệ động cơ khỏi chất lỏng. Sự xâm nhập của chất lỏng làm việc có thể dẫn đến thất bại.

Tủ lạnh hoạt động như thế nào

Nguyên lý hoạt động chính của bất kỳ tủ lạnh nào đều dựa trên hai thao tác làm việc:

  1. Việc loại bỏ năng lượng nhiệt từ thiết bị vào không gian xung quanh.
  2. Nồng độ lạnh bên trong thiết bị.

Để lựa chọn nhiệt, một chất làm lạnh được gọi là freon được sử dụng. Nó là một chất khí dựa trên ethane, flo và clo. Freon có khả năng duy nhất để chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng và ngược lại. Sự chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác xảy ra khi áp suất thay đổi.

Hoạt động của hệ thống làm mát như sau. Máy nén hút freon vào trong. Một động cơ điện hoạt động bên trong thiết bị. Động cơ dẫn động piston. Khi piston di chuyển, khí được nén.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Sơ đồ của tủ lạnh

Quá trình nén khí được chia thành hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu tiên, piston di chuyển trở lại. Khi piston được dịch chuyển, van đầu vào mở ra. Thông qua một lỗ mở, freon đi vào buồng khí.

Ở giai đoạn thứ hai, piston di chuyển theo hướng ngược lại. Trong quá trình chuyển động ngược lại, piston nén khí. Máy ép freon nén trên tấm van đầu ra. Áp suất trong buồng tăng mạnh. Khi áp suất tăng, khí nóng lên tới nhiệt độ 100 ° C. Van xả mở ra và giải phóng khí ra bên ngoài.

Freon được làm nóng từ buồng đi vào bộ trao đổi nhiệt bên ngoài (bình ngưng). Trên đường đi dọc thiết bị ngưng tụ, freon tỏa nhiệt ra bên ngoài. Ở điểm cuối của thiết bị ngưng tụ, nhiệt độ khí giảm xuống 55 ° C.

Bạn có biết rằng những chiếc tủ lạnh đầu tiên sử dụng sulfur dioxide làm chất làm lạnh? Các thiết bị như vậy rất nguy hiểm do xác suất khử cực cao của hệ thống.

Trong quá trình truyền nhiệt, xảy ra ngưng tụ khí. Freon từ trạng thái khí biến thành chất lỏng.

Từ thiết bị ngưng tụ, freon lỏng đi vào máy sấy lọc. Ở đây, độ ẩm được hấp thụ bởi một chất hấp thụ đặc biệt. Từ bộ lọc, freon khí đi vào ống mao dẫn.

Các ống mao dẫn đóng vai trò của một loại phích cắm (chướng ngại vật). Ở đầu vào ống, áp suất khí giảm. Chất làm lạnh biến thành chất lỏng. Từ ống mao dẫn, freon đi vào thiết bị bay hơi. Khi áp suất giảm, Freon bay hơi. Cùng với áp suất, nhiệt độ khí cũng giảm. Tại thời điểm xâm nhập vào thiết bị bay hơi, nhiệt độ của freon là - 23 ° C.

Freon đi qua một bộ trao đổi nhiệt bên trong tủ lạnh. Khí làm mát loại bỏ nhiệt từ bên trong các ống bay hơi. Khi nhiệt được giải phóng, không gian bên trong của tủ lạnh được làm mát.

Sau khi bay hơi, freon được hút vào máy nén. Chu trình kín được lặp lại.

Các loại hệ thống làm mát chính

Theo nguyên tắc hoạt động, các loại tủ lạnh sau đây được phân biệt:

  • nén;
  • hấp phụ;
  • nhiệt điện;
  • máy phun hơi nước.

Trong các đơn vị nén, sự chuyển động của chất làm lạnh được thực hiện bằng cách thay đổi áp suất trong hệ thống. Việc kiểm soát áp suất của chất lỏng làm việc được thực hiện bởi máy nén. Hệ thống làm mát máy nén là loại thiết bị làm mát phổ biến nhất.

Trong các nhà máy hấp thụ, sự chuyển động của chất làm lạnh là do hệ thống sưởi từ hệ thống sưởi. Amoniac được sử dụng như một hỗn hợp làm việc. Nhược điểm của hệ thống là sự nguy hiểm và phức tạp cao của bảo trì. Loại thiết bị gia dụng này đã lỗi thời và đã bị ngừng sử dụng ngày hôm nay.

Bạn có biết rằng chiếc tủ lạnh đầu tiên được ra mắt bởi công ty General Electric của Mỹ vào năm 1911. Thiết bị được làm bằng gỗ. Sulfur dioxide đã được sử dụng làm chất làm lạnh.

Nguyên lý hoạt động chính của tủ lạnh nhiệt điện dựa trên sự hấp thụ nhiệt trong quá trình tương tác của hai dây dẫn trong quá trình truyền dòng điện qua chúng. Nguyên tắc này được gọi là hiệu ứng Peltier. Ưu điểm của thiết bị là độ tin cậy và độ bền cao. Nhược điểm là chi phí cao của hệ thống bán dẫn.

Nhà máy phun hơi nước sử dụng nước. Vai trò của hệ thống đẩy được thực hiện bởi đầu phun. Chất lỏng làm việc đi vào thiết bị bay hơi. Ở đây, sự sôi của chất lỏng xảy ra với sự hình thành hơi nước. Trong quá trình sinh nhiệt, nhiệt độ nước giảm mạnh.

Nước lạnh được sử dụng để làm mát thực phẩm. Hơi nước được xả ra bởi bộ phun vào thiết bị ngưng tụ. Trong thiết bị ngưng tụ, hơi nước được làm mát, chuyển thành ngưng tụ và một lần nữa được đưa vào thiết bị bay hơi. Ưu điểm của việc cài đặt như vậy là sự đơn giản của thiết bị, an toàn, thân thiện với môi trường. Nhược điểm của hệ thống phóng hơi nước là tiêu thụ đáng kể nước và điện để sưởi ấm.

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh hấp thụ

Hoạt động của các thiết bị hấp thụ dựa trên sự lưu thông và bay hơi của chất làm lạnh lỏng. Amoniac được sử dụng làm chất làm lạnh. Vai trò của chất hấp thụ (chất hấp thụ) được thực hiện bằng dung dịch amoniac gốc nước.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Sơ đồ hoạt động của thiết bị hấp thụ

Hydrogen và natri cromat được thêm vào hệ thống làm mát của thiết bị. Hydrogen được thiết kế để kiểm soát áp lực của hệ thống. Natri cromat bảo vệ các thành bên trong của ống khỏi bị ăn mòn.

Bạn có biết rằng tủ lạnh Liên Xô cũ sử dụng freon R12 dựa trên clo làm hỗn hợp làm mát. Hạn chế chính là tác động phá hủy của nó đối với tầng ozone của Trái đất.

Khi được kết nối với nguồn điện trong nồi hơi máy phát điện, chất lỏng làm việc được làm nóng. Hỗn hợp làm việc là dung dịch amoniac. Dung dịch amoniac được đặt trong một bể đặc biệt.

Làm nóng môi chất lạnh dẫn đến sự bay hơi của amoniac. Hơi amoniac đi vào bình ngưng. Tại đây, amoniac ngưng tụ và biến thành chất lỏng.

Amoniac hóa lỏng đi vào thiết bị bay hơi. Từ đây, amoniac lỏng trộn với hydro. Sự chênh lệch áp suất của hai chất dẫn đến sự bay hơi của amoniac. Quá trình bay hơi được đi kèm với amoniac nhiệt và làm mát đến -4 ° C. Cùng với amoniac, thiết bị bay hơi nguội đi.

Một thiết bị bay hơi ướp lạnh lấy nhiệt của khu vực xung quanh. Sau khi bay hơi, amoniac đi vào bộ phận hấp phụ. Có nước sạch trong bộ phận hấp phụ. Ở đây amoniac được trộn với nước. Dung dịch amoniac vào bể. Dung dịch amoniac từ bể đi vào máy tạo nồi hơi và chu trình kín được lặp lại.

Để thay thế cho amoniac, có thể sử dụng dung dịch acetone, lithium bromide, acetylene.

Ưu điểm của thiết bị hấp thụ là hoạt động ồn ào của các thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh tự đông

Quá trình rã đông trong cài đặt với hệ thống tự đóng băng diễn ra tự động.

Có hai loại hệ thống tự đóng băng:

  1. Nhỏ giọt.
  2. Gió (Không có sương).

Trong các thiết bị có hệ thống nhỏ giọt, thiết bị bay hơi được đặt ở mặt sau của thiết bị. Trong quá trình hoạt động, sương giá được hình thành trên bức tường phía sau. Khi tan băng, sương giá chảy qua máng xối đặc biệt xuống đáy thiết bị. Làm nóng đến máy nén nhiệt độ cao làm bay hơi chất lỏng.

Trong các cài đặt với một hệ thống gió, không khí lạnh từ thiết bị bay hơi trên tường phía sau được thổi bởi một chiếc quạt đặc biệt vào cơ thể. Trong chu kỳ tan băng, sương giá chảy xuống các rãnh thành một lỗ đặc biệt.

Tủ lạnh công nghiệp

Các thiết bị công nghiệp khác với các thiết bị gia dụng về khả năng lắp đặt và kích thước của các buồng làm mát. Công suất động cơ của thiết bị đạt tới vài chục kilowatt. Nhiệt độ hoạt động của tủ đông nằm trong khoảng từ + 5 đến - 50 ° C.

Bạn có biết rằng tủ lạnh công nghiệp lớn nhất chiếm 24 km2 diện tích. Người khổng lồ này nằm ở Geneva (Thụy Sĩ) và phục vụ cho các mục đích khoa học trong máy va chạm hadron.

Các nhà máy công nghiệp được thiết kế để làm mát và đóng băng sâu một số lượng lớn sản phẩm. Khối lượng tủ đông là từ 5 đến 5000 tấn. Được sử dụng tại các doanh nghiệp mua sắm và chế biến.

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh biến tần

Máy nén biến tần được thiết kế để tích lũy và chuyển đổi dòng điện trực tiếp thành dòng điện xoay chiều có điện áp 220 V. Nguyên lý hoạt động dựa trên khả năng điều khiển trơn tru tốc độ của trục động cơ.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Thiết bị động cơ biến tần

Khi được bật, biến tần nhanh chóng đạt được tốc độ cần thiết để tạo ra nhiệt độ cần thiết bên trong vỏ. Khi đạt được các tham số cài đặt, thiết bị sẽ chuyển sang chế độ chờ. Ngay khi nhiệt độ bên trong vỏ máy tăng lên, cảm biến nhiệt độ được kích hoạt và tốc độ động cơ tăng.

Thiết bị điều nhiệt tủ lạnh

Bộ điều khiển nhiệt độ được thiết kế để duy trì nhiệt độ xác định trước bên trong hệ thống. Thiết bị được hàn kín từ một đầu của ống mao dẫn. Ở đầu kia, ống mao dẫn được nối với thiết bị bay hơi.

Yếu tố chính của thiết bị kiểm soát nhiệt độ của bất kỳ tủ lạnh là rơle nhiệt. Thiết kế của rơle nhiệt bao gồm ống thổi và đòn bẩy công suất.

Thiết bị điều nhiệt

Một ống thổi là một lò xo lượn sóng với freon trong các vòng của nó. Tùy thuộc vào nhiệt độ của freon, lò xo bị nén hoặc kéo dài. Khi nhiệt độ môi chất lạnh giảm, các hợp đồng mùa xuân.

Bạn có biết rằng tủ lạnh gia dụng hiện đại sử dụng freon R600a dựa trên isobutane. Chất làm lạnh này không phá hủy tầng ozone của hành tinh và không gây ra hiệu ứng nhà kính.

Dưới ảnh hưởng của nén, đòn bẩy đóng các tiếp điểm và kết nối máy nén để làm việc. Với nhiệt độ ngày càng tăng, mùa xuân trải dài. Cần số mở mạch và động cơ tắt.

Một tủ lạnh không có điện - đó là sự thật hay hư cấu?

Mohammed Ba Abba, cư dân Nigeria, đã nhận được bằng sáng chế cho một chiếc tủ lạnh không có điện vào năm 2003. Thiết bị này là một chậu đất sét có kích cỡ khác nhau. Các tàu được xếp vào nhau theo nguyên tắc của búp bê lồng nhau Nga Nga.

Làm thế nào tủ lạnh hoạt động: nguyên tắc và sơ đồ làm việc của các thiết bị làm lạnh các loại

Tủ lạnh không có điện

Không gian giữa các chậu được lấp đầy bằng cát ướt. Như một vỏ bọc, một miếng vải ẩm được sử dụng. Dưới ảnh hưởng của không khí nóng, hơi ẩm từ cát bay hơi. Sự bay hơi của nước dẫn đến giảm nhiệt độ bên trong các tàu. Điều này cho phép bạn lưu trữ thực phẩm trong một khí hậu nóng trong một thời gian dài mà không cần sử dụng điện.

Biết thiết bị và nguyên lý hoạt động của tủ lạnh sẽ cho phép bạn thực hiện một sửa chữa đơn giản của thiết bị bằng tay của chính bạn. Nếu hệ thống được cấu hình đúng, thì thiết bị sẽ hoạt động trong nhiều năm. Đối với các trục trặc phức tạp hơn, bạn nên liên hệ với các chuyên gia của các trung tâm dịch vụ.

Ưu và nhược điểm của máy rửa chén, có đáng để dùng không?

Lỗi F23 trong máy giặt Bosch: phải làm gì và cách khắc phục?

Máy cạo râu điện - Trang 2/2 - Icdelf.com

Chảo tốt nhất để chiên là gì - chảo tốt nhất để nấu các món chiên