مخطط ومبدأ تشغيل الثلاجات المختلفة

لا يمكن تخيل الراحة المنزلية لشخص عصري بدون ثلاجة. الغرض منه هو تخزين المنتجات على المدى الطويل. وفقًا للعلماء ، يفتح كل فرد من أفراد الأسرة الباب حتى 40 مرة في اليوم. نحن ننظر من الداخل دون حتى التفكير في كيفية عمل الثلاجة لدينا.

في مقالتنا ، سننظر بالتفصيل في الجهاز ومبدأ تشغيل مختلف الثلاجات.

كيف حال الثلاجة

تتكون أي ثلاجة حديثة من الوحدات الرئيسية التالية:

1. المحرك.
2. المكثف.
3. المبخر.
4. أنبوب شعري.
5. تصفية الصرف.
6. Dokipatel.

مخطط الثلاجة

محرك كهربائي

المحرك هو الوحدة الرئيسية للأجهزة المنزلية. مصممة لتداول سائل التبريد (الفريون) عبر الأنابيب.

يتكون المحرك من وحدتين:

• محرك كهربائي
• ضاغط.

محرك كهربائي يحول التيار الكهربائي إلى طاقة ميكانيكية. تتكون الوحدة من جزأين - الدوار والجزء الثابت.

يتكون السكن الثابت من عدة ملفات نحاسية. الدوار لديه مظهر رمح الصلب. يتم توصيل الدوار بنظام مكبس المحرك.

عند توصيل المحرك بمصدر الطاقة ، يحدث الحث الكهرومغناطيسي في الملفات. يسبب عزم الدوران. قوة الطرد المركزي تدفع الدوار إلى الحركة الدورانية.

هل تعلم أن الثلاجة تمثل 10٪ من إجمالي استهلاك الكهرباء. يزيد الباب المفتوح للجهاز من استهلاك الكهرباء عدة مرات.

عندما يدور دوار المحرك ، يتحرك المكبس خطياً. يقوم الجدار الأمامي للمكبس بضغط وتفريغ السائل العامل إلى حالة العمل.

موقف محرك الثلاجة

في منشآت التبريد الحديثة ، يوجد المحرك الكهربائي داخل الضاغط. يمنع هذا الترتيب مسار الغاز للتسرب التلقائي.

لتقليل الاهتزاز ، يتم تثبيت المحرك على تعليق معدني نابض. قد يكون الربيع موجودًا خارج الجهاز أو داخله. في الوحدات الحديثة ، يوجد الزنبرك داخل هيكل المحرك. يتيح لك ذلك تخفيف الرطوبة بفعالية أثناء تشغيل الجهاز.

مكثف

إنه خط أنابيب أفعواني بقطر يصل إلى 5 ملليمترات. مصممة لإزالة الحرارة من السائل العمل في البيئة. يقع المكثف على السطح الخارجي الخلفي للجهاز.

المبخر

يمثل نظام أنبوب رفيع. مصممة لتبخر سائل العمل وتبريد المساحة المحيطة. تقع داخل أو خارج الثلاجة.

جهاز ضاغط

أنبوب شعري

مصممة لخفض ضغط الغاز. يبلغ قطرها من 1.5 إلى 3 ملليمترات. تقع بين المبخر والمكثف.

مرشح أكثر جفافا

مصممة لتنظيف الغاز العامل من الرطوبة. له مظهر أنبوب نحاسي يبلغ قطره من 10 إلى 20 ملم. ممدود نهايات الأنبوب وملحوم بإحكام للأنبوب الشعرية والمكثف.

تحذير! مجفف المجفف لديه مبدأ التشغيل في اتجاه واحد. الجهاز غير مخصص للعملية العكسية. إذا تم تثبيت عامل التصفية بشكل غير صحيح ، فقد يفشل التثبيت.

داخل الأنبوب هو الزيوليت - حشو معدني مع هيكل مسامي للغاية. يتم تثبيت شبكات الحاجز على طرفي الأنبوب.

مرشح أكثر جفافا

يتم تثبيت شبكة معدنية بأحجام شبكة تصل إلى 2 مم على جانب المكثف. يتم تركيب شبكة اصطناعية على جانب الأنبوب الشعري. أحجام الخلايا في مثل هذه الشبكة هي أعشار الملليمتر.

Dokipatel

إنها حاوية معدنية. يتم تثبيته في المنطقة بين المبخر ومدخل الضاغط. صممت لتغلي الفريون ، متبوعة بالتبخر.

يعمل على حماية المحرك من السائل. دخول سائل العمل يمكن أن يؤدي إلى الفشل.

كيف تعمل الثلاجة

يعتمد مبدأ التشغيل الرئيسي لأي ثلاجة على عمليتي عمل:

1. إزالة الطاقة الحرارية من الجهاز إلى الفضاء المحيط.
2. تركيز البرد داخل الجهاز.

لاختيار الحرارة ، يتم استخدام مبرد يسمى الفريون. وهي مادة غازية تعتمد على الإيثان والفلور والكلور. يتمتع الفريون بقدرة فريدة على الانتقال من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة والعكس صحيح. الانتقال من حالة إلى أخرى يحدث عندما يتغير الضغط.

تشغيل نظام التبريد على النحو التالي. ضاغط تمتص الفريون الداخل. محرك كهربائي يعمل داخل الجهاز. محرك يدفع المكبس. عندما يتحرك المكبس ، يتم ضغط الغاز.

رسم تخطيطي للثلاجة

تنقسم عملية ضغط الغاز إلى مرحلتين. في المرحلة الأولى ، يعود المكبس إلى الخلف. عندما يتم إزاحة المكبس ، يتم فتح صمام المدخل. من خلال ثقب مفتوح ، يدخل الفريون غرفة الغاز.

في المرحلة الثانية ، يتحرك المكبس في الاتجاه المعاكس. أثناء الحركة العكسية ، يقوم المكبس بضغط الغاز. يضغط الفريون المضغوط على لوحة صمام المخرج. الضغط في الغرفة يرتفع بشكل حاد. مع زيادة الضغط ، يتم تسخين الغاز إلى درجة حرارة 100 درجة مئوية. يفتح صمام العادم ويطلق الغاز إلى الخارج.

الفريون المسخن من الغرفة يدخل مبادل حراري خارجي (مكثف). في الطريق على طول المكثف ، يطلق الفريون الحرارة إلى الخارج. عند نقطة نهاية المكثف ، تنخفض درجة حرارة الغاز إلى 55 درجة مئوية.

هل تعلم أن أول ثلاجات تستخدم ثاني أكسيد الكبريت كمبرد؟ مثل هذه الأجهزة كانت خطيرة للغاية بسبب الاحتمال الكبير لخفض الضغط للنظام.

في عملية نقل الحرارة ، يحدث تكثيف الغاز. يتحول الفريون من الحالة الغازية إلى سائل.

من المكثف ، يدخل الفريون السائل في مجفف الفلتر. هنا ، يتم امتصاص الرطوبة بواسطة مادة ماصة خاصة. من المرشح ، يدخل الفريون الغازي الأنبوب الشعري.

يلعب أنبوب الشعيرات الدموية دور نوع من المكونات (عقبة). عند مدخل الأنبوب ، ينخفض ​​ضغط الغاز. يتحول المبرد إلى سائل. من الأنبوب الشعري ، يدخل الفريون في المبخر. عندما ينخفض ​​الضغط ، يتبخر الفريون. جنبا إلى جنب مع الضغط ، تنخفض درجة حرارة الغاز أيضا. في وقت الدخول إلى المبخر ، تكون درجة حرارة الفريون - 23 درجة مئوية.

يمر الفريون من خلال مبادل حراري داخل الثلاجة. الغاز المبرد يزيل الحرارة من داخل أنابيب المبخر. عند إطلاق الحرارة ، يتم تبريد المساحة الداخلية للثلاجة.

بعد المبخر ، يتم امتصاص الفريون في الضاغط. تتكرر الدورة المغلقة.

الأنواع الرئيسية لأنظمة التبريد

وفقًا لمبدأ العمل ، تتميز أنواع الثلاجات التالية:

• ضغط؛
• الامتزاز.
• الحرارية.
• قاذف البخار.

في وحدات الضغط ، تتم حركة المبرد عن طريق تغيير الضغط في النظام. يتم التحكم في ضغط سائل العمل بواسطة الضاغط. أنظمة التبريد الضاغط هي أكثر أنواع أجهزة التبريد شيوعًا.

في مصانع الامتصاص ، ترجع حركة التبريد إلى تسخينها من نظام التدفئة. تستخدم الأمونيا كخليط عمل. عيب النظام هو الخطر الشديد وتعقد الصيانة. هذا النوع من الأجهزة المنزلية قديم وقد تم إيقافه اليوم.

هل تعلم أن أول ثلاجة أطلقتها شركة جنرال إلكتريك الأمريكية عام 1911. الجهاز مصنوع من الخشب. تم استخدام ثاني أكسيد الكبريت كمبرد.

يعتمد المبدأ الرئيسي لتشغيل الثلاجات الحرارية على امتصاص الحرارة أثناء تفاعل موصلين أثناء مرور التيار الكهربائي من خلالهما. يُعرف هذا المبدأ باسم تأثير بلتيير. ميزة الجهاز هي الموثوقية العالية والمتانة. العيب هو التكلفة العالية لأنظمة أشباه الموصلات.

محطات القاذف بالبخار تستخدم الماء. يتم تنفيذ دور نظام الدفع بواسطة القاذف. يدخل السائل العامل إلى المبخر. هنا ، يحدث غليان السائل مع تكوين بخار الماء. أثناء توليد الحرارة ، تنخفض درجة حرارة الماء بشكل حاد.

يستخدم الماء البارد لتبريد الأطعمة. يتم تفريغ بخار الماء بواسطة القاذف إلى المكثف. في المكثف ، يتم تبريد بخار الماء وتحويله إلى مكثف وتغذيته مرة أخرى إلى المبخر. ميزة هذه المنشآت هي بساطة الجهاز والسلامة والود البيئي. عيب نظام طرد البخار هو الاستهلاك الكبير للمياه والكهرباء للتدفئة.

مبدأ تشغيل ثلاجات الامتصاص

يعتمد تشغيل أجهزة الامتصاص على الدوران والتبخر لسائل التبريد السائل. تستخدم الأمونيا كمبرد. يتم تنفيذ دور الماصة (الامتصاص) بواسطة محلول الأمونيا المستندة إلى الماء.

مخطط تشغيل جهاز الامتصاص

يضاف الهيدروجين وكرومات الصوديوم إلى نظام تبريد الجهاز. تم تصميم الهيدروجين للتحكم في ضغط النظام. كرومات الصوديوم يحمي الجدران الداخلية للأنابيب من التآكل.

هل تعلم أن الثلاجات السوفيتية القديمة تستخدم الفريون R12 القائم على الكلور كخليط تبريد. العيب الرئيسي هو تأثيره المدمر على طبقة الأوزون على الأرض.

عند توصيله بمصدر الطاقة في مرجل المولد ، يتم تسخين مائع العمل. خليط العمل هو محلول مائي للأمونيا. يوجد محلول الأمونيا في خزان خاص.

تسخين المبرد يؤدي إلى تبخر الأمونيا. بخار الأمونيا يدخل المكثف. هنا ، تتكثف الأمونيا وتتحول إلى سائل.

الأمونيا المسيلة تدخل المبخر. من هنا ، تمتزج الأمونيا السائلة مع الهيدروجين. يؤدي اختلاف الضغط بين المادتين إلى تبخر الأمونيا. يرافق عملية التبخر حرارة وتبريد الأمونيا إلى -4 درجة مئوية. مع الأمونيا ، يبرد المبخر.

المبخر المبرد يأخذ حرارة المنطقة المحيطة. بعد التبخر ، تدخل الأمونيا في الإدمصاص. هناك مياه نظيفة في الامتزاز. هنا يتم خلط الأمونيا بالماء. محلول الأمونيا يدخل الخزان. يدخل محلول الأمونيا من الخزان إلى مولد الغلاية وتتكرر الدورة المغلقة.

كبديل للأمونيا ، يمكن استخدام المحاليل المائية للأسيتون ، بروميد الليثيوم ، الأسيتيلين.

ميزة أجهزة الامتصاص هي العملية الصامتة للوحدات.

مبدأ تشغيل الثلاجة ذاتية التجميد

تحدث عملية إزالة الجليد في المنشآت ذات نظام التجميد الذاتي تلقائيًا.

هناك نوعان من أنظمة التجميد الذاتي:

1. بالتنقيط.
2. عاصف (لا الصقيع).

في الأجهزة التي بها نظام تقطر ، يوجد المبخر في الجزء الخلفي من الجهاز. أثناء التشغيل ، يتم تشكيل الصقيع على الجدار الخلفي. عند الذوبان ، يتدفق الصقيع عبر مزاريب خاصة إلى أسفل الجهاز. يسخن الضاغط الساخن إلى درجة حرارة عالية

في المنشآت ذات نظام الرياح ، يتم تفجير الهواء البارد من المبخر الموجود على الحائط الخلفي بواسطة مروحة خاصة داخل الهيكل. أثناء دورة الذوبان ، يتدفق الصقيع إلى أسفل الأخاديد في حفرة خاصة.

ثلاجات صناعية

تختلف الأجهزة الصناعية عن الأجهزة المنزلية في قدرة التركيب وحجم غرف التبريد. قوة محرك المعدات تصل إلى عدة عشرات من كيلووات. درجة حرارة التشغيل للمجمدات هي في حدود + 5 إلى - 50 درجة مئوية.

هل تعلم أن أكبر ثلاجة صناعية تحتل مساحة 24 كم 2. يقع هذا العملاق في جنيف (سويسرا) ويعمل لأغراض علمية في مصادم هادرون.

تم تصميم المنشآت الصناعية لتبريد وتجميد عميق لعدد كبير من المنتجات. حجم المجمدات من 5 إلى 5000 طن. المستخدمة في المشتريات وتجهيز المؤسسات.

مبدأ تشغيل الثلاجة العاكس

تم تصميم ضواغط العاكس لتجميع وتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب بجهد 220 فولت. يعتمد مبدأ التشغيل على القدرة على التحكم بسلاسة في سرعة عمود المحرك.

جهاز المحرك العاكس

عند تشغيله ، يكتسب العاكس السرعة المطلوبة بسرعة لإنشاء درجة الحرارة المطلوبة داخل العلبة. عند الوصول إلى المعلمات المحددة ، ينتقل الجهاز إلى وضع الاستعداد. بمجرد ارتفاع درجة الحرارة داخل السكن ، يتم تنشيط جهاز استشعار درجة الحرارة وزيادة سرعة المحرك.

ثلاجة ترموستات الجهاز

تم تصميم وحدة التحكم في درجة الحرارة للحفاظ على درجة حرارة محددة مسبقًا داخل النظام. الجهاز ملحوم بإحكام من أحد طرفي الأنبوب الشعري. في الطرف الآخر ، يتم توصيل الأنبوب الشعري بالمبخر.

العنصر الرئيسي لجهاز التحكم في درجة الحرارة في أي ثلاجة هو مرحل حراري. يتكون تصميم التتابع الحراري من منفاخ وذراع قوة.

جهاز ترموستات

A الخوار هو الربيع المموج مع الفريون في حلقاته. اعتمادًا على درجة حرارة الفريون ، يتم ضغط الزنبرك أو تمديده. مع انخفاض درجة حرارة المبرد ، تنقبض عقود الربيع.

هل تعلم أن الثلاجات المنزلية الحديثة تستخدم الفريون المستندة إلى الإيزوبوتان R600a. هذا المبرد لا يدمر طبقة الأوزون في الكوكب ولا يتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري.

تحت تأثير الضغط ، تقوم الرافعة بإغلاق جهات الاتصال وتوصيل الضاغط بالعمل. مع زيادة درجة الحرارة ، يمتد الربيع. يفتح ذراع القوة الدائرة وينطفئ المحرك.

ثلاجة بدون كهرباء - هل هذا صحيح أم خيال؟

محمد با آبا ، أحد سكان نيجيريا ، حصل على براءة اختراع عن ثلاجة بدون كهرباء في عام 2003. الجهاز عبارة عن أواني طينية بأحجام مختلفة. يتم طي الأوعية في بعضها البعض وفقًا لمبدأ "دمى التعشيش" الروسية.

ثلاجة بدون كهرباء

تمتلئ المسافة بين الأواني بالرمل الرطب. كغطاء ، يتم استخدام قطعة قماش مبللة. تحت تأثير الهواء الساخن ، تتبخر الرطوبة من الرمال. يؤدي تبخر الماء إلى انخفاض في درجة الحرارة داخل الأوعية. يسمح لك هذا بتخزين الطعام في مناخ ساخن لفترة طويلة دون استخدام الكهرباء.

تتيح لك معرفة الجهاز ومبدأ تشغيل الثلاجة إجراء إصلاح بسيط للجهاز بنفسك. إذا تم تكوين النظام بشكل صحيح ، فسيعمل الجهاز لسنوات عديدة. للحصول على أعطال أكثر تعقيدًا ، يجب عليك الاتصال بأخصائي مراكز الخدمة.