Esquema i principi de funcionament de diferents refrigeradores

No es pot imaginar el confort a casa d’una persona moderna sense nevera. Està destinada a l’emmagatzematge de productes a llarg termini. Segons els científics, cada membre de la família obre la porta fins a 40 vegades al dia. Mirem cap a dins sense ni tan sols pensar en què funciona el nostre refrigerador.

Al nostre article, considerarem en detall el dispositiu i el principi de funcionament de diversos refrigeradors.

Com està la nevera

Qualsevol refrigerador modern consta de les següents unitats principals:

1. El motor.
2. Condensador
3. Vaporitzador
4. Tub tubular.
5. Filtre de desguàs.
6. Dokupatel.

L’esquema de la nevera

Motor elèctric

El motor és la unitat principal de l’aparell domèstic. Dissenyat per a la circulació de refrigerant (freó) a través dels tubs.

El motor consta de dues unitats:

• motor elèctric;
• compressor

Un motor elèctric converteix el corrent elèctric en energia mecànica. La unitat està formada per dues parts: el rotor i l'estator.

La carcassa de l'estator està formada per diverses bobines de coure. El rotor té l’aspecte d’un eix d’acer. El rotor està connectat al sistema de pistons del motor.

Quan el motor està connectat a l’alimentació, es produeix inducció electromagnètica a les bobines. Causa un parell. La força centrífuga condueix el rotor en moviment de rotació.

Sabíeu que la nevera representa el 10% de tota l’electricitat consumida. La porta oberta de l’aparell augmenta diverses vegades el consum d’electricitat.

Quan el rotor del motor gira, el pistó es mou linealment. La paret frontal del pistó comprimeix i descarrega el fluid de treball a un estat de treball.

Posició del motor de la nevera

En instal·lacions de refrigeració modernes, el motor elèctric es troba dins del compressor. Aquesta disposició bloqueja la via del gas per a fuites espontànies.

Per reduir les vibracions, el motor es munta sobre una suspensió de metall molla. El ressort pot estar situat fora o dins del dispositiu. En les unitats modernes, la molla es troba dins de la carcassa del motor. Això permet amortir de forma efectiva les vibracions durant el funcionament de l’aparell.

Condensador

Es tracta d’una canalització de serpentina amb un diàmetre de fins a 5 mil·límetres. Dissenyat per eliminar calor del fluid de treball al medi. El condensador està situat a la superfície exterior posterior del dispositiu.

Vaporitzador

Representa un sistema de tubs prims. Dissenyat per a evaporació del fluid de treball i refrigeració de l’espai circumdant. Situat dins o fora del congelador.

Dispositiu del compressor

Tub tubular

Dissenyat per reduir la pressió del gas. Té un diàmetre d’1,5 a 3 mil·límetres. Situat entre l’evaporador i el condensador.

Més sec

Dissenyat per netejar el gas de treball de la humitat. Té l’aspecte d’un tub de coure amb un diàmetre de 10 a 20 mm. Els extrems del tub són allargats i soldats hermèticament al tub capil·lar i al condensador.

Atenció! La secadora de filtres té un principi de funcionament únic. El dispositiu no està pensat per al funcionament invers. Si el filtre està instal·lat incorrectament, la instal·lació pot fallar.

A l'interior del tub hi ha zeolita: un farciment mineral d'estructura altament porosa. Les xarxes de barrera s’instal·len als dos extrems del tub.

Més sec

Al lateral del condensador s’instal·la una malla metàl·lica de mides de fins a 2 mm. S'instal·la una malla sintètica al costat del tub capil·lar. La mida de les cel·les d'aquesta quadrícula és d'una desena de mil·límetre.

Dokipatel

És un contenidor metàl·lic. S’instal·la a la zona compresa entre l’evaporador i l’entrada del compressor. Dissenyat per dur a ebullició Freon, seguit per evaporació.

Serveix per protegir el motor del líquid. L’entrada de fluid de treball pot provocar un fracàs.

Com funciona la nevera

El principi principal de funcionament de qualsevol refrigerador es basa en dues operacions de treball:

1. L'eliminació de l'energia tèrmica del dispositiu a l'espai circumdant.
2. Concentració de fred a l’interior de l’aparell.

Per a la selecció de la calor s’utilitza un refrigerant anomenat freó. És una substància gasosa a base d’etan, fluor i clor. Freon té l'única capacitat de transició d'un estat gasós a un estat líquid i viceversa. La transició d'un estat a un altre es produeix quan canvia la pressió.

El funcionament del sistema de refrigeració és el següent. El compressor xucla freó cap a dins. Un motor elèctric funciona dins del dispositiu. El motor condueix el pistó. Quan el pistó es mou, el gas es comprimeix.

Esquema esquemàtic de la nevera

El procés de compressió del gas es divideix en dues etapes. A la primera fase, el pistó es desplaça enrere. Quan es desplaça el pistó, s’obre la vàlvula d’entrada. A través d’un forat obert, el freó entra a la cambra de gas.

A la segona etapa, el pistó es desplaça en sentit contrari. Durant el moviment invers, el pistó comprimeix el gas. Premses de freó comprimides a la placa de vàlvula de sortida. La pressió a la cambra augmenta bruscament. A mesura que augmenta la pressió, el gas s’escalfa fins a una temperatura de 100 ° C. La vàlvula d’escapament s’obre i allibera gas a l’exterior.

El freó escalfat de la cambra entra en un intercanviador de calor extern (condensador). En el camí al llarg del condensador, el freó desprèn calor a l'exterior. Al punt final del condensador, la temperatura del gas disminueix fins a 55 ° C.

Sabíeu que els primers refrigeradors utilitzaven diòxid de sofre com a refrigerant? Aquests dispositius eren molt perillosos a causa de l’elevada probabilitat de despresurització del sistema.

En el procés de transferència de calor, es produeix condensació de gas. El freó d'un estat gasós es converteix en un líquid.

Des del condensador, el freó líquid entra a l’assecadora del filtre. Aquí la humitat és absorbida per un sorbent especial. Des del filtre, un freó gasós entra al tub capil·lar.

El tub capil·lar juga el paper d’una mena d’endoll (obstacle). A l’entrada del tub, la pressió del gas disminueix. El refrigerant es converteix en líquid. Des del tub capil·lar, el freó entra a l'evaporador. Quan la pressió baixa, Freon s’evapora. Juntament amb la pressió, la temperatura del gas també baixa. En el moment d’entrar a l’evaporador, la temperatura del freó és de - 23 ° C.

El freó passa per un intercanviador de calor a la nevera. El gas refrigerat elimina la calor de l’interior dels tubs de l’evaporador. Quan s’allibera calor, l’espai intern de la nevera es refreda.

Després de l'evaporador, el freó és aspirat al compressor. El cicle tancat es repeteix.

Els principals tipus de sistemes de refrigeració

Segons el principi d’acció, es distingeixen els següents tipus de refrigeradors:

• compressió;
• adsorció;
• termoelèctric;
• expulsor de vapor.

A les unitats de compressió, el moviment del refrigerant es realitza canviant la pressió al sistema. El compressor realitza el control de pressió del fluid de treball. Els sistemes de refrigeració per compressor són el tipus de dispositiu de refrigeració més comú.

A les plantes d’absorció, el moviment del refrigerant es deu al seu escalfament del sistema de calefacció. L’amoníac s’utilitza com a barreja de treball. L’inconvenient del sistema és l’elevat perill i complexitat del manteniment. Aquest tipus d’aparells electrodomèstics està obsolet i s’ha deixat avui.

Sabíeu que el primer refrigerador va ser llançat per la companyia nord-americana General Electric el 1911. L’aparell era de fusta. El diòxid de sofre es va utilitzar com a refrigerant.

El principi principal de funcionament dels frigorífics termoelèctrics es basa en l’absorció de calor durant la interacció de dos conductors durant el pas del corrent elèctric a través d’ells. Aquest principi es coneix com a efecte Peltier. L’avantatge del dispositiu és l’alta fiabilitat i la durabilitat. El desavantatge és l’elevat cost dels sistemes de semiconductors.

Les plantes expulsores de vapor utilitzen aigua. El rol del sistema de propulsió el realitza l’exjector. El fluid de treball entra a l’evaporador. Aquí, l’ebullició del líquid es produeix amb la formació de vapor d’aigua. Durant la generació de calor, la temperatura de l’aigua baixa bruscament.

L’aigua refrigerada s’utilitza per refrescar els aliments. L'expulsor es descarrega al vapor del vapor d'aigua. Al condensador, el vapor d’aigua es refreda, es converteix en condensat i s’alimenta de nou a l’evaporador. L’avantatge d’aquestes instal·lacions és la seva senzillesa del dispositiu, seguretat, facilitat ambiental. El desavantatge del sistema d’expulsió de vapor és el consum important d’aigua i electricitat per al seu escalfament.

El principi de funcionament dels frigorífics amb absorció

El funcionament dels dispositius d’absorció es basa en la circulació i l’evaporació del refrigerant líquid. L’amoníac s’utilitza com a refrigerant. El paper de l’absorbent (absorbent) el realitza una solució d’amoníac a base d’aigua.

Esquema de funcionament del dispositiu d’absorció

Al sistema de refrigeració de l’aparell s’afegeixen hidrogen i cromat de sodi. L’hidrogen està dissenyat per controlar la pressió del sistema. El cromat de sodi protegeix les parets interiors dels tubs de la corrosió.

Sabíeu que els antics refrigeradors soviètics utilitzen freó R12 basat en clor com a barreja de refrigeració. El principal inconvenient és el seu efecte destructiu sobre la capa d’ozó de la Terra.

Quan es connecta a l’alimentació a la generador de la caldera, el fluid de treball s’escalfa. La barreja de treball és una solució aquosa d'amoníac. La solució d'amoníac es troba en un dipòsit especial.

L’escalfament del refrigerant comporta l’evaporació de l’amoníac. El vapor d’amoníac entra al condensador. Aquí, l’amoníac es condensa i es converteix en un líquid.

L’amoníac liquat entra a l’evaporador. A partir d’aquí, l’amoníac líquid es barreja amb l’hidrogen. La diferència de pressió de les dues substàncies condueix a l'evaporació de l'amoníac. El procés d’evaporació s’acompanya de calor i refrigeració d’amoníac fins a -4 º C. Junt amb l’amoníac, l’evaporador es refreda.

Un evaporador refrigerat pren la calor de la zona circumdant. Després de l'evaporació, l'amoníac entra a l'adsor. Hi ha aigua neta a l'adsor. Aquí es barreja l’amoníac amb l’aigua. La solució d'amoníac entra al dipòsit. La solució d'amoníac del dipòsit entra al generador de la caldera i es repeteix el cicle tancat.

Com a substitut de l’amoníac, es poden utilitzar solucions aquoses d’acetona, bromur de liti, acetilè.

L’avantatge dels dispositius d’absorció és el funcionament silenciós de les unitats.

El principi de funcionament del refrigerador autocongelant

El procés de descongelació en instal·lacions amb sistema d'autocongelació es produeix automàticament.

Hi ha dos tipus de sistemes d'autocongelació:

1. Goteig
2. Ventós (sense gelades).

En els dispositius amb sistema de degoteig, l'evaporador es troba a la part posterior del dispositiu. Durant el funcionament, es formen gelades a la paret posterior. Quan es descongela, la gelada flueix a través de canalons especials fins a la part inferior de l’aparell. El compressor escalfat a alta temperatura evapora el líquid.

A les instal·lacions amb sistema de vent, l'aire fred de l'evaporador de la paret posterior és rebut per un ventilador especial al cos. Durant el cicle de desglaç, la gelada flueix per les ranures cap a un forat especial.

Frigorífics industrials

Els electrodomèstics difereixen dels electrodomèstics en funció de la capacitat de la instal·lació i la mida de les cambres de refrigeració. La potència del motor de l'equip arriba a diverses desenes de quilowatts. La temperatura de funcionament dels congeladors es troba entre els 5 i els 50 ºC.

Sabíeu que la nevera industrial més gran ocupa 24 km2 de superfície. Aquest gegant es troba a Ginebra (Suïssa) i serveix amb finalitats científiques al col·lisionador de hadrons.

Les plantes industrials estan dissenyades per refrigerar i congelar profundament un gran nombre de productes. El volum de congeladors és de 5 a 5000 tones. Utilitzat en empreses de contractació i transformació.

El principi de funcionament del refrigerador inversor

Els compressors inversors estan dissenyats per a l’acumulació i conversió de corrent directe en corrent altern amb una tensió de 220 V. El principi de funcionament es basa en la capacitat de controlar la velocitat de l’eix del motor.

Dispositiu de motor inversor

Quan s'encén, l'inversor guanya la velocitat necessària per crear la temperatura requerida dins de la caixa. Quan s'assoleixen els paràmetres establerts, el dispositiu passa al mode d'espera. Tan aviat com puja la temperatura dins de l’allotjament, el sensor de temperatura s’activa i la velocitat del motor augmenta.

Dispositiu de termòstat de nevera

El controlador de temperatura està dissenyat per mantenir una temperatura predeterminada dins del sistema. L'aparell es solda hermèticament des d'un extrem del tub capil·lar. A l’altre extrem, el tub capil·lar està connectat a l’evaporador.

L’element principal del dispositiu de control de temperatura de qualsevol refrigerador és un relé tèrmic. El disseny del relé tèrmic consisteix en una manxa i una palanca de potència.

Dispositiu de termòstat

Una manxa és un ressort corrugat amb freó als seus anells. Segons la temperatura del freó, la molla es comprimeix o s’estira. A mesura que baixa la temperatura del refrigerant, la primavera es contrau.

Sabíeu que els moderns refrigeradors domèstics utilitzen un freó R600a basat en isobutà. Aquest refrigerant no destrueix la capa d’ozó del planeta i no causa un efecte hivernacle.

Sota la influència de la compressió, la palanca tanca els contactes i connecta el compressor per funcionar. A mesura que augmenta la temperatura, la primavera s’allarga. La palanca de potència obre el circuit i el motor s’apaga.

Una nevera sense electricitat, és veritat o és ficció?

Mohammed Ba Abba, resident a Nigèria, va rebre una patent per a una nevera sense electricitat el 2003. L’aparell és un pots de fang de diferents mides. Els vaixells es pleguen entre si segons el principi de les “nines nidificants” russes.

Nevera sense electricitat

L’espai entre els pots s’omple de sorra humida. Com a coberta s’utilitza un drap humit. Sota la influència de l’aire calent, la humitat de la sorra s’evapora. L’evaporació de l’aigua comporta una disminució de la temperatura dins dels vasos. Això permet emmagatzemar els aliments en un clima calent durant molt de temps sense l’ús d’electricitat.

Conèixer el dispositiu i el principi de funcionament del refrigerador et permetran realitzar una reparació senzilla de l’aparell amb les teves pròpies mans. Si el sistema està configurat correctament, el dispositiu funcionarà durant molts anys. Per obtenir desperfectes més complexos, heu de contactar amb els especialistes dels centres de servei.