Ordningen og princippet for drift af forskellige køleskabe

En moderne persons hjemmekomfort kan ikke forestilles uden køleskab. Det er beregnet til langtidslagring af produkter. Ifølge forskere åbner hvert familiemedlem døren op til 40 gange om dagen. Vi kigger indeni uden engang at tænke, hvordan vores køleskab fungerer.

I vores artikel vil vi i detaljer overveje enheden og princippet om drift af forskellige køleskabe.

Hvordan er køleskabet

Ethvert moderne køleskab består af følgende hovedenheder:

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

Ordningen med køleskabet

Elektrisk motor

Motoren er hovedenheden på husholdningsapparatet. Designet til cirkulation af kølevæske (freon) gennem rørene.

Motoren består af to enheder:

• elektrisk motor;
• kompressor.

En elektrisk motor konverterer elektrisk strøm til mekanisk energi. Enheden består af to dele - rotoren og statoren.

Statorhuset består af flere kobberspoler. Rotoren ser ud som en stålaksel. Rotoren er tilsluttet motorens stempelsystem.

Når motoren er tilsluttet strømforsyningen, sker der elektromagnetisk induktion i spolerne. Det forårsager drejningsmoment. Centrifugalkraft driver rotoren i roterende bevægelse.

Vidste du, at køleskabet tegner sig for 10% af al forbrugt elektricitet. Apparatets åbne dør øger elforbruget flere gange.

Når motorens rotor roterer, bevæger stemplet lineært. Stempelets frontvæg komprimerer og udleder arbejdsfluidet til en arbejdstilstand.

Køleskabsmotorposition

I moderne køleinstallationer er den elektriske motor placeret inde i kompressoren. Dette arrangement blokerer gasstien for spontan lækage.

For at reducere vibrationer monteres motoren på en fjedrende metalophæng. Fjederen kan være placeret uden for eller inde i enheden. I moderne enheder er fjederen placeret inde i motorhuset. Dette giver dig mulighed for effektivt at dæmpe vibrationer under drift af apparatet.

kondensator

Det er en serpentin rørledning med en diameter på op til 5 millimeter. Designet til at fjerne varme fra arbejdsvæsken i miljøet. Kondensatoren er placeret på den bageste ydre overflade af enheden.

fordamperen

Repræsenterer et tyndt rørsystem. Designet til fordampning af arbejdsvæsken og afkøling af det omgivende rum. Placeret i eller uden for fryseren.

Kompressorenhed

Kapillarrør

Designet til at reducere gastrykket. Det har en diameter på 1,5 til 3 mm. Placeret mellem fordamperen og kondensatoren.

Filtertørrer

Designet til at rense arbejdsgassen fra fugt. Det ser ud som et kobberrør med en diameter på 10 til 20 mm. Enderne af røret er langstrakte og hermetisk loddet til kapillarrøret og kondensatoren.

Advarsel! Filtretørrer har et en-vejs betjeningsprincip. Enheden er ikke beregnet til omvendt betjening. Hvis filteret er installeret forkert, kan installationen muligvis mislykkes.

Inde i røret er zeolit ​​- et mineralfyldstof med en meget porøs struktur. Barriererenheder er installeret i begge ender af røret.

Filtertørrer

På siden af ​​kondensatoren er der installeret et metalnet med maskestørrelser op til 2 mm. Et syntetisk net er installeret på siden af ​​kapillarrøret. Cellestørrelser på et sådant gitter er tiendedele af en millimeter.

Dokipatel

Det er en metalbeholder. Det installeres i området mellem fordamperen og kompressorindløbet. Designet til at bringe Freon til kogning efterfulgt af fordampning.

Tjener til at beskytte motoren mod væske. Indtrængning af arbejdsvæske kan føre til fiasko.

Sådan fungerer køleskabet

Hovedprincippet for betjening af ethvert køleskab er baseret på to arbejdsoperationer:

1. Fjernelse af termisk energi fra enheden til det omgivende rum.
2. Koncentration af kulde inde i enheden.

Til valg af varme bruges et kølemiddel kaldet freon. Det er et luftformigt stof baseret på ethan, fluor og klor. Freon har den unikke evne til at skifte fra en gasformig tilstand til en flydende tilstand og vice versa. Overgangen fra en tilstand til en anden sker, når trykket ændrer sig.

Betjeningen af ​​kølesystemet er som følger. Kompressoren suger freon indad. En elektrisk motor fungerer inde i enheden. Motoren driver stemplet. Når stemplet bevæger sig, komprimeres gas.

Skematisk diagram over køleskabet

Gaskomprimeringsprocessen er opdelt i to trin. På det første trin bevæger stemplet sig tilbage. Når stemplet forskydes, åbnes indgangsventilen. Gennem et åbent hul kommer freon ind i gaskammeret.

På det andet trin bevæger stemplet sig i den modsatte retning. Under bagudgående bevægelse komprimerer stemplet gassen. Komprimeret freon trykker på udløbsventilpladen. Trykket i kammeret stiger kraftigt. Når trykket stiger, varmer gassen op til en temperatur på 100 ° C. Udstødningsventilen åbner og frigiver gas til ydersiden.

Opvarmet freon fra kammeret går ind i en ekstern varmeveksler (kondensator). På vej langs kondensatoren afgiver freon varme udefra. Ved kondensatorens slutpunkt falder gastemperaturen til 55 ° C.

Vidste du, at de allerførste køleskabe brugte svovldioxid som kølemiddel? Sådanne anordninger var meget farlige på grund af den høje sandsynlighed for depressurisering af systemet.

I processen med varmeoverførsel forekommer gaskondensation. Freon fra en gasformig tilstand bliver til en væske.

Fra kondensatoren trænger den flydende freon ind i filtertørreren. Her absorberes fugtighed af en speciel sorbent. Fra filteret trænger gasformig freon ind i kapillarrøret.

Kapillarrøret spiller rollen som en slags stik (hindring). Ved indløbet til røret falder gastrykket. Kølemediet bliver til væske. Fra kapillarrøret går freon ind i fordamperen. Når trykket falder, fordamper Freon. Sammen med trykket falder også gastemperaturen. På tidspunktet for indtræden i fordamperen er freon-temperaturen - 23 ° C.

Freon passerer gennem en varmeveksler inde i køleskabet. Kølet gas fjerner varme fra indersiden af ​​fordamperrørene. Når der frigøres varme, afkøles det indre rum i køleskabet.

Efter fordamperen suges freon ind i kompressoren. Den lukkede cyklus gentages.

De vigtigste typer kølesystemer

I henhold til handlingsprincippet skelnes følgende typer køleskabe:

• kompression;
• adsorption;
• termoelektrisk;
• damp ejektor.

I kompressionsenheder udføres bevægelsen af ​​kølemediet ved at ændre trykket i systemet. Trykstyringen af ​​arbejdsfluidet udføres af kompressoren. Kompressorkølesystemer er den mest almindelige type køleenhed.

I absorptionsanlæg skyldes kølemidlets bevægelse dets opvarmning fra varmesystemet. Ammoniak bruges som arbejdsblanding. Ulempen ved systemet er den høje fare og vedligeholdelsens kompleksitet. Denne type husholdningsapparater er forældet og er afbrudt i dag.

Vidste du, at det allerførste køleskab blev lanceret af det amerikanske firma General Electric allerede i 1911. Enheden var lavet af træ. Svovldioxid blev anvendt som kølemiddel.

Hovedprincippet for drift af termoelektriske køleskabe er baseret på absorption af varme under samspillet mellem to ledere under passering af elektrisk strøm gennem dem. Dette princip er kendt som Peltier-effekten. Fordelen ved enheden er høj pålidelighed og holdbarhed. Ulempen er de høje omkostninger ved halvlederanlæg.

Dampejektoranlæg bruger vand. Fremdrivningssystemets rolle udføres af ejektoren. Arbejdsvæsken kommer ind i fordamperen. Her forekommer kogning af væsken ved dannelse af vanddamp. Under varmeproduktion falder vandtemperaturen kraftigt.

Kølet vand bruges til at køle mad. Vanddamp udledes af ejektoren til kondensatoren. I kondensatoren afkøles vanddampen, omdannes til kondensat og tilføres igen til fordamperen. Fordelen ved sådanne installationer er deres enkle enhed, sikkerhed, miljøvenlighed. Ulempen med dampudkastssystemet er det betydelige forbrug af vand og elektricitet til dets opvarmning.

Princippet for drift af absorptionskøleskabe

Funktionen af ​​absorptionsanordninger er baseret på cirkulation og fordampning af flydende kølemiddel. Ammoniak bruges som kølemiddel. Den absorberende (absorberende) rolle udføres af en vandbaseret ammoniakopløsning.

Skemaet med betjening af absorptionsanordningen

Hydrogen og natriumchromat sættes til apparatets kølesystem. Brint er designet til at kontrollere systemets tryk. Natriumchromat beskytter rørets indre vægge mod korrosion.

Vidste du, at gamle sovjetiske køleskabe bruger klorbaseret R12 freon som en køleblanding. Den største ulempe er dens destruktive virkning på jordens ozonlag.

Når der er tilsluttet strømforsyningen i generator-kedlen, opvarmes arbejdsvæsken. Arbejdsblandingen er en vandig opløsning af ammoniak. Ammoniakopløsningen er placeret i en speciel tank.

Opvarmning af kølemediet fører til fordampning af ammoniak. Ammoniakdamp kommer ind i kondensatoren. Her kondenseres ammoniak og bliver til en væske.

Flydende ammoniak kommer ind i fordamperen. Herfra blandes flydende ammoniak med brint. Trykforskellen mellem de to stoffer fører til fordampning af ammoniak. Fordampningsprocessen ledsages af varme og afkøling af ammoniak til -4 ° C. Sammen med ammoniak afkøles fordamperen.

En kølet fordamper tager varmen fra det omkringliggende område. Efter fordampning kommer ammoniak ind i adsorberen. Der er rent vand i adsorberen. Her blandes ammoniak med vand. Ammoniakopløsning kommer ind i tanken. Ammoniakopløsningen fra tanken kommer ind i kedelgeneratoren, og den lukkede cyklus gentages.

Som erstatning for ammoniak kan vandige opløsninger af acetone, lithiumbromid og acetylen anvendes.

Fordelen ved absorptionsenheder er en støjfri drift af enhederne.

Princippet for drift af det frysende køleskab

Afrimningsprocessen i installationer med et selvfrysningssystem sker automatisk.

Der er to typer selvfrysningssystemer:

1. Drip.
2. Blæsende (Ingen frost).

På enheder med et dryppesystem er fordamperen placeret på bagsiden af ​​enheden. Under drift dannes frost på bagvæggen. Ved optøning flyder frost gennem specielle tagrender til bunden af ​​apparatet. Opvarmet til høj temperatur kompressor fordamper væsken.

I installationer med et vindsystem blæses kold luft fra fordamperen på bagvæggen af ​​en speciel ventilator ind i kroppen. Under optøningscyklussen strømmer frost ned i rillerne i et specielt hul.

Industrielle køleskabe

Industrielle apparater adskiller sig fra husholdningsapparater med hensyn til installationens kapacitet og størrelsen på kølekamrene. Udstyrets motoreffekt når flere titusinder af kilowatt. Frysernes driftstemperatur ligger i området fra + 5 til - 50 ° C.

Vidste du, at det største industrikøleskab har 24 km2 areal. Denne kæmpe er placeret i Genève (Schweiz) og tjener til videnskabelige formål i hadroncollideren.

Industrianlæg er designet til afkøling og dybfrysning af et stort antal produkter. Mængden af ​​frysere er fra 5 til 5000 ton. Anvendes til indkøb og forarbejdning af virksomheder.

Princippet for drift af inverteren køleskab

Omformerkompressorer er designet til akkumulering og konvertering af jævnstrøm til vekselstrøm med en spænding på 220 V. Funktionsprincippet er baseret på evnen til at kontrollere motorakslens hastighed jævnt.

Omformermotorenhed

Når vekselretteren er tændt, vinder inverteren hurtigt den krævede hastighed for at skabe den krævede temperatur i kabinettet. Når de indstillede parametre nås, går enheden i standbytilstand. Så snart temperaturen inde i huset stiger, aktiveres temperatursensoren, og motorhastigheden øges.

Køleskab termostat enhed

Temperaturkontrolleren er designet til at opretholde en forudbestemt temperatur inde i systemet. Enheden er hermetisk loddet fra den ene ende af kapillarrøret. I den anden ende er kapillarrøret forbundet til fordamperen.

Hovedelementet i temperaturkontrolenheden i ethvert køleskab er et termisk relæ. Konstruktionen af ​​det termiske relæ består af en bælge og et kraftgreb.

Termostat enhed

En bælge er en bølgeformet fjeder med freon i sine ringe. Afhængigt af freonens temperatur er fjederen komprimeret eller strakt. Når kølemiddeltemperaturen falder, samles fjederen.

Vidste du, at moderne husholdnings køleskabe bruger isobutan-baseret R600a freon. Dette kølemiddel ødelægger ikke planetens ozonlag og forårsager ikke en drivhuseffekt.

Under påvirkning af komprimering lukker grebet kontakterne og forbinder kompressoren til at arbejde. Med stigende temperatur strækker fjederen sig. Tændstangen åbner kredsløbet, og motoren slukker.

Et køleskab uden elektricitet - er det sandt eller fiktion?

Mohammed Ba Abba, bosiddende i Nigeria, modtog et patent på et køleskab uden elektricitet i 2003. Enheden er en lerpotter i forskellige størrelser. Karrene foldes ind i hinanden i henhold til princippet om de russiske "hekkedukker".

Køleskab uden elektricitet

Rummet mellem gryderne er fyldt med vådt sand. Som dæksel bruges en fugtig klud. Under påvirkning af varm luft fordamper fugt fra sandet. Fordampning af vand fører til et fald i temperaturen inde i karene. Dette giver dig mulighed for at opbevare mad i et varmt klima i lang tid uden brug af elektricitet.

At kende enheden og princippet om betjening af køleskabet giver dig mulighed for at udføre en enkel reparation af enheden med dine egne hænder. Hvis systemet er konfigureret korrekt, fungerer enheden i mange år. For mere komplekse funktionsfejl, skal du kontakte specialcentre i servicecentre.