Nie można sobie wyobrazić domowego komfortu współczesnego człowieka bez lodówki. Przeznaczony jest do długotrwałego przechowywania produktów. Według naukowców każdy członek rodziny otwiera drzwi nawet 40 razy dziennie. Zaglądamy do środka, nawet nie myśląc o tym, jak działa nasza lodówka.
W naszym artykule szczegółowo omówimy urządzenie i zasadę działania różnych lodówek.
Jak działa lodówka
Każda nowoczesna lodówka składa się z następujących jednostek głównych:
- Silnik
- Kondensator.
- Parownik.
- Rurka kapilarna.
- Filtr osuszający.
- Bojler.
Schemat działania lodówki
Silnik elektryczny
Silnik jest główną jednostką urządzenia gospodarstwa domowego. Przeznaczony do obiegu chłodziwa (freonu) przez rurki.
Silnik składa się z dwóch jednostek:
- silnik elektryczny;
- kompresor.
Silnik elektryczny zamienia prąd elektryczny na energię mechaniczną. Jednostka składa się z dwóch części – wirnika i stojana.
Obudowa stojana składa się z kilku miedzianych cewek. Wirnik ma wygląd stalowego wału. Wirnik jest połączony z układem tłokowym silnika.
Gdy silnik jest podłączony do zasilania, w cewkach pojawia się indukcja elektromagnetyczna. To jest przyczyną momentu obrotowego. Siła odśrodkowa powoduje obrót wirnika.
Czy wiesz, że lodówka odpowiada za 10% całej zużytej energii elektrycznej. Otwarte drzwi urządzenia kilkakrotnie zwiększają zużycie energii elektrycznej.
Gdy wirnik silnika obraca się, tłok porusza się liniowo. Przednia ściana tłoka ściska i odprowadza płyn roboczy do stanu roboczego.
Pozycja silnika lodówki
W nowoczesnych agregatach chłodniczych silnik elektryczny znajduje się wewnątrz sprężarki. Taki układ blokuje gaz przed samoistnym wyciekiem.
Aby zredukować wibracje, silnik jest osadzony na sprężystym metalowym zawieszeniu. Sprężyna może znajdować się na zewnątrz lub wewnątrz urządzenia. W nowoczesnych jednostkach sprężyna znajduje się wewnątrz obudowy silnika. Pozwala to skutecznie tłumić drgania podczas pracy urządzenia.
Kondensator
Jest to rurociąg serpentynowy o średnicy do 5 milimetrów. Przeznaczony do odprowadzania ciepła z płynu roboczego do otoczenia. Kondensator znajduje się na tylnej zewnętrznej powierzchni urządzenia.
Parownik
Reprezentuje system cienkich rurek. Zaprojektowany do odparowywania płynu roboczego i chłodzenia otaczającej przestrzeni. Znajduje się wewnątrz lub na zewnątrz zamrażarki.
Rurka kapilarna
Zaprojektowany w celu zmniejszenia ciśnienia gazu. Ma średnicę od 1,5 do 3 milimetrów. Znajduje się w obszarze pomiędzy parownikiem a skraplaczem.
Filtr osuszacz
Przeznaczony do oczyszczania gazu roboczego z wilgoci. Ma postać miedzianej rurki o średnicy od 10 do 20 mm. Końce rurki są wydłużone i hermetycznie przylutowane do rurki kapilarnej i skraplacza.
Uwaga! Filtr odwadniacz ma jednokierunkową zasadę działania. Urządzenie nie jest przystosowane do pracy w trybie odwrotnym. Jeśli filtr zostanie zainstalowany nieprawidłowo, urządzenie może ulec awarii.
Wewnątrz tuby znajduje się zeolit - wypełniacz mineralny o wysoce porowatej strukturze. Na obu końcach rury zainstalowane są siatki barierowe.
Z boku skraplacza zamontowana jest metalowa siatka o wielkości oczek do 2 mm. Z boku kapilary zamontowana jest syntetyczna siatka. Rozmiary komórek takiej siatki to dziesiąte części milimetra.
Dokipatel
Jest to metalowy pojemnik. Jest instalowany w obszarze pomiędzy parownikiem a wlotem sprężarki. Zaprojektowany, aby doprowadzić freon do wrzenia, a następnie odparowania.
Chroni silnik przed wnikaniem cieczy. Dostanie się płynu roboczego może doprowadzić do jego awarii.
Jak działa lodówka
Główna zasada działania każdej lodówki opiera się na dwóch operacjach roboczych:
- Wyjście energii cieplnej z urządzenia do otaczającej przestrzeni.
- Stężenie zimna wewnątrz korpusu urządzenia.
Freon to czynnik chłodniczy używany do ekstrakcji ciepła. Jest to substancja gazowa na bazie etanu, fluoru i chloru. Freon ma wyjątkową zdolność do przejścia ze stanu gazowego do stanu ciekłego i odwrotnie. Przejście z jednego stanu do drugiego następuje, gdy zmienia się ciśnienie.
Działanie układu chłodzenia jest następujące. Sprężarka zasysa freon. Wewnątrz urządzenia pracuje silnik elektryczny. Silnik napędza tłok. Gdy tłok się porusza, gaz jest sprężany.
Schemat ideowy działania lodówki
Proces sprężania gazu podzielony jest na dwa etapy. W pierwszym etapie następuje ruch powrotny tłoka. Gdy tłok się porusza, otwiera się zawór wlotowy. Przez otwarty otwór freon wchodzi do komory gazowej.
W drugim etapie tłok porusza się w przeciwnym kierunku. Podczas ruchu wstecznego tłok spręża gaz. Sprężone prasy freonowe na płycie zaworu wylotowego. Ciśnienie w komorze gwałtownie wzrasta. Wraz ze wzrostem ciśnienia gaz jest podgrzewany do temperatury 100°C. Zawór wylotowy otwiera się i wypuszcza gaz na zewnątrz.
Podgrzany freon z komory wchodzi do zewnętrznego wymiennika ciepła (skraplacza). W drodze przez skraplacz freon oddaje ciepło na zewnątrz. W punkcie końcowym skraplacza temperatura gazu spada do 55°C.
Czy wiesz, że pierwsze lodówki wykorzystywały dwutlenek siarki jako czynnik chłodniczy? Takie urządzenia były bardzo niebezpieczne ze względu na duże prawdopodobieństwo rozhermetyzowania systemu.
W procesie wymiany ciepła dochodzi do kondensacji gazu. Freon ze stanu gazowego zamienia się w ciecz.
Ze skraplacza ciekły freon dostaje się do filtra osuszacza. Tutaj wilgoć jest pochłaniana przez specjalny sorbent. Z filtra gazowy freon dostaje się do kapilary.
Rurka kapilarna pełni rolę swoistego korka (przeszkody). Na wlocie do rury ciśnienie gazu spada. Czynnik chłodniczy zamienia się w ciecz. Freon wchodzi do parownika z kapilary. Gdy ciśnienie spada, freon odparowuje. Wraz ze spadkiem ciśnienia spada temperatura gazu. W chwili wejścia do parownika temperatura freonu wynosi -23°C.
Freon przechodzi przez wymiennik ciepła wewnątrz komory chłodniczej. Schłodzony gaz usuwa ciepło z wewnętrznej powierzchni rurek parownika. Po uwolnieniu ciepła wnętrze komory chłodniczej jest schładzane.
Za parownikiem freon jest zasysany do sprężarki. Cykl zamknięty jest powtarzany.
Główne typy systemów chłodzenia
Zgodnie z zasadą działania rozróżnia się następujące typy lodówek:
- kompresja;
- adsorpcja;
- termoelektryczny;
- strumień pary.
W jednostkach sprężających ruch czynnika chłodniczego odbywa się poprzez zmianę ciśnienia w układzie. Ciśnienie płynu roboczego jest kontrolowane przez sprężarkę. Sprężarki chłodnicze są najczęstszym typem urządzeń chłodniczych.
W instalacjach absorpcyjnych ruch czynnika chłodniczego następuje z powodu jego ogrzewania z systemu grzewczego. Jako mieszaninę roboczą stosuje się amoniak. Wadą systemu jest duże ryzyko i złożoność konserwacji. Ten rodzaj sprzętu AGD jest przestarzały i nie jest już produkowany.
Czy wiesz, że pierwsza lodówka została wyprodukowana przez amerykańską firmę General Electric w 1911 roku. Urządzenie zostało wykonane z drewna. Jako czynnik chłodniczy zastosowano dwutlenek siarki.
Główna zasada działania lodówek termoelektrycznych opiera się na absorpcji ciepła podczas interakcji dwóch przewodów podczas przepływu przez nie prądu elektrycznego. Ta zasada jest znana jako efekt Peltiera. Zaletą urządzenia jest wysoka niezawodność i trwałość. Wadą jest wysoki koszt systemów półprzewodnikowych.
Dysze parowe wykorzystują wodę. Rolę układu napędowego pełni wyrzutnik. Płyn roboczy dostaje się do parownika. Tutaj ciecz wrze z tworzeniem się pary wodnej. Wraz z wytwarzaniem ciepła temperatura wody gwałtownie spada.
Do chłodzenia żywności używana jest woda lodowa. Para wodna jest usuwana przez eżektor do skraplacza. W skraplaczu para wodna jest schładzana, zamienia się w kondensat i ponownie wchodzi do parownika. Zaletą takich instalacji jest ich prostota konstrukcji, bezpieczeństwo, przyjazność dla środowiska. Wadą systemu wyrzutnika pary jest znaczne zużycie wody i energii elektrycznej do jego ogrzewania.
Zasada działania lodówek absorpcyjnych
Działanie urządzeń absorpcyjnych opiera się na cyrkulacji i odparowaniu ciekłego czynnika chłodniczego. Jako czynnik chłodniczy stosuje się amoniak. Rolę absorbenta (absorbera) pełni roztwór amoniaku na bazie wody.
Schemat działania urządzenia absorpcyjnego
Do układu chłodzenia aparatu dodaje się wodór i chromian sodu. Wodór ma za zadanie regulować ciśnienie w układzie. Chromian sodu chroni wewnętrzne ścianki rur przed korozją.
Czy wiesz, że stare sowieckie lodówki wykorzystują freon R12 na bazie chloru jako mieszaninę chłodzącą. Główną wadą jest jego destrukcyjny wpływ na warstwę ozonową Ziemi.
Po podłączeniu do zasilania w kotle generatorowym płyn roboczy jest podgrzewany. Mieszaniną roboczą jest wodny roztwór amoniaku. Roztwór amoniaku znajduje się w specjalnym zbiorniku.
Podgrzanie czynnika chłodniczego powoduje odparowanie amoniaku. Pary amoniaku wchodzą do skraplacza. Tutaj amoniak skrapla się i zamienia w ciecz.
Do parownika dostaje się ciekły amoniak. Stąd ciekły amoniak miesza się z wodorem. Różnica ciśnień między tymi dwiema substancjami prowadzi do odparowania amoniaku. Procesowi parowania towarzyszy wydzielanie ciepła i schładzanie amoniaku do -4 ° C. Wraz z amoniakiem parownik jest chłodzony.
Schłodzony parownik odbiera ciepło z otaczającej przestrzeni. Po odparowaniu amoniak dostaje się do adsorbera. Adsorber zawiera czystą wodę. Tutaj amoniak miesza się z wodą. Roztwór amoniaku dostaje się do zbiornika. Roztwór amoniaku ze zbiornika dostaje się do generatora-kotła i cykl zamknięty jest powtarzany.
Wodne roztwory acetonu, bromku litu, acetylenu mogą być stosowane jako substytut amoniaku.
Zaletą urządzeń absorpcyjnych jest cicha praca jednostek.
Zasada działania lodówki z funkcją samorozmrażania
Proces rozmrażania w urządzeniach z systemem samorozmrażania odbywa się automatycznie.
Istnieją dwa rodzaje systemów samoodszraniania:
- Kroplówka.
- wietrznie (bez mrozu).
W urządzeniach z systemem kroplowym parownik znajduje się z tyłu urządzenia. Podczas pracy urządzenia na tylnej ścianie tworzy się szron. Podczas rozmrażania szron spływa specjalnymi rowkami do dolnej części urządzenia. Sprężarka podgrzana do wysokiej temperatury odparowuje ciecz.
W instalacjach z systemem wiatrowym zimne powietrze z parownika na tylnej ścianie jest wdmuchiwane do obudowy przez specjalny wentylator. Podczas cyklu rozmrażania szron spływa rowkami do specjalnego otworu.
Lodówki przemysłowe
Urządzenia przemysłowe różnią się od urządzeń domowych pojemnością instalacji i wielkością komór chłodniczych. Moc silnika sprzętu sięga kilkudziesięciu kilowatów. Temperatura pracy zamrażarek mieści się w zakresie od + 5 do – 50 ° C.
Czy wiesz, że największa przemysłowa lodówka zajmuje powierzchnię 24 km2. Ten gigant znajduje się w Genewie (Szwajcaria) i służy do celów naukowych podczas działania zderzacza hadronów.
Instalacje przemysłowe przeznaczone są do chłodzenia i głębokiego zamrażania dużej ilości produktów. Objętość zamrażarek waha się od 5 do 5000 ton. Stosowane są w przedsiębiorstwach zajmujących się zaopatrzeniem i przetwórstwem.
Zasada działania lodówki inwerterowej
Sprężarki inwerterowe przeznaczone są do akumulacji i zamiany prądu stałego na prąd przemienny o napięciu 220 V. Zasada działania opiera się na możliwości płynnej regulacji prędkości wału silnika.
Urządzenie z silnikiem falownika
Po włączeniu falownik szybko nabiera wymaganej liczby obrotów, aby wytworzyć wymaganą temperaturę wewnątrz obudowy. Po osiągnięciu ustawionych parametrów urządzenie przechodzi w stan czuwania. Gdy tylko temperatura wewnątrz obudowy wzrośnie, czujnik temperatury aktywuje się i prędkość obrotowa silnika wzrasta.
Termostat do lodówki
Termostat przeznaczony jest do utrzymania zadanej temperatury wewnątrz systemu. Urządzenie jest hermetycznie zamknięte na jednym końcu kapilary. Drugi koniec kapilary jest podłączony do parownika.
Głównym elementem urządzenia termostatycznego każdej lodówki jest termostat. Konstrukcja przekaźnika termicznego składa się z mieszka i dźwigni mocy.
Miech to sprężyna falista, w której pierścieniach znajduje się freon. W zależności od temperatury freonu sprężyna jest ściskana lub rozciągana. Wraz ze spadkiem temperatury czynnika chłodniczego sprężyna ściska się.
Czy wiesz, że nowoczesne lodówki domowe wykorzystują freon R600a na bazie izobutanu. Ten czynnik chłodniczy nie niszczy warstwy ozonowej planety i nie powoduje efektu cieplarnianego.
Pod wpływem kompresji dźwignia zamyka styki i łączy kompresor do pracy. Wraz ze wzrostem temperatury wiosna rozszerza się. Dźwignia zasilania otwiera obwód i silnik wyłącza się.
Lodówka bez prądu – fakt czy fikcja?
Mieszkaniec Nigerii Mohammed Ba Abba w 2003 roku otrzymał patent na lodówkę bez prądu. Urządzenie to gliniane garnki o różnej wielkości. Statki są ułożone jeden w drugim zgodnie z zasadą rosyjskiej „matrioszki”.
Lodówka bez prądu
Przestrzeń między doniczkami wypełniona jest mokrym piaskiem. Jako pokrywkę używa się wilgotnej szmatki. Pod wpływem gorącego powietrza wilgoć z piasku odparowuje. Odparowanie wody prowadzi do obniżenia temperatury wewnątrz naczyń. Pozwala to na przechowywanie żywności przez długi czas w gorącym klimacie bez użycia energii elektrycznej.
Znajomość urządzenia i zasady działania lodówki pozwoli ci wykonać prostą naprawę urządzenia własnymi rękami. Jeśli system jest poprawnie skonfigurowany, to urządzenie będzie działać przez wiele lat. W przypadku bardziej złożonych usterek należy skontaktować się ze specjalistami centrów serwisowych.
Jak działa lodówka: zasady, cykle, tryby
Chociaż technika działa prawidłowo, użytkownik nie jest zainteresowany jej działaniem. Wiedza o tym, jak działa lodówka, będzie potrzebna w przypadku awarii: pomoże ci to uniknąć poważnej awarii lub szybko określić lokalizację. Prawidłowe działanie również w dużej mierze zależy od wiedzy użytkownika. W artykule rozważymy urządzenie lodówki domowej i jej działanie.
Jak działa lodówka kompresorowa?
Atlant, Stinol, Indesit i inne modele wyposażone są w kompresory, które uruchamiają proces chłodzenia w komorze.
- Sprężarka (silnik). Jest inwerterowy i liniowy. Poprzez uruchomienie silnika freon przemieszcza się przez rurki układu, zapewniając chłodzenie w komorach.
- Kondensor to rurka na tylnej ściance obudowy (w najnowszych modelach może być umieszczona z boku). Ciepło wytworzone przez sprężarkę podczas pracy jest oddawane przez skraplacz do otoczenia. Więc lodówka się nie przegrzewa.
Dlatego producenci zabraniają instalowania sprzętu w pobliżu baterii, grzejników i pieców. Wtedy nie da się uniknąć przegrzania, a silnik szybko ulegnie awarii.
- Parownik. Tutaj freon wrze i przechodzi w stan gazowy. W takim przypadku pobierana jest duża ilość ciepła, rurki w komorze są chłodzone wraz z powietrzem w komorze.
- Zawór do termoregulacji. Utrzymuje ustawione ciśnienie dla ruchu czynnika chłodniczego.
- Czynnikiem chłodniczym jest freon lub izobutan. Krąży w systemie, pomagając schłodzić komory.
Ważne jest, aby poprawnie zrozumieć, jak działa ta technika: nie powoduje zimna. Powietrze jest schładzane dzięki doborowi ciepła i jego oddawaniu do otaczającej przestrzeni. Freon przechodzi do parownika, pochłania ciepło i przechodzi w stan pary. Silnik napędza tłok silnika. Ten ostatni kompresuje freon i wytwarza ciśnienie do jego destylacji przez system. W skraplaczu czynnik chłodniczy ochładza się (ciepło gaśnie), zamieniając się w ciecz.
Aby ustawić żądaną temperaturę w komorach, zainstalowany jest termostat. W modelach ze sterowaniem elektronicznym (LG, Samsung, Bosch) wystarczy ustawić wartości na panelu.
Przechodząc do filtra-osuszacza, czynnik chłodniczy usuwa wilgoć i przechodzi przez rurki kapilarne. Następnie wraca do parownika. Silnik destyluje freon i powtarza cykl aż do osiągnięcia optymalnej temperatury w komorze. Gdy to nastąpi, tablica sterownicza wysyła sygnał do przekaźnika startowego, który wyłącza silnik.
Lodówka jednokomorowa i dwukomorowa
Pomimo tej samej struktury nadal istnieją różnice w zasadzie działania. Starsze modele dwukomorowe są wyposażone w jeden parownik dla obu komór. Dlatego jeśli podczas rozmrażania mechanicznie usuniesz szron i dotkniesz parownika, cała lodówka ulegnie awarii.
Nowa dwukomorowa szafa posiada dwie komory, z których każda wyposażona jest w parownik. Obie komory są od siebie odizolowane. Zwykle w takich przypadkach zamrażarka znajduje się na dole, a komora chłodziarki na górze.
Ponieważ w lodówce są strefy o zerowej temperaturze (przeczytaj, jaka jest strefa świeżości w lodówce), freon jest chłodzony w zamrażarce do określonego poziomu, a następnie przenosi się do górnej komory. Gdy tylko wskaźniki osiągną normę, termostat jest aktywowany, a przekaźnik rozruchowy wyłącza silnik.
Najbardziej poszukiwane są urządzenia z jednym silnikiem, choć z dwoma sprężarkami zyskują również na popularności. Te ostatnie działają w ten sam sposób, po prostu za każdą komorę odpowiada osobny kompresor.
Ale nie tylko w technologii dwukomorowej, możesz osobno ustawić temperaturę. Istnieją takie urządzenia (“Mińsk” 126, 128 i 130), w których zainstalowane są zawory elektromagnetyczne. Blokują dopływ freonu do komory lodówki. Na podstawie odczytów regulatora temperatury następuje chłodzenie.
Bardziej złożona konstrukcja polega na umieszczeniu specjalnych czujników, które mierzą temperaturę na zewnątrz i regulują ją wewnątrz komory.
Jak długo pracuje sprężarka?
Dokładne wskazania nie są wskazane w instrukcjach. Najważniejsze, że moc silnika wystarcza do normalnego zamrażania produktów. Istnieje ogólny współczynnik pracy: jeśli urządzenie działa przez 15 minut i odpoczywa przez 25 minut, to 15 / (15 + 25) u0,37d XNUMX.
Jeśli obliczone wskaźniki okazały się mniejsze niż 0,2, musisz dostosować odczyty termostatu. Więcej niż 0,6 wskazuje na naruszenie szczelności komory.
Lodówka absorpcyjna
W tej konstrukcji odparowuje płyn roboczy (amoniak). Czynnik chłodniczy krąży w układzie dzięki rozpuszczeniu amoniaku w wodzie. Następnie ciecz przechodzi do desorbera, a następnie do chłodnicy zwrotnej, gdzie jest ponownie rozdzielana na wodę i amoniak.
Lodówki tego typu są rzadko używane w życiu codziennym, ponieważ opierają się na toksycznych składnikach.
Modele z systemem No Frost i ścianą „płaczącą”
Technologia z systemem No Frost jest dziś u szczytu popularności. Ponieważ technologia pozwala na rozmrażanie lodówki raz w roku, wystarczy ją umyć. Funkcjonujące cechy zapewniają odprowadzanie wilgoci z systemu, dzięki czemu w komorze nie tworzy się lód i śnieg.
Parownik znajduje się w komorze zamrażarki. Wytwarzane przez nią zimno jest rozprowadzane przez komorę chłodziarki za pomocą wentylatora. W komorze na poziomie półek znajdują się otwory, z których wydostaje się zimny strumień i jest równomiernie rozprowadzany po komorze.
Po cyklu roboczym rozpoczyna się odszranianie. Zegar uruchamia grzałkę parownika. Mróz topi się, a wilgoć jest odprowadzana, gdzie wyparowuje.
„Płaczący parownik”. Nazwa opiera się na zasadzie, że podczas pracy sprężarki na parowniku tworzy się szron. Po wyłączeniu silnika lód topi się, a kondensat spływa do otworu spustowego. Metoda rozmrażania nazywa się kroplówka.
Super zamrożenie
Ta funkcja jest również nazywana „Szybkim zamrażaniem”. Jest realizowany w wielu modelach dwukomorowych „Haer”, „Biryusa”, „Ariston”. W modelach elektromechanicznych tryb uruchamia się przez naciśnięcie przycisku lub przekręcenie pokrętła. Kompresor zaczyna pracować non stop, aż produkty zostaną całkowicie zamrożone zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Następnie funkcja musi zostać wyłączona.
Zaleca się włączenie trybu do 72 godzin.
Elektroniczne sterowanie automatycznie wyłącza superzamrażanie, zgodnie z sygnałami czujników termoelektrycznych.
Obwód elektryczny
Aby samodzielnie znaleźć przyczynę problemu, będziesz potrzebować znajomości obwodu elektrycznego.
Prąd dostarczany do obwodu wygląda następująco:
- przechodzi przez styki przekaźnika termicznego (1);
- przyciski rozmrażania (2);
- przekaźnik termiczny (3);
- przekaźnik zabezpieczający przed rozruchem (5);
- jest stosowany do uzwojenia roboczego silnika (4.1).
Niedziałające uzwojenie silnika przepuszcza napięcie większe niż podana wartość. W takim przypadku przekaźnik rozruchowy jest aktywowany, zamyka styki i uruchamia uzwojenie. Po osiągnięciu żądanej temperatury styki przekaźnika termicznego otwierają się i silnik zatrzymuje silnik.
Teraz rozumiesz lodówkę i jak powinna działać. Pomoże to w prawidłowej obsłudze urządzenia i przedłużeniu jego żywotności.
