Jak funguje chladnička: struktura a princip fungování hlavních typů chladniček

Jasné pochopení zařízení a procesů probíhajících uvnitř chladicí jednotky pomáhá prodloužit životnost zařízení. Není těžké pochopit princip fungování chladničky.U libovolného modelu spočívá ve vytvoření chladného prostředí absorpcí tepla v interiéru objektu a jeho následným odvodem mimo zařízení.

Vše o tom, jak fungují chladničky s různými principy fungování, se dozvíte z článku, který jsme uvedli. Budeme mluvit o vlastnostech zařízení a provozních pravidlech s ním spojených. Naše rady pomohou ochránit chladicí stroje před předčasnými poruchami a ušetří vás nutnosti oprav.

Princip fungování hlavních typů chladniček

Chladicí zařízení se používá v mnoha oblastech činnosti. V každodenním životě se bez něj neobejdete a nelze si představit plnohodnotnou práci výrobních dílen v podnicích, obchodních podlažích a zařízeních veřejného stravování.

V závislosti na zamýšleném účelu a oblasti použití existuje několik hlavních typů zařízení: absorpční, vírové, termoelektrické a kompresorové.

Typ kompresoru je nejběžnější, proto se na něj podíváme podrobněji v další části. Nyní si nastíníme hlavní rozdíly mezi všemi 4 návrhy.

Fungování absorpční technologie

V systému instalací absorpčního typu cirkulují dvě látky - chladivo a absorbent. Funkce chladiva obvykle plní amoniak, méně často - acetylen, methanol, freon nebo roztok bromidu lithného.

Absorbent je kapalina, která má dostatečnou absorpční kapacitu. Může to být kyselina sírová, voda atd.

Celý provoz zařízení je založen na principu absorpce, což znamená absorpci jedné látky druhou. Konstrukce se skládá z několika předních jednotek - výparník, absorbér, kondenzátor, regulační ventily, generátor, čerpadlo

Prvky systému jsou propojeny trubkami, pomocí kterých je vytvořen jeden uzavřený okruh. K ochlazování komor dochází vlivem tepelné energie.

Proces se provádí následovně:

• chladivo rozpuštěné v kapalině proniká do výparníku;
• pára amoniaku vroucí při 33 stupních se uvolňuje z koncentrovaného roztoku a ochlazuje předmět;
• látka přechází do absorbéru, kde je opět absorbována absorbentem;
• čerpadlo čerpá roztok do generátoru vyhřívaného specifickým zdrojem tepla;
• látka se vaří a uvolněný amoniak jde do kondenzátoru;
• chladivo se ochladí a změní se na kapalinu;
• pracovní tekutina prochází regulačním ventilem, je stlačena a odeslána do výparníku.

V důsledku toho čpavek cirkulující v uzavřeném okruhu odebírá teplo z chlazené komory a vstupuje do výparníku. A uvolňuje ho do vnějšího prostředí, když je v kondenzátoru. Smyčky hrají nepřetržitě.

Vzhledem k tomu, že jednotku nelze vypnout, není příliš hospodárná a má zvýšenou spotřebu energie. Pokud takové zařízení selže, s největší pravděpodobností nebude možné jej opravit.

Závislost absorpčních zařízení na změnách napětí, proudu a dalších parametrů elektrické sítě je minimální. Kompaktní rozměry usnadňují jejich instalaci v jakékoli vhodné oblasti

V konstrukci zařízení nejsou žádné objemné pohyblivé nebo třecí prvky, takže mají nízkou hladinu hluku. Zařízení jsou relevantní pro budovy, jejichž elektrická síť je vystavena stálému špičkovému zatížení a místa, kde není stálé napájení.

Princip absorpce je implementován v průmyslových chladicích jednotkách, malých chladničkách do automobilů a kancelářských prostorách. Někdy se vyskytuje v určitých modelech pro domácnost, které běží na zemní plyn.

Princip činnosti termoelektrických modelů

Snížení teploty v komoře termoelektrické chladničky je dosaženo pomocí speciálního systému, který odčerpává teplo podle Peltierova jevu. Jedná se o absorpci tepla v oblasti, kde jsou spojeny dva různé vodiče, když jí prochází elektrický proud.

Konstrukce chladniček se skládá z termoelektrických prvků ve tvaru krychle vyrobených z kovů. Jsou kombinovány jedním elektrickým obvodem. Jak se proud pohybuje z jednoho prvku do druhého, pohybuje se také teplo.

Hliníková deska ji absorbuje z vnitřního prostoru a poté ji přenese do krychlových pracovních částí, které ji zase přesměrují do stabilizátoru. Tam se to díky ventilátoru vyhodí. To je princip přenosnosti mini ledničky a sáčky s chladivým efektem.

U většiny modelů termoelektrických chladicích spotřebičů můžete při přepínání polarity napájení přijímat nejen chlad, ale i teplo - až 60 stupňů Celsia. Tato funkce se používá k ohřívání jídla

Toto zařízení se používá v kempingu, v oblasti aranžmá automobilů, jachet a motorových člunů a často se instaluje na chaty a jiná místa, kde je možné zařízení zajistit napájením 12V.

Termoelektrické výrobky mají speciální nouzový mechanismus, který je vypne v případě přehřátí pracovních částí nebo selhání ventilačního systému.

Mezi výhody tohoto způsobu provozu patří vysoká spolehlivost a poměrně nízká hladina hluku při provozu zařízení. Mezi nevýhody patří vysoká cena a citlivost na vnější teploty.

Vlastnosti zařízení na vortexových chladičích

Zařízení v této kategorii mají kompresor. Stlačuje vzduch, který dále expanduje v instalovaných jednotkách vírového chladiče. Předmět se ochladí v důsledku náhlé expanze stlačeného vzduchu.

Zařízení Vortex jsou odolná a bezpečná: nevyžadují elektřinu, nemají žádné pohyblivé prvky a neobsahují nebezpečné chemické sloučeniny ve vnitřním konstrukčním systému

Metoda vírového chladiče nebyla široce používána, ale byla omezena pouze na zkušební vzorky. Je to dáno vysokou spotřebou vzduchu, velmi hlučným provozem a relativně nízkým chladicím výkonem. Někdy se zařízení používají v průmyslových podnicích.

Přehled kompresorové techniky

Kompresorové chladničky jsou nejběžnějším typem zařízení v každodenním životě. Najdeme je téměř v každé domácnosti – nespotřebovávají příliš mnoho energie a jejich používání je bezpečné. Nejúspěšnější modely od spolehlivých výrobců slouží svým majitelům již více než 10 let. Podívejme se na jejich strukturu a principy, podle kterých fungují.

Vlastnosti vnitřní struktury

Klasická domácí chladnička je vertikálně orientovaná skříň vybavená jedním nebo dvěma dvířky. Jeho tělo je vyrobeno z pevného ocelového plechu o tloušťce cca 0,6 mm nebo odolného plastu, který snižuje hmotnost nosné konstrukce.

Pro kvalitní utěsnění výrobku se používá pasta s vysokým obsahem vinylchloridové pryskyřice. Povrch je opatřen základním nátěrem a pokryt vysoce kvalitním smaltem ze stříkacích pistolí. Při výrobě vnitřních kovových přihrádek se používá metoda tzv. lisování, plastové skříně jsou vyráběny metodou vakuového lisování.

Dveře zařízení se skládají z ocelových plechů. Podél okrajů je vloženo silné pryžové těsnění, které zabraňuje pronikání venkovního vzduchu. Magnetické uzávěry jsou zabudovány do některých modifikací

Mezi vnitřní a vnější stěnu výrobku musí být položena vrstva tepelné izolace, která chrání komoru před pronikáním tepla z okolí a zabraňuje ztrátě chladu vznikajícího uvnitř. Pro tyto účely se dobře hodí minerální nebo skleněná plsť, polystyrenová pěna a polyuretanová pěna.

Vnitřní prostor je tradičně rozdělen na dvě funkční zóny: chladicí a mrazicí.

Podle tvaru rozložení se rozlišují:

• jeden-;
• dva-;
• vícekomorová zařízení.

Samostatně přidělené Jednotky vedle sebevčetně dvou, tří nebo čtyř kamer.

Jednokomorové jednotky jsou vybaveny jedněmi dveřmi. V horní části zařízení je mrazicí přihrádka s vlastními dvířky s výklopným nebo otevíracím mechanismem, ve spodní části chladicí přihrádka s výškově nastavitelnými policemi.

V komorách je instalováno osvětlovací zařízení s LED nebo běžnou žárovkou, aby bylo vidět, co se vlastně v lednici nachází.

Zařízení vyrobená typu „side-by-side“ jsou mnohem větší a širší než jejich protějšky. Obě komory zabírají místo po celé výšce zařízení. Jsou umístěny vzájemně rovnoběžně

U dvoukomorových jednotek jsou vnitřní skříně izolované a každá oddělena vlastními dvířky. Umístění oddělení v nich může být evropské nebo asijské. První možnost předpokládá spodní uspořádání mrazničky, druhá - horní.

Komponenty konstrukce

Chladicí jednotky kompresorového typu neprodukují chlad. Ochlazují předmět tím, že absorbují vnitřní teplo a odvádějí ho ven.

Proces formování za studena zahrnuje následující komponenty:

• chladivo;
• kondenzátor;
• odpařovací radiátor;
• kompresorová zařízení;
• termostatický ventil.

Chladivo používané k plnění chladicího systému hrají různé značky freonů - směsi plynů s vysokou úrovní tekutosti a poměrně nízkými teplotami varu / vypařování. Směs se pohybuje v uzavřené smyčce a přenáší teplo různými částmi cyklu.

Ve většině případů výrobci používají jako pracovní prvek pro domácí chladicí stroje freon 12. Tento bezbarvý plyn se sotva postřehnutelným specifickým zápachem není pro člověka toxický a neovlivňuje chuť a vlastnosti produktů skladovaných v komorách

Kompresor - centrální část designu každé chladničky. Jedná se o invertor nebo lineární jednotku, která vyvolává nucenou cirkulaci plynu v systému a zvyšuje tlak. Jednoduše řečeno, kompresor lednice stlačuje freonové páry a nutí je pohybovat se požadovaným směrem.

Zařízení může být vybaveno jedním nebo dvěma kompresory. Vibrace vznikající při provozu jsou absorbovány vnějším nebo vnitřním zavěšením. U modelů s párem kompresorů je za každou komoru zodpovědné samostatné zařízení.

Klasifikace kompresorů poskytuje dva podtypy:

1. Dynamický. Vynucuje pohyb chladiva v důsledku síly pohybu lopatek odstředivého nebo axiálního ventilátoru. Má jednoduchou strukturu, ale kvůli nízké účinnosti a rychlému opotřebení pod vlivem točivého momentu se zřídka používá v domácích zařízeních.
2. Hlasitost. Stlačuje pracovní tekutinu pomocí speciálního mechanického zařízení, které je poháněno elektromotorem. Může být pístový nebo rotační. Většinou se jedná o kompresory instalované v chladničkách.

Pístové zařízení představený ve formě elektromotoru se svislou hřídelí, uzavřený v pevném kovovém pouzdře. Když startovací relé připojí napájení, aktivuje klikový hřídel a píst k němu připojený se začne pohybovat.

K dílu je připojen systém otevíracích a zavíracích ventilů. V důsledku toho jsou freonové páry odváděny z výparníku a čerpány do kondenzátoru.

Pokud dojde k poruše pístového kompresoru, opravy jsou možné pouze při použití specializovaného profesionálního vybavení. Jakákoli demontáž v domácím prostředí je zatížena ztrátou těsnosti a nemožností dalšího provozu

U rotačních mechanismů je požadovaný tlak udržován dvěma rotory pohybujícími se proti sobě. Freon vstupuje do horní kapsy umístěné na začátku hřídelí, je stlačen a vystupuje spodním otvorem malého průměru.Pro snížení tření se do prostoru mezi hřídele zavádí olej.

Kondenzátory jsou vyrobeny ve formě spirálové mřížky, která se montuje na zadní nebo boční stěnu zařízení.

Mají různé konstrukce, ale vždy mají na starosti stejný úkol: ochlazovat páry horkých plynů na nastavení teploty kondenzací látky a rozptylováním tepla v místnosti. Mohou být panelové nebo žebrované trubkové.

Výparník se skládá z tenkého hliníkového potrubí a svařovaných ocelových plechů. Dotýká se vnitřních oddílů chladničky, účinně odvádí absorbované teplo ze spotřebiče a výrazně snižuje teplotu ve skříňkách

Termostatický ventil potřebné k udržení tlaku pracovní tekutiny na určité úrovni. Velké celky jednotky jsou vzájemně propojeny systémem trubek tvořících hermeticky uzavřený uzavřený prstenec.

Sled pracovního cyklu

Optimální teplota pro dlouhodobé skladování potravin v kompresních zařízeních se vytváří během provozních cyklů, prováděných jeden po druhém.

Postupují následovně:

• když je zařízení připojeno k elektrické síti, spustí se kompresor, stlačuje freonové páry a synchronně zvyšuje jejich tlak a teplotu;
• pod silou přetlaku vstupuje horká pracovní tekutina, která je v plynném stavu agregátu, do nádrže kondenzátoru;
• pára pohybující se po dlouhé kovové trubici uvolňuje nahromaděné teplo do vnějšího prostředí, plynule se ochlazuje na pokojovou teplotu a mění se v kapalinu;
• kapalná pracovní tekutina prochází přes filtr-sušič, který absorbuje přebytečnou vlhkost;
• chladivo proniká úzkou kapilárou, na jejímž výstupu klesá jeho tlak;
• látka se ochladí a přemění se na plyn;
• ochlazená pára se dostane do výparníku a procházející jeho kanály odebírá teplo z vnitřních oddílů chladicí jednotky;
• Teplota freonu stoupá a je znovu odeslán do kompresoru.

Pokud budeme mluvit jednoduchými slovy o tom, jak funguje kompresorová chladnička, proces vypadá takto: kompresor destiluje chladivo v uzavřeném kruhu. Freon zase díky speciálním zařízením mění svůj stav agregace, sbírá teplo uvnitř a přenáší ho ven.

Provozní cyklus v systému se opakuje, dokud není dosaženo teplotních hodnot nastavených systémovými programy, a znovu pokračuje, když je zaznamenán jejich nárůst

Po ochlazení na požadované parametry termostat zastaví motor a otevře elektrický obvod.

Když teplota v komorách začne stoupat, kontakty se opět sepnou a motor kompresoru se aktivuje ochranné spouštěcí relé. To je důvod, proč se během provozu chladničky neustále objevuje hučení motoru a poté zase utichá.

Doporučení pro použití a péči

Obsluha zařízení není nic složitého: funguje automaticky 24 hodin denně. Jediná věc, kterou je třeba udělat při prvním zapnutí a pravidelném nastavení během provozu, je nastavit optimální teplotní režim za konkrétních okolností.

Požadovaná teplota je nastavena termostat. V elektromechanickém systému jsou hodnoty nastaveny okem nebo s ohledem na doporučení uvedená v pokynech výrobce.V tomto případě byste měli vzít v úvahu druh a množství potravin uložených v chladničce.

Ovládací knoflík je zpravidla kulatý mechanismus s několika děleními, nebo u modernějších a dražších modelů lze ovládání provádět pomocí dotykového panelu.

Aby bylo možné posoudit stupeň zamrznutí, odborníci doporučují nejprve umístit regulátor do střední polohy a po nějaké době, pokud je to nutné, jej otočte doprava nebo doleva.

Každá značka na takové rukojeti odpovídá určitému teplotnímu režimu: čím větší je dělení, tím nižší je teplota. Elektronická jednotka umožňuje nastavit teplotu s maximální přesností až na 1 stupeň pomocí otočného ovladače nebo tlačítek.

Nastavte například mrazicí oddíl na -14 stupňů. Všechny zadané parametry se zobrazí na digitálním displeji.

Chcete-li maximalizovat životnost vaší domácí chladničky, měli byste nejen porozumět její struktuře, ale také se o ni správně starat. Nedostatek správné údržby a nesprávný provoz může vést k rychlému opotřebení důležitých dílů a špatnému fungování.

Nežádoucím následkům se můžete vyhnout dodržováním řady pravidel:

1. Pravidelně čistěte kondenzátor od nečistot, prachu a pavučin u modelů s otevřenou kovovou mřížkou na zadní stěně. K tomu je třeba použít běžný mírně navlhčený hadřík nebo vysavač s malým nástavcem.
2. Nainstalujte zařízení správně. Ujistěte se, že vzdálenost mezi kondenzátorem a stěnou místnosti je alespoň 10 cm.Toto opatření pomůže zajistit nerušenou cirkulaci vzduchových hmot.
3. Odmrazujte včas, zabraňující tvorbě nadměrné vrstvy sněhu na stěnách komor. Zároveň je pro odstraňování ledové krusty zakázáno používat nože a jiné ostré předměty, které mohou výparník snadno poškodit a znefunkčnit.

Musíte také počítat s tím, že lednice by neměla být umístěna vedle topných zařízení nebo na místech, kde je možný přímý kontakt se slunečním zářením. Nadměrný vliv vnějšího tepla má špatný vliv na činnost hlavních komponent a celkový výkon zařízení.

Pro čištění částí výrobku z nerezové oceli jsou vhodné pouze speciální přípravky doporučené výrobcem v návodu k zařízení.

Pokud plánujete přepravu z místa na místo, je nejlepší přepravovat zařízení v nákladním automobilu s vysokou dodávkou a zajistit jej v přísně svislé poloze.

Tímto způsobem je možné zabránit poruchám a úniku oleje z kompresoru vstupujícího přímo do okruhu cirkulace chladicí kapaliny.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Jak funguje chladicí jednotka:

Video #2. Podrobné vysvětlení struktury kompresních chladniček:

Video #3. Informace o provozu absorpčních strojů:

Zatímco chladicí zařízení funguje správně, spotřebitelé se jen zřídka zajímají o jejich design. Tyto znalosti by však neměly být opomíjeny. Jsou velmi cenné, protože umožňují rychle určit příčinu poruchy a lokalizovat problémovou oblast, čímž předcházejí vážným poruchám.

Zanechte prosím komentáře, zveřejněte tematické fotografie a položte otázky k tématu článku v bloku níže. Řekněte nám o tom, jak jste přišli na strukturu své vlastní chladničky.Podělte se, jak jste své znalosti o konstrukci chladicího stroje uplatnili v praxi.