مخطط ومبدأ تشغيل الثلاجات المختلفة

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

في مقالتنا سننظر بالتفصيل في الجهاز ومبدأ تشغيل الثلاجات المختلفة.

كيف هي الثلاجة

تتكون أي ثلاجة حديثة من الوحدات الرئيسية التالية:

1. محرك.
2. مكثف.
3. المبخر.
4. أنبوب شعري.
5. مرشح التصريف.
6. دوكوباتيل.

مخطط الثلاجة

محرك كهربائي

المحرك هو الوحدة الرئيسية للأجهزة المنزلية. مصممة لتدوير المبرد (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 غلاف الجزء الثابت من عدة ملفات نحاسية. يتميز الدوار بعمود فولاذي. يتم توصيل الدوار بنظام المكبس للمحرك.

عندما يتم توصيل المحرك بشبكة إمدادات الطاقة ، تولد الملفات تحريضًا كهرومغناطيسيًا. إنه سبب عزم الدوران. تدفع قوة الطرد المركزي الدوار في حركة دورانية.

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

عندما يدور دوار المحرك ، يتحرك المكبس خطيًا. يضغط الجدار الأمامي للمكبس ويخرج سائل العمل إلى حالة العمل.

موضع محرك الثلاجة

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

لتقليل الاهتزاز ، يقع المحرك على تعليق معدني زنبركي. قد يكون الزنبرك موجودًا خارج الجهاز أو داخله. في الوحدات الحديثة ، يقع النابض داخل مبيت المحرك. هذا يسمح لك بتخفيف الاهتزاز بشكل فعال أثناء تشغيل الجهاز.

مكثف

خط انبوب اعوج بقطر يصل الى 5 ملم. مصممة لإزالة الحرارة من سائل العمل في البيئة. يقع المكثف على السطح الخارجي الخلفي للجهاز.

المبخر

يمثل نظام أنبوب رفيع. مصممة لتبخر سائل العمل وتبريد المنطقة المحيطة. يقع داخل الفريزر أو خارجه.

جهاز ضاغط

أنبوب شعري

مصممة لتقليل ضغط الغاز. يبلغ قطرها 1.5 إلى 3 ملم. تقع بين المبخر والمكثف.

تصفية أكثر جفافا

مصمم لتنظيف غاز العمل من الرطوبة. مظهر أنبوب نحاسي بقطر 10 إلى 20 مم. أطوال الأنبوب ممدودة وملحومة بإحكام إلى الأنبوب الشعري والمكثف.

انتباه! يمتلك مجفف الفلتر مبدأ تشغيل أحادي الاتجاه. الجهاز غير مخصص للتشغيل العكسي. إذا تم تثبيت المرشح بشكل غير صحيح ، فقد يفشل التثبيت.

يوجد داخل الأنبوب زيوليت - مادة مالئة معدنية ذات بنية مسامية للغاية.يتم تثبيت شبكات الحاجز عند طرفي الأنبوب.

تصفية أكثر جفافا

يتم تثبيت شبكة معدنية بأحجام شبكة تصل إلى 2 مم على جانب المكثف. يتم تثبيت شبكة اصطناعية على جانب الأنبوب الشعري. أحجام الخلايا لهذه الشبكة هي أعشار المليمتر.

Dokipatel

إنها حاوية معدنية. يتم تثبيته في المنطقة الواقعة بين المبخر ومدخل الضاغط. صمم ليغلي فريون ، يليه التبخر.

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

كيف تعمل الثلاجة

يعتمد المبدأ الرئيسي لتشغيل أي 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 بالقدرة الفريدة على التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة والعكس صحيح. يحدث الانتقال من حالة إلى أخرى عندما يتغير الضغط.

تشغيل نظام التبريد على النحو التالي. الضاغط تمتص الفريون للداخل. يعمل محرك كهربائي داخل الجهاز. المحرك يقود المكبس. عندما يتحرك المكبس ، يتم ضغط الغاز.

رسم تخطيطي للثلاجة

تنقسم عملية ضغط الغاز إلى مرحلتين. في المرحلة الأولى ، يتحرك المكبس إلى الخلف. عندما يتم إزاحة المكبس ، يفتح صمام المدخل. من خلال فتحة مفتوحة ، يدخل الفريون غرفة الغاز.

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

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

ولكن هل تعلم أن أول ثلاجات استخدمت ثاني أكسيد الكبريت كمبرد؟ كانت هذه الأجهزة خطيرة للغاية بسبب الاحتمالية العالية لانخفاض ضغط النظام.

في عملية نقل الحرارة ، يحدث تكثف الغاز. يتحول الفريون من حالة غازية إلى سائل.

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

يلعب الأنبوب الشعري دور نوع من القابس (العائق). عند مدخل الأنبوب ، ينخفض ​​ضغط الغاز. يتحول المبرد إلى سائل. من الأنبوب الشعري ، يدخل الفريون المبخر. عندما ينخفض ​​الضغط ، يتبخر الفريون. إلى جانب الضغط ، تنخفض درجة حرارة الغاز أيضًا. في وقت الدخول إلى المبخر ، تكون درجة حرارة الفريون - 23 درجة مئوية.

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

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

الأنواع الرئيسية لأنظمة التبريد

وفقًا لمبدأ العمل ، يتم تمييز الأنواع التالية من الثلاجات:

• ضغط؛
• الامتزاز؛
• الكهروحرارية
• قاذف البخار.

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

في مصانع الامتصاص ، ترجع حركة المبرد إلى تسخينه من نظام التسخين. تستخدم الأمونيا كخليط عامل.عيب النظام هو الخطر الكبير وتعقيد الصيانة. هذا النوع من الأجهزة المنزلية عفا عليه الزمن وتم إيقافه اليوم.

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

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

تستخدم مصانع القاذف البخاري الماء. يتم تنفيذ دور نظام الدفع بواسطة القاذف. يدخل مائع العمل المبخر. هنا ، يحدث غليان السائل مع تكوين بخار الماء. أثناء توليد الحرارة ، تنخفض درجة حرارة الماء بشكل حاد.

يستخدم الماء المبرد لتبريد الأطعمة. يتم تصريف بخار الماء بواسطة القاذف إلى المكثف. في المكثف ، يتم تبريد بخار الماء ، وتحويله إلى مكثف وتغذيته مرة أخرى إلى المبخر. تكمن ميزة هذه التركيبات في بساطتها في الجهاز والسلامة والود البيئي. من عيوب نظام طرد البخار هو الاستهلاك الكبير للمياه والكهرباء لتسخينه.

مبدأ تشغيل ثلاجات الامتصاص

يعتمد تشغيل أجهزة الامتصاص على دوران وتبخر سائل التبريد. تستخدم الأمونيا كمبرد. يتم تنفيذ دور الماص (الممتص) بمحلول أمونيا مائي.

مخطط تشغيل جهاز الامتصاص

يضاف هيدروجين وكرومات الصوديوم إلى نظام تبريد الجهاز. تم تصميم الهيدروجين للتحكم في ضغط النظام. يحمي كرومات الصوديوم 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 من الأرض.

عند توصيله بمصدر الطاقة في غلاية المولد ، يتم تسخين مائع العمل. خليط العمل هو محلول مائي من الأمونيا. يقع محلول الأمونيا في خزان خاص.

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

تدخل الأمونيا المسيلة المبخر. من هنا ، تمتزج الأمونيا السائلة مع الهيدروجين. فرق الضغط بين المادتين يؤدي إلى تبخر الأمونيا. يرافق عملية التبخر توليد الحرارة وتبريد الأمونيا إلى -4 درجة مئوية. يتم تبريد المبخر مع الأمونيا.

يتبخر المبخر المبرد حرارة المنطقة المحيطة. بعد التبخر ، تدخل الأمونيا إلى الامتزاز. يوجد ماء نظيف في الامتزاز. هنا يتم خلط الأمونيا بالماء. يدخل محلول الأمونيا إلى الخزان. يدخل محلول الأمونيا من الخزان إلى مولد الغلاية وتتكرر الدورة المغلقة.

كبديل للأمونيا ، يمكن استخدام المحاليل المائية للأسيتون وبروميد الليثيوم والأسيتيلين.

ميزة أجهزة الامتصاص هي التشغيل الصامت للوحدات.

مبدأ تشغيل الثلاجة ذات التجميد الذاتي

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

هناك نوعان من أنظمة التجميد الذاتي:

1. تقطر.
2. عاصف (لا صقيع).

في الأجهزة ذات نظام التنقيط ، يوجد المبخر في الجزء الخلفي من الجهاز. أثناء التشغيل ، يتم تكوين الصقيع على الجدار الخلفي. عند الذوبان ، يتدفق الصقيع من خلال المزاريب الخاصة إلى الجزء السفلي من الجهاز. يسخن الضاغط السائل إلى درجة حرارة عالية.

في المنشآت التي تعمل بنظام الرياح ، يتم نفخ الهواء البارد من المبخر على الجدار الخلفي بواسطة مروحة خاصة داخل السكن.خلال دورة الذوبان ، يتدفق الصقيع أسفل الأخاديد في حفرة خاصة.

ثلاجات صناعية

تختلف الأجهزة الصناعية عن الأجهزة المنزلية في قدرة التركيب وحجم غرف التبريد. تصل قوة محرك المعدات إلى عدة عشرات من كيلووات. تتراوح درجة حرارة تشغيل المجمدات من + 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 الهدرون.

تم تصميم المنشآت الصناعية للتبريد والتجميد العميق لعدد كبير من المنتجات. يبلغ حجم المجمدات من 5 إلى 5000 طن. تستخدم في شركات المشتريات والتجهيز.

مبدأ تشغيل الثلاجة العاكس

تم تصميم ضواغط العاكس لتراكم وتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب بجهد 220 فولت. يعتمد مبدأ التشغيل على إمكانية التنظيم السلس لسرعة عمود المحرك.

جهاز محرك عاكس

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

جهاز ترموستات الثلاجة

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 ورافعة كهربائية.

جهاز ترموستات

منفاخ هو الربيع المموج مع الفريون في حلقاته. اعتمادًا على درجة حرارة الفريون ، يتم ضغط الزنبرك أو تمديده. مع انخفاض درجة حرارة المبرد ، ينقبض الربيع.

هل تعلم أن الثلاجات المنزلية الحديثة تستخدم الفريون R600a القائم على الأيزوبوتان. هذا المبرد لا يدمر طبقة الأوزون للكوكب ولا يسبب تأثير الدفيئة.

تحت تأثير الضغط ، يقوم الذراع بإغلاق جهات الاتصال وتوصيل الضاغط للعمل. مع زيادة درجة الحرارة ، يمتد الربيع. يفتح ذراع الطاقة الدائرة ويتم إيقاف تشغيل المحرك.

ثلاجة بدون كهرباء - هل هي صحيحة أم خيالية؟

محمد با أبا ، مقيم في نيجيريا ، حصل على براءة اختراع لثلاجة 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

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

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