Het schema en het werkingsprincipe van verschillende koelkasten

Het comfort van een moderne persoon zonder koelkast is onmogelijk voor te stellen. Het is bedoeld voor langdurige opslag van producten. Volgens wetenschappers opent elk gezinslid tot 40 keer per dag de deur. We kijken naar binnen zonder zelfs maar na te denken over hoe onze koelkast werkt.

In ons artikel zullen we het apparaat en het werkingsprincipe van verschillende koelkasten in detail bekijken.

Hoe is de koelkast

Elke moderne koelkast bestaat uit de volgende hoofdeenheden:

1. Motor.
2. Condensator.
3. Verdamper.
4. Capillaire buis.
5. Afvoerfilter.
6. Dokupatel.

Het schema van de koelkast

Elektrische motor

De motor is de hoofdeenheid van het huishoudelijke apparaat. Ontworpen voor de circulatie van koelvloeistof (freon) door de buizen.

De motor bestaat uit twee units:

• elektrische motor;
• compressor.

Een elektromotor zet elektrische stroom om in mechanische energie. De unit bestaat uit twee delen: de rotor en de stator.

Het statorhuis is opgebouwd uit meerdere koperen spoelen. De rotor heeft het uiterlijk van een stalen as. De rotor is verbonden met het zuigersysteem van de motor.

Wanneer de motor is aangesloten op het voedingsnetwerk, genereren spoelen elektromagnetische inductie. Het is de oorzaak van het koppel. De middelpuntvliedende kracht drijft de rotor in een roterende beweging aan.

Wist je dat de koelkast goed is voor 10% van alle verbruikte elektriciteit. De open deur van het apparaat verhoogt het elektriciteitsverbruik meerdere keren.

Wanneer de rotor van de motor draait, beweegt de zuiger lineair. De voorwand van de zuiger comprimeert en voert de werkvloeistof af naar een werkende staat.

Positie koelkastmotor

In moderne koelinstallaties bevindt de elektromotor zich in de compressor. Deze opstelling blokkeert het gaspad voor spontane lekkage.

Om trillingen te verminderen, is de motor op een verende metalen ophanging geplaatst. De veer kan zich buiten of in het apparaat bevinden. Bij moderne units bevindt de veer zich in de motorbehuizing. Hierdoor kunt u trillingen tijdens het gebruik van het apparaat effectief dempen.

Condensator

Het is een kronkelige pijpleiding met een diameter tot 5 millimeter. Ontworpen om warmte van de werkvloeistof naar de omgeving te verwijderen. De condensator bevindt zich aan de achterkant van het apparaat.

Verdamper

Vertegenwoordigt een systeem met dunne buizen. Ontworpen voor verdamping van de werkvloeistof en koeling van de omgeving. Bevindt zich binnen of buiten de vriezer.

Compressor apparaat

Capillaire buis

Ontworpen om de gasdruk te verminderen. Hij heeft een diameter van 1,5 tot 3 millimeter. Gelegen tussen de verdamper en de condensor.

Filterdroger

Ontworpen om het werkgas te reinigen van vocht. Het heeft het uiterlijk van een koperen buis met een diameter van 10 tot 20 mm. De uiteinden van de buis zijn langwerpig en hermetisch gesoldeerd aan de capillaire buis en condensator.

Aandacht! De filterdroger heeft een eenrichtingsprincipe. Het apparaat is niet bedoeld voor omgekeerde bediening. Als het filter niet goed is geïnstalleerd, kan de installatie mislukken.

In de buis zit zeoliet - een minerale vulstof met een zeer poreuze structuur.Aan beide uiteinden van de buis zijn afsluitnetten aangebracht.

Filterdroger

Aan de zijkant van de condensator is een metalen gaas met maaswijdtes tot 2 mm geïnstalleerd. Aan de zijkant van de capillaire buis is een synthetisch gaas geïnstalleerd. De celafmetingen van zo'n rooster zijn tienden van een millimeter.

Dokipatel

Het is een metalen container. Het is geïnstalleerd in het gebied tussen de verdamper en de compressorinlaat. Ontworpen om Freon aan de kook te brengen, gevolgd door verdamping.

Dient ter bescherming van de motor tegen vloeistof. Het binnendringen van werkvloeistof kan tot falen leiden.

Hoe de koelkast werkt

Het belangrijkste werkingsprincipe van elke koelkast is gebaseerd op twee werkbewerkingen:

1. Het verwijderen van thermische energie van het apparaat naar de omringende ruimte.
2. De concentratie van koude in het apparaat.

Voor de keuze van warmte wordt een koelmiddel met de naam freon gebruikt. Het is een gasvormige stof op basis van ethaan, fluor en chloor. Freon heeft het unieke vermogen om over te schakelen van een gasvormige toestand naar een vloeibare toestand en vice versa. De overgang van de ene toestand naar de andere vindt plaats wanneer de druk verandert.

De werking van het koelsysteem is als volgt. De compressor zuigt freon naar binnen. Een elektromotor werkt in het apparaat. De motor drijft de zuiger aan. Wanneer de zuiger beweegt, wordt gas samengedrukt.

Schematische weergave van de koelkast

Het gascompressieproces is verdeeld in twee fasen. In de eerste fase beweegt de zuiger terug. Wanneer de zuiger wordt verplaatst, gaat de inlaatklep open. Door een open gat komt freon de gaskamer binnen.

In de tweede fase beweegt de zuiger in de tegenovergestelde richting. Bij het achteruit bewegen perst de zuiger het gas samen. Gecomprimeerde freonpersen op de uitlaatklepplaat. De druk in de kamer stijgt fors. Bij toenemende druk wordt het gas verwarmd tot een temperatuur van 100 ° C. De uitlaatklep opent en geeft gas af naar buiten.

Verwarmd freon uit de kamer komt in een externe warmtewisselaar (condensor). Onderweg langs de condensor geeft freon warmte af aan de buitenkant. Op het eindpunt van de condensor daalt de gastemperatuur tot 55 ° C.

Maar wist u dat de allereerste koelkasten zwaveldioxide als koelmiddel gebruikten? Dergelijke apparaten waren erg gevaarlijk vanwege de grote kans op drukverlaging van het systeem.

Tijdens warmteoverdracht treedt gascondensatie op. Freon uit gasvormige toestand verandert in een vloeistof.

Vanuit de condensor komt de vloeibare freon de filterdroger binnen. Hier wordt vocht opgenomen door een speciaal sorptiemiddel. Vanuit het filter komt gasvormig freon in de capillaire buis.

De capillaire buis speelt de rol van een soort plug (obstakel). Bij de inlaat naar de buis neemt de gasdruk af. Het koelmiddel wordt vloeibaar. Vanuit de capillaire buis komt freon in de verdamper. Wanneer de druk daalt, verdampt Freon. Samen met de druk daalt ook de gastemperatuur. Op het moment van binnenkomst in de verdamper is de temperatuur van freon - 23 ° C.

Freon gaat door een warmtewisselaar in de koelkast. Gekoeld gas verwijdert warmte uit de binnenkant van de verdamperbuizen. Wanneer warmte vrijkomt, wordt de binnenruimte van de koelkast gekoeld.

Na de verdamper wordt freon in de compressor gezogen. De gesloten cyclus wordt herhaald.

De belangrijkste soorten koelsystemen

Volgens het werkingsprincipe worden de volgende soorten koelkasten onderscheiden:

• compressie;
• adsorptie;
• thermo-elektrisch;
• stoomuitwerper.

In compressie-units wordt de beweging van het koelmiddel uitgevoerd door de druk in het systeem te veranderen. De drukregeling van de werkvloeistof wordt uitgevoerd door de compressor. Compressorkoelsystemen zijn het meest voorkomende type koelapparaat.

In absorptie-installaties is de beweging van het koelmiddel te wijten aan de verwarming vanuit het verwarmingssysteem. Ammoniak wordt gebruikt als werkmengsel.Het nadeel van het systeem is het grote gevaar en de complexiteit van onderhoud. Dit type huishoudelijk apparaat is verouderd en is vandaag niet meer leverbaar.

Wist je dat de allereerste koelkast in 1911 door het Amerikaanse bedrijf General Electric werd gelanceerd. Het apparaat is gemaakt van hout. Zwaveldioxide werd gebruikt als koelmiddel.

Het belangrijkste werkingsprincipe van thermo-elektrische koelkasten is gebaseerd op de absorptie van warmte tijdens de interactie van twee geleiders tijdens het doorlaten van elektrische stroom er doorheen. Dit principe staat bekend als het Peltier-effect. Het voordeel van het apparaat is een hoge betrouwbaarheid en duurzaamheid. Het nadeel zijn de hoge kosten van halfgeleidersystemen.

Stoomuitwerperinstallaties gebruiken water. De rol van het voortstuwingssysteem wordt vervuld door de uitwerper. De werkvloeistof komt in de verdamper. Hier vindt het koken van de vloeistof plaats met de vorming van waterdamp. Tijdens de warmteontwikkeling daalt de watertemperatuur scherp.

Gekoeld water wordt gebruikt om voedsel te koelen. Waterdamp wordt door de ejector naar de condensor afgevoerd. In de condensor wordt de waterdamp gekoeld, omgezet in condensaat en opnieuw naar de verdamper gevoerd. Het voordeel van dergelijke installaties is hun eenvoud van het apparaat, veiligheid, milieuvriendelijkheid. Het nadeel van het stoomuitwerpsysteem is het aanzienlijke verbruik van water en elektriciteit voor verwarming.

Het principe van de werking van absorptiekoelkasten

De werking van absorptieapparaten is gebaseerd op de circulatie en verdamping van vloeibaar koelmiddel. Ammoniak wordt gebruikt als koelmiddel. De rol van het absorptiemiddel (absorber) wordt vervuld door een waterige ammoniakoplossing.

Het werkingsschema van het absorptieapparaat

Waterstof en natriumchromaat worden toegevoegd aan het koelsysteem van het apparaat. Waterstof is ontworpen om de druk van het systeem te regelen. Natriumchromaat beschermt de binnenwanden van de buizen tegen corrosie.

Wist je dat oude Sovjet-koelkasten R12-freon op chloorbasis gebruiken als koelmengsel. Het grootste nadeel is het destructieve effect op de ozonlaag van de aarde.

Bij aansluiting op de stroomvoorziening in de generator-ketel wordt de werkvloeistof verwarmd. Het werkmengsel is een waterige oplossing van ammoniak. De ammoniakoplossing bevindt zich in een speciale tank.

Het verwarmen van het koelmiddel leidt tot verdamping van ammoniak. Ammoniakdamp komt de condensor binnen. Hier condenseert ammoniak en verandert in een vloeistof.

Vloeibare ammoniak komt in de verdamper. Vanaf hier mengt vloeibare ammoniak zich met waterstof. Het drukverschil van de twee stoffen leidt tot verdamping van ammoniak. Het verdampingsproces gaat gepaard met warmteontwikkeling en koeling van ammoniak tot -4 ° C. Samen met ammoniak wordt de verdamper gekoeld.

Een gekoelde verdamper neemt de warmte van de omgeving op. Na verdamping komt ammoniak in de adsorber. Er zit schoon water in de adsorber. Hier wordt ammoniak gemengd met water. Ammoniakoplossing komt de tank binnen. De ammoniakoplossing uit de tank komt de ketelgenerator binnen en de gesloten cyclus wordt herhaald.

Als vervanging voor ammoniak kunnen waterige oplossingen van aceton, lithiumbromide en acetyleen worden gebruikt.

Het voordeel van absorptieapparaten is de geruisloze werking van de units.

Het werkingsprincipe van de zelfbevriezende koelkast

Het ontdooiproces in installaties met een zelfvriessysteem gebeurt automatisch.

Er zijn twee soorten zelfvriessystemen:

1. Druppelen.
2. Winderig (geen vorst).

Bij apparaten met een druppelsysteem bevindt de verdamper zich aan de achterkant van het apparaat. Tijdens bedrijf ontstaat er rijp op de achterwand. Bij het ontdooien stroomt de vorst door speciale goten naar de onderkant van het apparaat. Verwarmd tot hoge temperatuur, verdampt de compressor de vloeistof.

In installaties met een windsysteem wordt koude lucht uit de verdamper op de achterwand geblazen door een speciale ventilator in de behuizing.Tijdens de ontdooicyclus stroomt de vorst door de groeven in een speciaal gat.

Industriële koelkasten

Industriële apparaten verschillen van huishoudelijke apparaten in de capaciteit van de installatie en de grootte van de koelkamers. Het motorvermogen van de apparatuur bereikt enkele tientallen kilowatt. De bedrijfstemperatuur van de vriezers ligt in het bereik van + 5 tot - 50 ° C.

Wist u dat de grootste industriële koelkast een oppervlakte van 24 km2 beslaat. Deze reus bevindt zich in Genève (Zwitserland) en dient voor wetenschappelijke doeleinden in de hadron-collider.

Industriële installaties zijn ontworpen voor het koelen en diepvriezen van een groot aantal producten. Het volume van diepvriezers is van 5 tot 5000 ton. Gebruikt bij inkoop- en verwerkingsbedrijven.

Het werkingsprincipe van de inverter-koelkast

Invertercompressoren zijn ontworpen voor de accumulatie en omzetting van gelijkstroom in wisselstroom met een spanning van 220 V. Het werkingsprincipe is gebaseerd op de mogelijkheid van een soepele regeling van het motorastoerental.

Omvormer motorapparaat

Wanneer ingeschakeld, krijgt de omvormer snel de vereiste snelheid om de vereiste temperatuur in de behuizing te creëren. Wanneer de ingestelde parameters zijn bereikt, gaat het apparaat in de standby-modus. Zodra de temperatuur in de behuizing stijgt, wordt de temperatuursensor geactiveerd en neemt het motortoerental toe.

Koelkastthermostaatapparaat

De temperatuurregelaar is ontworpen om een ​​vooraf bepaalde temperatuur in het systeem te handhaven. Het apparaat is hermetisch gesoldeerd aan het ene uiteinde van de capillaire buis. Aan het andere uiteinde is de capillaire buis aangesloten op de verdamper.

Het belangrijkste element van het temperatuurregelapparaat van elke koelkast is een thermisch relais. Het ontwerp van het thermische relais bestaat uit een balg en een hendel.

Thermostaat apparaat

Een balg is een gegolfde veer met freon in de ringen. Afhankelijk van de temperatuur van de freon wordt de veer samengedrukt of uitgerekt. Als de temperatuur van het koelmiddel daalt, trekt de veer samen.

Wist je dat moderne koelkasten voor huishoudelijk gebruik R600a-freon op basis van isobutaan gebruiken? Dit koelmiddel vernietigt de ozonlaag van de planeet niet en veroorzaakt geen broeikaseffect.

Onder invloed van compressie sluit de hendel de contacten en verbindt de compressor met het werk. Bij toenemende temperatuur strekt de veer zich uit. De aan / uit-hendel opent het circuit en de motor wordt uitgeschakeld.

Een koelkast zonder elektriciteit - is het waar of fictie?

Mohammed Ba Abba, inwoner van Nigeria, ontving in 2003 een patent voor een koelkast zonder elektriciteit. Het apparaat is een aarden pot van verschillende afmetingen. De vaten worden in elkaar gevouwen volgens het principe van de Russische "nestpoppen".

Koelkast zonder elektriciteit

De ruimte tussen de potten is gevuld met nat zand. Een natte doek wordt gebruikt als hoes. Onder invloed van hete lucht verdampt vocht uit het zand. Verdamping van water leidt tot een verlaging van de temperatuur in de vaten. Hierdoor bewaar je voedsel lange tijd in een warm klimaat zonder gebruik van elektriciteit.

Als u het apparaat en het werkingsprincipe van de koelkast kent, kunt u het apparaat zelf eenvoudig repareren. Als het systeem correct is geconfigureerd, werkt het apparaat vele jaren. Neem voor complexere storingen contact op met de specialisten van servicecentra.