Schema och princip för drift av olika kylskåp

Det är omöjligt att föreställa sig en modern persons komfort utan kylskåp. Det är avsett för långvarig lagring av produkter. Enligt forskare öppnar varje familjemedlem dörren upp till 40 gånger om dagen. Vi tittar inuti utan att ens tänka på hur vårt kylskåp fungerar.

I vår artikel kommer vi att i detalj överväga enheten och principen om drift av olika kylskåp.

Hur är kylskåpet

Alla moderna kylskåp består av följande huvudenheter:

1. Motor.
2. Kondensator.
3. Förångaren.
4. Kapillär rör.
5. Dränera filter.
6. Dokupatel.

Systemet för kylskåpet

Elektrisk motor

Motorn är huvudenhetens huvudenhet. Designad för cirkulation av kylvätska (freon) genom rören.

Motorn består av två enheter:

• elektrisk motor;
• kompressor.

En elektrisk motor omvandlar elektrisk ström till mekanisk energi. Enheten består av två delar - rotorn och statorn.

Statorhuset består av flera kopparspolar. Rotorn ser ut som en stålaxel. Rotorn är ansluten till kolvens system på motorn.

När motorn är ansluten till nätaggregatet genererar spolar elektromagnetisk induktion. Det är orsaken till vridmomentet. Centrifugalkraften driver rotorn i en rotationsrörelse.

Visste du att kylskåpet står för 10% av all förbrukad el. Apparatens öppna dörr ökar elförbrukningen flera gånger.

När motorns rotor roterar rör sig kolven linjärt. Kolvans främre vägg komprimerar och avger arbetsfluiden till ett fungerande tillstånd.

Kylskåp Motorposition

I moderna kylanläggningar är elmotorn placerad i kompressorn. Detta arrangemang blockerar gasvägen för spontan läckage.

För att minska vibrationen är motorn placerad på en fjädrande metallupphängning. Fjädern kan vara placerad utanför eller inuti enheten. I moderna enheter ligger fjädern inuti motorhuset. Detta gör att du effektivt kan dämpa vibrationer under drift av apparaten.

Kondensator

Det är en serpentin rörledning med en diameter på upp till 5 millimeter. Utformad för att ta bort värme från arbetsvätskan i miljön. Kondensatorn är belägen på enhetens bakre yttre yta.

förångare

Representerar ett tunt rörsystem. Konstruerad för avdunstning av arbetsvätskan och kylning av det omgivande området. Ligger i eller utanför frysen.

Kompressorenhet

Kapillär rör

Utformad för att minska gastrycket. Den har en diameter på 1,5 till 3 millimeter. Ligger mellan förångaren och kondensorn.

Filtretorkare

Utformad för att rengöra arbetsgas från fukt. Det ser ut som ett kopparrör med en diameter på 10 till 20 mm. Rörens ändar är långsträckta och hermetiskt lödda till kapillärröret och kondensatorn.

Uppmärksamhet! Filtretorkaren har en enkelriktad driftsprincip. Enheten är inte avsedd för omvänd drift. Om filtret är felaktigt installerat kan installationen misslyckas.

Inne i röret är zeolit ​​- ett mineraliskt fyllmedel med en mycket porös struktur.Barriärnät installeras i båda ändarna av röret.

Filtretorkare

Ett metallnät med maskstorlekar upp till 2 mm är installerat på kondensatorns sida. Ett syntetiskt nät är installerat på sidan av kapillärröret. Cellstorlekar för ett sådant rutnät är tiondels millimeter.

Dokipatel

Det är en metallbehållare. Det är installerat i området mellan förångaren och kompressorns inlopp. Utformad för att få Freon att koka, följt av förångning.

Tjänar för att skydda motorn mot vätska. Inträngning av arbetsvätska kan leda till fel.

Hur kylskåpet fungerar

Huvudprincipen för alla kylskåp är baserade på två arbetsoperationer:

1. Avlägsnande av termisk energi från enheten till det omgivande utrymmet.
2. Kylkoncentrationen inuti enheten.

För val av värme används ett köldmedium som heter freon. Det är en gasformig substans baserad på etan, fluor och klor. Freon har den unika förmågan att växla från ett gasformigt till flytande tillstånd och vice versa. Övergången från ett tillstånd till ett annat sker när trycket förändras.

Kylsystemets drift är som följer. Kompressorn suger freon inåt. En elektrisk motor fungerar inuti enheten. Motorn driver kolven. När kolven rör sig komprimeras gas.

Schematiskt diagram över kylen

Gaskomprimeringsprocessen är indelad i två steg. I det första steget rör sig kolven tillbaka. När kolven förskjuts öppnar inloppsventilen. Genom ett öppet hål kommer freon in i gaskammaren.

I det andra steget rör sig kolven i motsatt riktning. Under omvänd rörelse komprimerar kolven gasen. Komprimerad freon trycker på utloppsventilplattan. Trycket i kammaren stiger kraftigt. Med ökande tryck upphettas gasen till en temperatur på 100 ° C. Avgasventilen öppnar och släpper ut gas till utsidan.

Uppvärmd freon från kammaren kommer in i en extern värmeväxlare (kondensor). På vägen längs kondensorn avger freon värme till utsidan. Vid kondensorns slutpunkt sjunker gastemperaturen till 55 ° C.

Men visste du att de allra första kylskåparna använde svaveldioxid som kylmedel? Sådana anordningar var mycket farliga på grund av den höga sannolikheten för tryckavlastning av systemet.

I processen med värmeöverföring sker gaskondensation. Freon från ett gasformigt tillstånd förvandlas till en vätska.

Från kondensorn kommer vätskefönnen in i filtertorken. Här absorberas fukt av ett speciellt sorbent. Från filtret kommer gasformig freon in i kapillärröret.

Kapillärröret spelar rollen som en typ av plugg (hinder). Vid inloppet till röret sjunker gastrycket. Kylmediet förvandlas till vätska. Från kapillärröret kommer freon in i förångaren. När trycket sjunker avdunstar Freon. Tillsammans med trycket sjunker även gastemperaturen. Vid tidpunkten för inträde i förångaren är freonens temperatur - 23 ° C.

Freon passerar genom en värmeväxlare inuti kylen. Kyld gas tar bort värme från insidan av förångarrören. När värme frigörs kyls kylskåpets inre utrymme.

Efter förångaren sugs freon in i kompressorn. Den stängda cykeln upprepas.

De viktigaste typerna av kylsystem

Enligt handlingsprincipen skiljs följande typer av kylskåp:

• kompression;
• adsorption;
• termoelektriska;
• ångutmatare.

I kompressionsenheter utförs kylmedlets rörelse genom att ändra trycket i systemet. Tryckkontrollen för arbetsfluiden utförs av kompressorn. Kompressorkylsystem är den vanligaste typen av kylanordning.

I absorptionsanläggningar beror köldmedlets rörelse på att det upphettas från värmesystemet. Ammoniak används som arbetsblandning.Nackdelen med systemet är den stora faran och komplexiteten i underhåll. Denna typ av hushållsapparater är föråldrad och har avbrutits idag.

Visste du att det allra första kylskåpet lanserades av det amerikanska företaget General Electric redan 1911. Enheten var tillverkad av trä. Svaveldioxid användes som kylmedel.

Huvudprincipen för drift av termoelektriska kylskåp är baserad på absorption av värme under samverkan mellan två ledare under passage av elektrisk ström genom dem. Denna princip är känd som Peltier-effekten. Fördelen med enheten är hög tillförlitlighet och hållbarhet. Nackdelen är de höga kostnaderna för halvledarsystem.

Ångutsprutningsanläggningar använder vatten. Framdrivningssystemets roll utförs av ejektorn. Arbetsvätskan kommer in i förångaren. Här sker kokning av vätskan med bildning av vattenånga. Under värmeproduktionen sjunker vattentemperaturen kraftigt.

Kylt vatten används för att kyla mat. Vattenånga släpps ut av ejektorn till kondensorn. I kondensorn kyls vattenångan, omvandlas till kondensat och matas igen till förångaren. Fördelen med sådana installationer är deras enkelhet i enheten, säkerhet, miljövänlighet. Nackdelen med ångutkastningssystemet är den betydande förbrukningen av vatten och elektricitet för uppvärmningen.

Principen för drift av absorptionskylskåp

Funktionen för absorptionsanordningar är baserad på cirkulationen och indunstningen av flytande köldmedium. Ammoniak används som kylmedium. Den absorberande (absorberande) rollen utförs av en vattenhaltig ammoniaklösning.

Schema för drift av absorptionsanordningen

Väte och natriumkromat sättes till apparatens kylsystem. Väte är utformat för att kontrollera systemets tryck. Natriumkromat skyddar rörets innerväggar från korrosion.

Visste du att gamla sovjetiska kylskåp använder klorbaserad R12-freon som en kylblandning. Den största nackdelen är dess destruktiva effekt på jordens ozonskikt.

När den är ansluten till strömförsörjningen i generatorpannan värms arbetsvätskan. Arbetsblandningen är en vattenlösning av ammoniak. Ammoniaklösningen finns i en speciell tank.

Uppvärmning av köldmediet leder till förångning av ammoniak. Ammoniakånga kommer in i kondensorn. Här kondenseras ammoniak och förvandlas till en vätska.

Flytande ammoniak kommer in i förångaren. Härifrån blandas flytande ammoniak med väte. Tryckskillnaden mellan de två substanserna leder till förångning av ammoniak. Avdunstningsprocessen åtföljs av värmealstring och kylning av ammoniak till -4 ° C. Tillsammans med ammoniak kyls förångaren.

En kyld förångare tar värmen i det omgivande området. Efter indunstning kommer ammoniak in i adsorberaren. Det finns rent vatten i adsorberaren. Här blandas ammoniak med vatten. Ammoniaklösning kommer in i tanken. Ammoniaklösningen från tanken kommer in i panngeneratorn och den stängda cykeln upprepas.

Som ersättning för ammoniak kan vattenlösningar av aceton, litiumbromid, acetylen användas.

Fördelen med absorptionsanordningar är den ljudlösa driften av enheterna.

Principen för drift av det frysande kylskåpet

Avfrostningsprocessen i installationer med ett självfrysande system sker automatiskt.

Det finns två typer av självfrysande system:

1. Droppa.
2. Blåsigt (Ingen frost).

På enheter med ett droppsystem är förångaren placerad på enhetens baksida. Under drift bildas frost på bakväggen. Vid upptining flödar frost genom specialrännor till botten av apparaten. Uppvärmd till hög temperatur avdunstar kompressorn vätskan.

I installationer med ett vindsystem blåses kall luft från förångaren på bakväggen av en speciell fläkt inuti huset.Under upptiningscykeln rinner frost ner i spåren i ett speciellt hål.

Industriella kylskåp

Industriella apparater skiljer sig från hushållsapparater med avseende på installationens kapacitet och kylkammarens storlek. Utrustningens motoreffekt når flera tiotals kilowatt. Frysarnas driftstemperatur ligger i området från + 5 till - 50 ° C.

Visste du att det största industrikylskåpet upptar 24 km2 område. Denna jätte ligger i Genève (Schweiz) och tjänar för vetenskapliga ändamål i hadroncollideren.

Industrianläggningar är konstruerade för kylning och djupfrysning av ett stort antal produkter. Frysvolymen är från 5 till 5000 ton. Används vid upphandling och förädlingsföretag.

Principen om växelriktarens kylskåp

Inverterkompressorer är konstruerade för ackumulering och omvandling av likström till växelström med en spänning på 220 V. Funktionsprincipen är baserad på möjligheten till smidig reglering av motoraxelns varvtal.

Invertermotorn

När den är påslagen får växelriktaren snabbt den erforderliga hastigheten för att skapa önskad temperatur inuti höljet. När de inställda parametrarna nås går enheten i vänteläge. Så snart temperaturen inuti höljet stiger aktiveras temperatursensorn och motorvarvtalet ökar.

Kylskåptermostatenhet

Temperaturkontrollern är utformad för att upprätthålla en förutbestämd temperatur i systemet. Anordningen är hermetiskt löd från en ände av kapillärröret. I den andra änden är kapillärröret anslutet till förångaren.

Huvudelementet i temperaturkontrollenheten i kylskåp är ett termiskt relä. Utformningen av det termiska reläet består av en bälg och en spak.

Termostatenhet

En bälg är en korrugerad fjäder med freon i sina ringar. Beroende på freonens temperatur är fjädern komprimerad eller sträckt. När köldmedietemperaturen sjunker, minskar våren.

Visste du att moderna kylskåp i hushållen använder isobutan-baserad R600a freon. Detta köldmedium förstör inte planetens ozonskikt och orsakar inte en växthuseffekt.

Under påverkan av kompression stänger spaken kontakterna och ansluter kompressorn till arbete. Med ökande temperatur sträcker sig våren. Strömspaken öppnar kretsen och motorn stängs av.

Ett kylskåp utan el - är det sant eller fiktion?

Mohammed Ba Abba, bosatt i Nigeria, fick ett patent på ett kylskåp utan el 2003. Enheten är en lerkrukor i olika storlekar. Kärlen vikas in i varandra enligt principen för de ryska ”häckande dockorna”.

Kylskåp utan el

Utrymmet mellan krukorna är fyllt med våt sand. Som fodral används en fuktig trasa. Under påverkan av varm luft förångas fukten från sanden. Avdunstning av vatten leder till en sänkning av temperaturen inuti kärlen. Detta låter dig lagra mat i ett varmt klimat under lång tid utan att använda el.

Kännedom om enheten och principen om drift av kylskåpet gör att du kan utföra en enkel reparation av enheten med dina egna händer. Om systemet är korrekt konfigurerat kommer enheten att fungera under många år. För mer komplicerade fel bör du kontakta servicecenterens specialister.