Холодильник без компрессора принцип работы

Принцип работы холодильника

Холодильник без компрессора принцип работы

По принципу действия можно выделить четыре типа холодильников. Два типа, находящихся первыми в списке, из-за высокой стоимости и низкого коэффициента отдачи особого распространения не получили, в отличие от оставшихся двух типов. Итак, работать холодильник может по принципу:

  • вихревого охлаждения;
  • абсорбции;
  • термоэлектричества;
  • компрессии.

Холодильные установки, применяемые в быту и на производствах, могут быть компрессионными, термоэлектрическими или абсорбционными.

Имея некоторые довольно существенные различия, работают они по схожему принципу: в холодильной камере температура снижается благодаря поглощению тепла жидким и испаряющимся охладительным агентом.

В холодильнике компрессионного типа в качестве хладагента обычно используется фреон, в абсорбционном – аммиак.

Основные элементы холодильника

Ни один холодильник не сможет работать, если в нем отсутствует хотя бы один из основных конструкционных элементов:

  • Охладительный агент. В его роли выступает газ, движущийся по замкнутому кругу и переносящий тепло.
  • Конденсатор. Устройство, выводящее тепло наружу из холодильной камеры. Представлен в виде решетки на задней части холодильника.
  • Компрессор – мотор, нагнетающий давление и заставляющий газ двигаться по замкнутой системе.
  • Испаритель – устройство, которое удаляет тепло. В большинстве холодильников в качестве испарителя используется задняя стенка.

Принцип работы компрессионного холодильника

Фреон, применяемый в качестве хладагента, подается на осушающий фильтр, который очистит газ от различных твердых частиц и соберет из него всю лишнюю влагу.

Дегидрированный и очищенный фреон затем вытечет по капиллярной трубке, которая представляет собой некую границу, разделяющую зоны с высоким и низким давлением.

Поступая из трубки в испаритель, где давление снижается с приблизительно 9 атмосфер до 0,1 атмосферы, фреон закипает из-за теплоты тех продуктов, которые были оставлены в камере для охлаждения. Любая жидкость, закипая, испаряется, и фреон не становится исключением: его пары засасывает компрессор, и весь цикл начинается сначала.

Особое внимание стоит уделить механизмам действия каждого элемента холодильника, ведь именно от них и зависит вся работа холодильной машины.

Компрессор включает в себя саму компрессионную установку и небольшой электродвигатель, которые спрятаны в герметичном корпусе.

Именно компрессор можно назвать ключевым устройством, обеспечивающим охлаждение, – его постоянная работа по перегонке фреона гарантирует работу всего цикла.

Конденсаторы на холодильник устанавливаются двух типов:

  • щитовой или листотрубный, который похож на лист металла с посаженным на него змеевиком;
  • ребристотрубный, представляющий собой змеевик с ребрами.

К примеру, Indesit NBS 18 AA является компрессионным холодильником.

Двухкомпрессионный холодильник – просто одна из разновидностей устройств этого типа, то есть обычный холодильник с морозильной камерой.

Один из компрессоров работает на охлаждение «морозилки», второй – на холодильную камеру. Благодаря этому температура в каждой камере может регулироваться отдельно.

Недостатком такого холодильника будет повышенное потребление им электроэнергии.

Электросистема в компрессионном холодильнике и принцип ее работы

После подключения холодильника к сети ток электричества проходит сквозь замкнутый контакт в терморегуляторе, кнопку заморозки/размораживания, катушку реле пуска и попадает на электродвигатель компрессора.

Так как мотор еще не запущен, электроток, протекающий через его обмотку, превышает предельно допустимый в несколько раз, тем самым замыкает контакты и включает «стартер», размыкая контакты реле пуска.

 После охлаждения испарителя до значения, которое установлено на регуляторе температуры, контакты размыкаются и двигатель прекращает работу. Когда температура в холодильной камере повышается до фиксированного показателя, цикл начинается снова.

В зависимости от конструкции того или иного холодильника электросистема может быть выполнена различным образом: реле защиты и пуска могут быть объединены, кнопка размораживания может полностью отсутствовать, часто добавляются те или иные элементы. Однако данная схема является основой работы устройства компрессорного типа без технологии «no frost». Применяется, к примеру, в холодильнике LG GL-M 492 GQQL.

Принцип работы абсорбционного холодильника

Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества другим веществом. Так, влага может вбирать аммиак, из-за чего образуется нашатырь, влагу же вбирает, к примеру, соль. По такому же принципу работают и холодильники абсорбционного типа.

Если изначально холодильные установки такого типа появились из-за изучения возможности использования жидкого топлива, с развитием промышленности компрессионные установки практически вытеснили их с рынка.

Однако затем появлялись все новые и новые технологии, и сегодня оба принципа работы на равных используются при производстве холодильных машин.

Вместо компрессора на абсорбционных холодильниках используется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электрического тока. В котле находится аммиак, который превращается в пар из-за нагрева, а соответственно, и повышает давление в устройстве.

Под действием простых законов физики пары аммиака движутся к конденсатору, где охлаждаются и снова переходят в жидкое состояние. Сама же схема работы практически идентична схеме компрессионного холодильника. Абсорбционный холодильник работает гораздо тише своего компрессионного «собрата», не зависит от скачков напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей.

Но он обладает и своими недостатками: расход электрической энергии несколько повышается, что ведет за собой финансовые затраты.

По этому принципу действия работают холодильники «Морозко».

Принцип работы термоэлектрического холодильника

Чтобы снизить температуру в холодильной камере, тепло из нее выкачивается специальной системой. Обеспечивает это известный эффект Пелтье. В холодильниках данного типа установлены термоэлектрические элементы кубической формы, созданные из различных металлов и объединенные электричеством.

 Когда электроток переходит из одного металла в другой, вместе с ним переходит и тепло. Пластина из алюминия поглощает тепло из продуктов в холодильнике, а кубические элементы передают его в стабилизатор, в свою очередь, рассеивающий его наружу через вентилятор.

Большая часть переносных холодильников Nord работает именно по этому принципу.

Каждый из этих типов имеет свои положительные и отрицательные стороны, на учете которых и должен основываться выбор холодильного устройства для домашних или промышленных нужд.

Принцип работы автохолодильника: без компрессора, от прикуривателя, термоэлектрического

Холодильник без компрессора принцип работы

Технологичное, современное устройство небольших размеров, незаменимое в долгих, дальних поездках, выездах на природу. Задача всех холодильников для автомобилей поддерживать низкие температуры герметичной камеры, где хранятся охлажденные продукты питания, напитки. Однако с различными типами охлаждающей техники эта цель достигается разными способами.

Холодильники для автомобилей по сложности конструкции, стоимости, принципам, характеристикам работы подразделяются на четыре основных типа:

  1. компрессорные.
  2. термоэлектрические.
  3. абсорбционные.
  4. сумки-холодильники.

Последний вид не относится к технике и предназначен для поддержания температуры заранее охлажденных продуктов. Как работают автохолодильники остальных категорий, рассматривается подробнее в рамках этой статьи.

Как работает холодильник без компрессора

К холодильникам, работающим без применения компрессоров, относятся агрегаты абсорбционного и термоэлектрического типов. Их действие основано на использовании принципиально отличающихся способов: с помощью хладагента или элементов Пельтье.

Принцип действия абсорбционной охлаждающей установки

Охлаждающий эффект достигается с помощью постоянной циркуляции хладагента – раствора аммиака. При этом вещество поочередно подвергается нагреву и охлаждению.

Холодный состав поступает в систему испарителя холодильной камеры, охлаждает ее, испаряется. Его пары поглощаются водой (абсорбируются) и снова отправляются к трубопроводу испарителя.

Абсорбер всасывает раствор, а термический насос – создает давление в системе.

Установка состоит из:

  • теплообменника, охлаждающего раствор;
  • испарителя для аммиака;
  • емкости, вмещающей хладагент;
  • дефлегматора, собирающего абсорбированную смесь.

Принцип работы автохолодильника без компрессора абсорбционного типа основан на охлаждении, происходящем в момент поглощения аммиака водой. Его использование позволяет изготовителям выпускать модели, поддерживающие температурный режим от -5°С до +3°С, работающие от электричества, сжиженного газа, без вибрации, шума, экономно.

Как работают термоэлектрические холодильники

Работа холодильных установок этого типа основана на эффекте Пельтье. Постоянный ток подается на батарею, составленную из двух проводников, соединенных последовательно. При подаче тока на стыке элементов выделяется, поглощается и переводится тепло. При этом одна часть батареи нагревается, другая охлаждается.

Пластины, которые охлаждаются, размещают внутри холодильной камеры. Нагревающиеся элементы монтируют снаружи корпуса. Для стабильной работы устройство оснащается вентиляторами, охлаждающими нагревающуюся часть батареи. Возможна установка дополнительного вентилятора. Он монтируется возле охлажденных пластин, способствует циркуляции холодного воздуха внутри герметичной камеры.

Принцип работы термоэлектрического автохолодильника позволяет выпускать модели:

  • компактные;
  • бесшумные;
  • надежные;
  • долговечные;
  • без хладагентов, изнашиваемых деталей;
  • с питанием от сети 12В.

Термоэлектрические холодильники не боятся тряски, ухабов, крена. Работают как охлаждающая и нагревающая техника. Могут устанавливаться горизонтально или вертикально. Однако не дают сильного охлаждения, зависят от температуры за бортом (до 25°С разницы), имеют ограничения по объему камеры.

Особенности автомобильных холодильников, работающих от прикуривателя

Автовладельцы используют установки, продуцирующие холод тремя способами, упомянутыми выше и выбирают холодильное оборудование в зависимости от:

  • возможностей транспортного средства, вместительности салона или багажника;
  • длительности поездок, количества людей, участвующих в них;
  • температурных характеристик, времени, требуемого для набора нужной температуры;
  • состояния покрытия автодорог, по которым зачастую приходится ездить;
  • стоимости хладотехники.

Выбираемые агрегаты компрессорного, абсорбционного либо термоэлектрического типа, объединяет возможность их подключения к прикуривателю автомобиля. При этом электричество, питающее установку, поступает от аккумулятора. Особенность принципа работы автохолодильника от прикуривателя заключается в наличии дополнительного электрооборудования в схеме и специального провода для подключения.

Если вы выбираете готовую модель любого типа, необходимо обратить внимание, есть ли в ее комплектации специальный соединительный шнур, какой он длины. Идеальным сочетанием является работа хладотехники от прикуривателя и стандартной сети 220В. Такую технику можно использовать в дороге и дома. Длину провода важно учитывать для того, чтобы устанавливать холодильник в салоне или багажнике.

Все об абсорбционных холодильниках

Холодильник без компрессора принцип работы

В нашей стране абсорбционный тип холодильников до сих пор представлен слабо, хотя за рубежом такая техника пользуется спросом. Немногие модели, прибывающие для продажи в Россию уже сейчас, могут оказаться интересными для потребителя. В этом руководстве мы расскажем об особенностях абсорбционных автохолодильников и подскажем, на что обращать внимание перед покупкой.

Назначение абсорбционного автохолодильника

Абсорбционный автохолодильник призван поддерживать низкую температуру пищевых продуктов, уберегая их от преждевременной порчи. На нем также лежит функция охлаждения пищи и напитков, если те принято употреблять в холодном виде.

В западных странах такая техника часто используется автомобилистами для безопасной транспортировки пищи в машине. Вместительная модель, имеющая возможность питаться от розетки, может применяться в качестве основного дачного холодильника.

Типы абсорбционных автохолодильников

Подобное оборудование является лишь подклассом охладительной техники, но предполагает еще более глубокую классификацию.

Первый критерий – используемые источники тепла. 

Охлаждение осуществляется в результате нагрева водоаммиачной смеси, нагревать ее может как непосредственно огонь от дизельного топлива или природного газа, так и разогретый им пар или вода (75-200 и 75-95 градусов соответственно). Особой популярностью пользуются электрические модели, где нагрев воды происходит с помощью металлических нагревательных элементов.

Автохолодильники могут быть стационарными и переносными. 

Стационарные модели имеют значительные габариты и массу, а также не оборудованы удобными для транспортировки ручками, однако оснащаются вилками для розетки 220В и применяются за пределами автомобиля. 

Переносные заточены под постоянное перемещение, потому ориентируются на работу от газового баллона или прикуривателя.

По типу конструкции и способам установки классифицируются только стационарные модели. Выделяют напольные, настенные и встроенные разновидности.

Принцип работы абсорбционного холодильника

Рассматривать механизм действия такого оборудования стоит на примере аммиачной смеси в роли хладагента – ее чаще всего используют в автохолодильниках.

Смесь закипает в генераторе и в виде пара добирается до конденсатора. Остатки смеси, из которой выкипела большая часть аммиака, попадают в абсорбер, где насыщаются аммиаком повторно.

Тем временем образовавшиеся пары аммиака попадают в конденсатор и там превращаются снова в жидкость, направляясь в испаритель.

Благодаря описанной схеме хладагент забирает тепло из внутренностей холодильника и выбрасывает его во внешнее пространство при попадании в конденсатор.

В абсорбционном механизме хладагент движется сразу по двум цепям. Более крупная цепь узлов обеспечивает работу всего механизма, в ее прохождении участвует газообразный и жидкий аммиак, а также водоаммиачная смесь. Малая цепь предназначена для восстановления в смеси должного процента содержания аммиака.

Основные элементы

Механизм абсорбционного холодильника состоит из следующих обязательных узлов.

  • Генератор. Сюда попадает водоаммиачная смесь с большим процентом аммиака. Здесь она нагревается за счет горения топлива или электрических нагревательных элементов.
  • Конденсатор. Узел, позволяющий отдать максимум тепла в окружающую среду.
  • Абсорбер. Отвечает за насыщение обедненного водоаммиачного раствора аммиаком. Всасывание аммиачных паров происходит за счет разницы давления – внутри абсорбера оно несущественно. Химический процесс внутри узла сопровождается выделением тепла, потому абсорбер оснащен водной охладительной системой.
  • Испаритель. Блок, расположенный в непосредственной близости от охлаждаемых камер, предназначен для выкипания аммиака, происходящего при температуре в 33,4 градуса.
  • Регулирующие вентили. Отвечают за подачу веществ от узла к узлу в правильных последовательности и дозировках.
  • Насос. Нагнетает перенасыщенный аммиачный раствор из абсорбера в генератор.

Используемые хладагенты

В примере принципа работы в качестве хладагента упоминается аммиак, однако это не единственный, а лишь наиболее распространенный вариант охлаждающего вещества. 

С точки зрения физики все хладагенты работают примерно одинаково, но у каждого есть свои нюансы использования. В первых прообразах холодильников хладагентами были сернистый ангидрид, метиловый эфир и все тот же аммиак, но только последний сохранил в урезанном виде свою роль до нашего времени – перечисленные вещества имеют крайне неприятный запах и токсичны для человека.

В 1930-ых годах появились хлорфторуглероды, также известные как фреоны, на полвека именно они стали главным хладагентом.

В 80-ых годах прошлого века ученые пришли к выводу, что фреоны разрушают озоновый слой атмосферы и способствуют глобальному потеплению, потому в 1987 году было принято решение об их постепенном выведении из использования.

Вместо них предложили озонобезопасные гидрофторуглеродные соединения, но они стоят дорого и не отличаются высокой эффективностью, потому фреоны могут использоваться и сейчас.

Современные холодильники работают на пропане, этилене, пропилене или изобутане. Развивается использование экологически безопасных углеводородов, диоксидов углерода и азота. Упор во всех современных хладагентах делается на безопасность, но их недостатки – завышенные цены в сравнении с КПД.

Отличия абсорбционных холодильников

Абсорбционный автохолодильник радикально отличается от привычного компрессорного или термоэлектрического.

От компрессорных

У абсорбционного механизма нет компрессора – именно эта движущаяся деталь издает характерный шум в процессе работы и чаще всего ломается. Преимущество тихого и долговечного абсорбционного холодильника может считаться также и недостатком: у компрессорных моделей замена сломавшегося компрессора не представляет сложности, а абсорбционный вариант ломается редко, но ремонту не подлежит.

Абсорбционный механизм замораживает продукты медленнее компрессорного. В условиях автомобиля он боится тряски и ударов даже больше, чем его компрессионный “собрат”.

От термоэлектрических

Общее у двух типов холодильников – отсутствие движущихся и дребезжащих частей, оба отличаются тихой работой (термоэлектрический вариант даже тише) и крайне редкими поломками. При этом термоэлектрическое устройство вообще не использует жидких хладагентов – носителем тепла здесь фактически выступает электричество, циркулирующее между внутренним и наружным блоками.

Термоэлектрические модели хороши тем, что, в отличие от абсорбционных, не боятся тряски и ударов, могут работать даже в перевернутом виде.

При этом устройство потребляет много электроэнергии, а охлаждает слабо, работает преимущественно с уже охлажденными продуктами, чья температура будет просто поддерживаться, и в этом плане абсорбционный аппарат выигрывает.

В то же время у термоэлектрических моделей есть уникальная в масштабах холодильников функция – они могут не только охлаждать, но и нагревать продукты (сохранять их в теплом состоянии).

Преимущества и недостатки

Абсорбционные холодильники не являются наиболее востребованными, потому нужно взвесить преимущества и недостатки перед покупкой.

Преимущества

  • существенная экономия электроэнергии, при работе на газу или топливе – полное отсутствие необходимости в ней;
  • очень тихая работа;
  • высокая степень экологической безопасности – в современных моделях воды куда больше, чем аммиака;
  • функционирование без поломок продолжается от 20 лет;
  • пожаробезопасность.

Недостатки

  • существенная стоимость оборудования;
  • в некачественных моделях растворение аммиака в водной массе происходит с выделением тепла без его отведения, это заметно нагревает всю систему и частично нивелирует ее действие;
  • аммиак, пусть и в сниженной концентрации, применяется в большинстве систем, а он опасен для здоровья;
  • поломка – приговор абсорбционному холодильнику, он не ремонтируется.

Основные области применения

Абсорбционные холодильники непереборчивы в источниках питания – агрегат может быть запитан и от стационарной розетки, и от бортовой системы автомобиля, и от газового баллона.

Это позволяет использовать устройство где угодно, в том числе в походных условиях – прямо в автомобиле.

На пятилитровом баллоне автохолодильник небольшой емкости и мощности работает месяц, потому он пользуется спросом среди часто путешествующих людей.

Использование абсорбционных холодильников актуально в дачных условиях, когда хозяева появляются наездами и не хранят много пищи. Устройство также уместно во всех регионах, где электроснабжение имеет нестабильный характер – благодаря альтернативному источнику нагрева в виде того же газового баллона гарантируется бесперебойное охлаждение продуктов.

Заключение

Абсорбционные модели разнообразны. Они удобны как в роли автохолодильника, так и для стационарного использования в регионах, где нет адекватной инфраструктуры. Мы в Dgline рекомендуем обратить внимание на вот эти модели: . Немецкое качество, 3 года гарантии и отличные цены.

Ремонт и устройство холодильника: принципы работы разных видов, типичные неисправности, компоненты

Холодильник без компрессора принцип работы

Материал данной статьи предназначен в первую очередь для начинающих любителей помастерить: его главная цель – объяснить, что, где, как и для чего в холодильнике, а также – где и как его можно «пинать» своими руками, не рискуя испортить серьезнее и нарваться на более дорогостоящий ремонт специалистом.

О марках холодильников

В тексте далее будут упоминаться бренды (торговые марки) холодильников, но это не значит, что они ломаются чаще других. Те же Индезиты совсем не плохие холодильники. Но судить о характерных неисправностях можно только по их статистике, а она, понятное дело, тем достовернее, чем больше изделий данного типа находится в эксплуатации.

Например, есть такие швейцарско-китайские чудеса – Liberton. В них, как говорится, поломка на поломке сидит и поломкой погоняет. Но ввиду своей прочнейшей, в определенном специфическом смысле, репутации, Либертонов продается и покупается мало. Если брать только по количеству поломок, то сей бренд, глядишь, и в неубиваемые выйдет.

Во-вторых, для примеров типичных поломок нужно брать изделия типичного для данного клона марок устройства, которые могут быть и надежнее собратьев. В целом, конструкция бытовых холодильников давно устоялась и при правильной эксплуатации до мелкого ремонта дело доходит не чаще, чем раз в 5 лет, а общий срок их службы превышает 20 лет.

В распоряжении автора имеется армянский Арагац выпуска 1964 г (!), используется как резервный и в качестве испытательного стенда. Обшарпан – на свалку краше кладут, но морозит исправно. Даже уплотнения двери (простые резиновые, немагнитные) до сих пор родные.

Что где можно самому?

В любом бытовом холодильнике можно выделить следующие конструктивные системы (контуры):

  • Собственно холодильную – самому сюда лезть можно только в исключительных случаях, напр., если холодильник в глухой глубинке и вызвать мастера нет возможности. Но знать, что к чему в холодильном контуре, необходимо, т.к. именно здесь неквалифицированный и/или небрежный ремонт способен в дальнейшем причинить наибольший ущерб, вплоть до необходимости покупки нового холодильника;
  • Систему терморегуляции – это самый активный источник поломок. Самостоятельный ремонт возможен довольно часто, если есть некоторые технические знания и навыки. Однако прежде необходимо сопоставить стоимость вызова специалиста и покупки в розницу элементов на замену, плюс потери от их ожидания: в хозмагах запчасти для холодильников продаются только в больших городах, заказывать скорее всего придется по интернету;
  • Электросистему – ремонт своими руками возможен почти всегда, если есть тестер, умение паять и начальные навыки электрика или радиолюбителя;
  • Механическую систему – подвес дверей, компрессора, крепления крышек/полок, уплотнения и т.п. Самостоятельный ремонт возможен в отдельных случаях, но какой-либо особой квалификации не требует.

Как морозит холодильник?

По способам охлаждения содержимого бытовые холодильники делятся на 3 типа:

  • Испарительные компрессионные, или просто компрессионные, или просто испарительные.
  • Испарительные абсорбционные (абсорбционные, попросту).
  • Термоэлектрические (полупроводниковые).

В первых 2-х используется сжижаемый в нормальных условиях теплоноситель – хладоагент или хладагент. Последние – чисто электрические, без трубопроводов, клапанов и т.п. В быту используются холодильники всех 3-х типов, но наиболее распространены испарительные компрессионные. Они же отличаются наибольшим разнообразием конструкций.

Примечание: «в нормальных условиях» значит, что данное вещество способно переходить из жидкой в газообразную фазу и обратно при температуре комнатной и несколько выше только под воздействием давления.

У «настоящих» газов (кислород, азот, водород и др.) т. наз.

тройная точка лежит на температуре много ниже комнатной и превратить их в жидкость без охлаждения до температуры ниже нее, только давлением, невозможно.

Компрессионные

Принцип действия компрессионного испарительного холодильника показан слева на рис. Хладагент под давлением впрыскивается в змеевик-испаритель через узкое сопло – фильеру. От бытовых холодильников требуется относительно невысокая производительность по холоду, поэтому в них применяются непрофилированные фильеры в виде отрезка капиллярной трубки с внутренним диаметром ок. 0,8 мм.

В испарителе хладагент резко расширяется, мгновенно вскипает и испаряется, поглощая количество тепла, равное его теплоте парообразования. Испаритель помещен в термоизолированную холодильную камеру; температура в ней падает и продукты охлаждаются.

Устройство компрессионного испарительного холодильника

Чтобы давление в испарителе не повысилось и хладагент не перестал испаряться, его пары непрерывно откачивает компрессор. Их температура при этом повышается. Для охлаждения пар хладагента поступает в другой змеевик (радиатор) – конденсатор.

Посредством него теплота конденсации, в точности равная теплоте парообразования, плюс теплота, соответствующая мощности, потребляемой компрессором от электросети, и совсем малость, равная теплопотерям в системе, выделяется в окружающую среду.

Хладагент при этом остывает, сжижается под давлением, создаваемым компрессором, и через капилляр поступает снова в испаритель, холодильный цикл повторяется. Капилляр, испаритель, компрессор, конденсатор и соединяющие их трубопроводы составляют холодильный контур.

Главные достоинства компрессионных холодильников – экономичность и возможность использования химически нейтральных и безвредных хладагентов, а также довольно быстрая заморозка.

Энергия со стороны потребляется только на перекачку хладагента, тепловой КПД холодильного контура близок к 100% Скорость заморозки определяется теплотой парообразования хладагента и скоростью его циркуляции в контуре; то и другое поддается увеличению чисто конструктивными и производственно-технологическими способами.

Основной недостаток компрессионных холодильников – наличие в конструкции движущихся частей, разъемных соединений и механических связей холодильного контура с внешней средой (вал мотора компрессора и др.), требующих применения уплотнений.

Однако более чем за столетие технического развития конструкция компрессионных холодильников доведена до высокой надежности; это живой пример того, как сложнейшие в принципе проблемы решаются путем множества отдельных усовершенствований.

В настоящее время вершиной эволюции компрессионной системы являются холодильники типа No Frost (без инея), не требующие останова на разморозку и не образующие (в исправном состоянии) внутри холодильной камеры ледяной шубы.

Холодильники No Frost сложны по устройству (см. схему справа на рис.), но, как ни странно на первый взгляд, именно они лучше всего поддаются ремонту своими руками в домашних условиях. Как работает холодильник No Frost, см. след.

видео, а мы вернемся к ним детальнее, когда дело дойдет до ремонта.

: как работает No Frost + о его ремонте

Существенный с точки зрения пользователя недостаток компрессионных холодильников – их нельзя очень долго держать выключенными в заправленном состоянии. В «протепленном» холодильнике давление в контуре возрастает в несколько раз, ускоряется уставание металла и резко растет вероятность возникновения микротрещин, через которые хладагент вытечет вон.

Об этой особенности часто не знают и продавцы с мастерами: товара на годы вперед сейчас никто не закупает и холодильники продаются много скорее, чем истечет допустимый срок их хранения в заправленном виде.

Но, если вы бросите компрессионный холодильник на зиму в нежилом помещении, то от скачка давления при включении трубки могут полопаться, и – дорогой ремонт с перезаправкой. Которая по всем правилам (см.

далее) удовольствие тоже не из дешевых.

Абсорбционные

Хладагент абсорционного холодильника – легкокипящее вещество, хорошо растворимое в достаточно высококипящей жидкости – абсорбере. Абсорбером называется и сосуд в холодильном контуре, в котором содержится расходный запас концентрированного раствора хладагента, см. рис.

Устройство абсорбционного холодильника

Термонасос (просто вертикальная медная трубка, подогреваемая электроспиралью, не путать с тепловым насосом!) гонит раствор в парогенератор, также подогреваемый электричеством. Избыток слабого раствора из парогенератора стекает обратно в абсорбер по другой трубке, это т. наз. малый контур.

Смесь паров хладагента и абсорбера поступает в дефлегматор – радиатор с внутренним лабиринтом.

Здесь абсорбер конденсируется и стекает обратно в парогенератор, а пары хладагента идут к конденсатор, роль которого идентична таковой в компрессионном холодильнике.

Затем жидкий хладагент течет самотоком в испаритель, где и холодит точно так же. Пары поглотившего тепло хладагента вместо компрессора с насосом высасывает абсорбер, жадно их поглощающий.

Достоинство абсорбционных холодильников – полное отсутствие движущихся частей и разъемных соединений с уплотнениями, вследствие чего срок их службы в принципе неограничен.

Другое следствие – невысокая стоимость; оба контура это просто трубопроводы между резервуарами безо всякой сложной механики. Однако, т.к.

в холодильный контур ответвляется только часть общего потока, то на единицу производимого холода абсорбционный холодильник потребляет в 1,2-3 раза больше электричества, чем компрессионный.

Примечание: абсорционные холодильные системы превосходят по экономике компрессионные при относительно небольшом охлаждении больших объемов, напр. овощехранилищ или в качестве кондиционеров больших зданий.

Другой недостаток – у подходящих к данной системе по теплотехнике хладагентов малая теплоемкость, теплота парообразования и не очень низкие температуры кипения при атмосферном давлении.

Поэтому абсорбционные холодильники морозят плохо и медленно. Стандартная температура в морозилке абсорбционного холодильника –6 Цельсия, т.е. мороженое там растает.

В отечественных Кристалл-9 и 12-18 температуру морозилки довели до –18, но морозят они все равно долго.

Важный момент также безопасность. Обычный хладагент в абсорционной системе – аммиак; растворитель – вода. Т.е., в контурах циркулирует нашатырный спирт крепче того, что в аптечном пузырьке. Что будет, если в квартиру вытечет несколько литров такой амброзии, пояснять не надо.

Несколько фирм (Exmork, Samsung и др.) выпускают абсорционные холодильники на хладагенте пропане или изобутане и с органическим абсорбером, но редька пропановая оказывается горше хрена аммиачного. Добавить отдушку в горючий газ – хладагент по техническим причинам невозможно, и холодильник становится взрывоопасным.

Если запах аммиака чувствуется в малейших концентрациях и у пользователя при аварии есть время, чтобы принять меры или просто выбежать, то утечка чистых насыщенных углеводородов в воздух никак себя не проявит, пока кто-то не щелкнет выключателем и не проскочит искра. Поэтому легального импорта абсорбционных холодильников на горючих газах в РФ и многие другие страны нет.

Тем не менее, у абсорбционных холодильников есть своя устойчивая и вполне обоснованная ниша применения: они могут неограниченно долго храниться выключенными и заправленными. Избыток паров хладагента поглощает абсорбер и давление в контурах держится в допустимых пределах. Поэтому абсорбционные холодильники чаще всего покупают на дачу или для сезонно обитаемых помещений.

Полупроводниковые

Действие полупроводникового термоэлектрического холодильника основано на прямом и обратном эффекте Пельтье: при пропускании электротока через спай разнородных полупроводников в одном направлении он разогревается сверх джоулева тепла, а в обратном – охлаждается до полной его компенсации и заморозки, см. рис.

Эффект Пельтье позволяет получать температуры до –40 Цельсия и ниже, но термоэлектрические холодильники еще прожорливее абсорбционных, а элементы Пельтье вследствие диффузии неосновных носителей заряда сквозь спай под действием электрического тока подвержены деградации и ресурс их ограничен.

Принцип действия термоэлектрического холодильника

Достоинства термоэлектрических холодильников, во-первых, очень малая чувствительность к механическим воздействиям: толчкам, ударам, тряске. Лопаться, трескаться и вытекать из них просто нечему. Во-вторых, переключив направление тока, холодильник можно превратить в нагреватель и быстро разморозить содержимое.

Поэтому термоэлектрические холодильники применяются преимущественно как автомобильные и возимые для временного использования на пикниках и т.п. мероприятиях. Из бытовых термоэлектрических холодильников в РФ продается несколько видов холодильных баров, а также корпусные напольно-настольные Холодок и Чайка.

Абсорбционный (бескомпрессорный) холодильник: принцип работы аммиачного

Холодильник без компрессора принцип работы

Бытовой абсорбционный холодильник помогает хранить продукты свежими долгое время. Данная статья расскажет о возможных видах холодильников и их принципах работы.

Абсорбционный холодильник

Абсорбционный (адсорбционный) холодильник – это агрегат, работа которого осуществляется за счет абсорбции воды. Хладагентом устройства является аммиак.

Именно он растворяется в жидкости, которая находится в технической части агрегата. Далее водный раствор под действием давления перемещается в генератор, а из него – в дефлегматор.

В последнем начинается процесс конденсации раствора, что приводит к отделению газа от жидкости.

Когда процесс закончится, пары концентрированного аммиака пройдут через конденсатор, где снова сожмутся от действия внешних сил, и поступят в испаритель. Вода же попадет в абсорбер. Таким способом осуществляется практически непрерывный процесс охлаждения.

Такие холодильники делятся на виды:

  • газовые;
  • электрические;
  • электрогазовые.

Устройство без компрессора

Холодильник без компрессора работает за счет физико-химических процессов, происходящих в технической части агрегата. Бескомпрессорные холодильные устройства – один из подвидов абсорбционных. Подробная информация о каждом из возможных типов таких холодильников написана ниже.

«Морозко 3м»: принцип работы

Данный агрегат работает по абсорбционно-диффузионному принципу. В работе участвует система из цельнотянутых труб, которые изготавливаются из стали. Система герметична и не имеет деталей, которые могли бы двигаться. Плюсом холодильника является то, что он работает бесшумно.

Инертный газ, содержащийся в холодильнике, позволяет установить равномерное давление по всей технической части холодильника. Движение водно-аммиачного раствора осуществляется под действием термосифона.

Если подробно рассматривать действие рабочей части холодильника, то протекает процесс следующим образом:

  1. Раствор из аммиака и воды подогревается.
  2. Подогретая жидкость, доведенная до кипения, поднимает по термосифону. Получается это благодаря тому, что ее плотность становится меньше плотности второго раствора в термосифоне.
  3. Как только жидкость выходит из трубки, начинает выделяться водоаммиачный пар.
  4. Пар через регенератор достигает конденсатора.
  5. Происходит процесс конденсации.
  6. Уже жидкий газ поступает в испаритель, где он вновь превращается в пар.

Цикл повторяется по кругу. Благодаря постоянному парообразованию достигается низкая температура в устройстве.

Как работает холодильник на газе

Газовые агрегаты имеют отличительную черту: они способны работать даже без доступа к электричеству. Принцип их действия заключается в использовании газа, который добывается путем присоединения агрегата к газопроводу или газовому баллону.

Подогревает в этом случае водно-аммиачный раствор газ. Происходит это в абсорбере, где аммиак смешивается с водой и затем поступает в испаритель. В испарителе происходит отделение аммиака от воды за счет испарения, вследствие чего и происходит охлаждение внутри камеры холодильника.

Важно! Газ требует внимательного обращения, так как может быть очень опасен, если не обеспечить все условия для безопасной работы.

Принцип работы аммиачного устройства

Принцип работы аммиачного холодильника заключается в испарении аммиака в воде. Раствор из воды и аммиака поступает в дефлегматор. Его назначение – разлагать раствор на составляющие, после чего аммиачный газ снова сжимается и переходит в испаритель. Действия повторяются по кругу.

Интересно! Иногда в систему добавляют водород, и в результате охлаждение происходит за счет изменения парциального давления. Такие холодильники делают небольших походных форм для туристов.

Абсорбционный холодильник, не потребляющий электрический ток

Таким холодильником является агрегат, работающий от отопительного котла. Принцип действия устроен таким образом, что образованное в результате охлаждения холодильника тепло идет на отопление, и сам агрегат работает от отопительного котла. Энергетическая мощность затрачивается только на то, чтобы обеспечить отопление.

Важно! Стоит отметить, что система еще в разработке, но уже в скором времени такие холодильники действительно могут появиться.

Абсорбционный газоэлектрический агрегат

Многие предпочитают называть такие устройства электрогазовыми. Такие устройства обладают рядом преимуществ, среди которых:

  • бесшумная работа;
  • компактный размер;
  • экономичность;
  • долгий срок эксплуатации, редкие обращения в сервис ремонта.

Также такие холодильники можно установить в автомобили, работающие на бензине или на газу.

Для чего нужны абсорбционные холодильники

Холодильник без компрессора принцип работы

Холодильник стал непременным атрибутом каждой хорошо оборудованной кухни. Его правильный выбор влияет на качество потребляемых продуктов и на комфортную кулинарную деятельность женщин. Существует несколько типов холодильных камер, по-разному ведущих себя во время эксплуатации. Наиболее известными являются компрессорные холодильники. Чем же отличаются от них абсорбционные?

Абсорбционный агрегат

Отличие абсорбционного холодильника от компрессорного

Основное отличие абсорбционной холодильной камеры от компрессорной состоит в том, что в ней нет компрессора. Поэтому холодильники абсорбционного типа (без движущихся устройств) не шумят и редко ломаются.

Это обеспечивает как плюсы, так и минусы данного вида устройств. В компрессионном холодильнике чаще всего ломается компрессор. Их можно починить, заменив вышедший из строя компонент. Абсорбционные холодильники ломаются гораздо реже.

Но если такой агрегат вышел из строя, починить его невозможно.

Холодильник для автодома

Из чего состоит абсорбционный модуль?

Абсорбционный тип предполагает движение хладагента по холодильной системе, которое происходит в связи с растворением аммиака в водной массе.

Абсорбционный цикл

Основными частями абсорбционной холодильной камеры являются:

  1. Генератор. Насыщенная аммиаком смесь подается в генератор, где происходит ее кипение. Генератор (кипятильник) нагревается за счет подключения к электрической сети или за счет тепла от горения газа.
  2. Конденсатор. Он отдает тепло в окружающее пространство.
  3. Абсорбер. Пары аммиака отсасываются абсорбером. Этот процесс основан на разнице давления пара – в абсорбере оно существенно ниже. В нем водоаммиачный раствор поглощает аммиачные пары. Насыщение водоаммиачной смеси аммиаком происходит, сопровождаясь выделением тепла. Поэтому абсорбер охлаждается водой.
  4. Испаритель. В испарительном блоке, находящемся в подвергающемся охлаждению пространстве, из водоаммиачного состава в процессе кипения отделяются пары хладагента. Это возможно, поскольку температура, при которой кипит аммиак, равна 33,4 градуса по Цельсию, то есть она существенно меньше порога закипания воды.
  5. Регулирующие вентили. Направляют хладагент в нужное устройство.
  6. Насос. Подает перенасыщенный аммиачный раствор внутрь генератора.

Холодильный агрегат холодильника

Эти устройства соединяются трубами и собираются в замкнутую схему. Принципиальная схема холодильника, работающего по абсорбционному методу, изображена ниже.

Принцип действия абсорбционного холодильного модуля

Принцип работы абсорбционного холодильника состоит в следующем. Генератор обеспечивает кипение аммиачной смеси, которая в парообразном виде поступает в конденсатор. Неиспользованная водоаммиачная низко концентрированная смесь проникает в абсорбер, там ее насыщают аммиаком.

Устройство холодильника

Пары аммиачного хладагента получает конденсатор. В нем происходит кипение аммиака и преобразование его из парообразного состояния в жидкое. Жидкообразный аммиак при помощи вентиля направляется в испаритель.

Этот процесс обеспечивает забор тепла под действием испарителя и отдачу его во внешнее пространство конденсатором. Генератор является нагнетательным компонентом схемы абсорбционного холодильника, а абсорбер выполняет всасывание аммиака.

В отличие от компрессионного холодильника, в абсорбционном имеется 2 цепи прохождения хладагента.  Большая цепь обеспечивает работу системы, по малой цепи проходит водоаммиачная жидкость разной степени насыщенности.

Существенные недостатки описываемого устройства состоят в следующем:

  1. Вода в водоаммиачной жидкости постепенно тоже начинает закипать. Пары воды будут также проникать в конденсатор, уменьшая долю попадающего туда аммиака, поскольку вода смешивается с аммиаком. Для устранения этого недостатка применяются специальные блоки, которыми пары аммиака освобождаются от паров воды.
  2. При растворении аммиака в водной массе внутри конденсатора высвобождается тепло. При этом повышается температура системы и падает ее эффективность. Для повышения эффективности агрегата подогретую смесь применяют для нагревания насыщенного раствора, подаваемого в генератор.
  3. Как отмечалось выше, абсорбционный холодильник не подлежит ремонту.

Недостатком является и ядовитые свойства аммиака. Из-за них холодильные камеры редко применяются частными лицами в быту.

Холодильник для автодома

Области применения абсорбционной холодильной техники

Популярность приобрели абсорбционные холодильники на газу Морозко. Они не требуют подключения к электричеству. Такой агрегат можно поставить в дачном домике, когда нет возможности подключиться к электричеству. Есть возможность приобрести автомобильный холодильник на газу.

Автомобильный абсорбционный холодильник сохранит низкую температуру в камере даже жарким летом. Автомобильные мини холодильники помогут во время длительного путешествия. Газовый мини холодильник Морозко любят брать в дорогу водители дальнобойщики.

Холодильник на пропане

Газовый абсорбционный холодильник своими руками умелец, при строгом соблюдении техники безопасности, может сделать на основе другой абсорбционной техники и газового нагревательного модуля. Остальным автолюбителям лучше купить его в магазине.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.