Компрессор в холодильнике, принцип работы и классификация

Принцип работы и устройство бытового холодильника

В результате ознакомления с данной статьей вы получите исчерпывающую информацию относительно принципа работы холодильника и элементов, из которых он состоит.

Устройство холодильника компрессорного типа

Наиболее востребованными для применения в быту являются холодильники компрессорного типа. Обычно такой прибор для охлаждения продуктов питания выполнен в виде изотермического шкафа, в котором находится электрическое оборудование.

Модели компрессорного типа состоят их следующих элементов

1. Мотор-компрессор.

2. Конденсатор.

3. Фильтр осушитель.

4. Капиллярная трубка.

5. Испаритель.

6. Терморегулятор.

7. Датчик температуры.

8. Лампа освещения холодильного отделения.

9. Кнопка включения освещения.

10. Пускозащитное реле.

Корпус

Материал, из которого изготавливается несущая конструкция, должен обладать повышенной жесткостью. Если в производстве используется листовая сталь, ее толщина, как правило, составляет 0,6-1 мм. Однако в настоящее время все больше отдается предпочтение ударопрочному пластику, что позволяет свести к минимуму расход дорогостоящего металла. В то же время такой холодильник гораздо меньше весит.

Дверь

Перекрывающие проем наружная и внутренняя панели представляют собой единую конструкцию, внутри которой находится теплоизоляционный материал. Удержание двери в закрытом положении происходит за счет магнитных затворов, которые в свое время пришли на смену механическим деталям куркового типа.

Уплотнители дверей

Необходимую герметичность обеспечивает расположенный по периметру уплотнительный профиль, который находится на внутренней панели. В него вмонтирован магнитный элемент, отвечающий в устройстве холодильника за плотное прилегание двери к поверхности корпуса.


Уплотнитель двери холодильника.

В качестве сырья для изготовления магнитной ленты используется барий в сочетании с различными смолами, позволяющими добиться требуемой эластичности. В момент прижатия происходит растягивание профиля уплотнителя. При этом дверь открывается достаточно легко, требуя минимальных усилий.

Внутренние полки и шкафы

Внутри холодильника располагаются шкафы, которые могут быть изготовлены как из листовой стали, на которую наносится белая силикатно-титановая краска, так и из ударопрочного пластика.

Используемый для пластмассовых камер со съемными полками материал способен противостоять механическим воздействиям, а также абсолютно устойчив к фреону. Кроме того, элементы, сделанные из АБС-пластика, отлично подходят для декорирования поверхностей.

Что касается низкотемпературных отделений холодильной установки, в частности морозильника, для их обустройства применяется алюминий или нержавеющая сталь. При этом стальные камеры считаются не только более долговечными, но и отвечающими требованиям гигиены. Однако за счет их веса значительно увеличивается общая масса оборудования.

Преимущества пластиковых элементов, в свою очередь, заключаются в низком коэффициенте теплопроводности, а также умеренном весе изделий. Существенным минусом является их недолговечность. Такие камеры достаточно быстро утрачивают свой первоначальный внешний вид. По своим показателям прочности они значительно уступают внутренним деталям, сделанным из стали.

Мотор-компрессор

Основной элемент холодильной установки компрессионного типа располагается, как правило, в нижней задней части прибора. Компрессор приводится в действие посредством работы электрического двигателя, в результате чего создается необходимое давление на том или ином участке системы.


Мотор-компрессор холодильника.

Происходит это за счет перемещения хладагента по мере того, как работает холодильник. Таким образом, лишнее тепло переносится из внутренней камеры наружу. Современные модели холодильников бытового назначения могут быть оснащены как одним, так и двумя компрессорами.

Конденсатор

Данная деталь обычно имеет форму змеевика, и предназначена для преобразования фреона из газообразного состояния в жидкое. В результате данного процесса тепловая энергия перемещается в окружающую среду. Для более эффективного отвода избыточного тепла металлическая трубка крепится к ребристой поверхности.


Конденсатор холодильника.

Поступающий в нее хладагент остывает, достигая комнатной температуры, после чего жидкость движется в направлении капилляра. Отведение тепла от конденсатора в большинстве современных моделей холодильников осуществляется посредством конвекции.

Капилляр

Хладагент, движущийся по направлению к испарителю, проходит через узкую трубку, в результате чего понижается его давление. В итоге на определенном этапе фреон достигает точки кипения, после чего происходит процесс его испарения.

Испаритель

Данный элемент действует по принципу противоположности конденсатору – то есть, жидкий хладагент преобразуется в газ и начинает поглощать тепловую энергию, выделяя холод. Таким образом, происходит снижение температуры воздуха внутри камеры, в результате чего охлаждаются также находящиеся в ней продукты.

Деталь эта выполнена в виде трубки, которая соединяется с металлической пластиной. Испаритель может находиться непосредственно в камере и быть совмещенным с ее корпусом. В других случаях его встраивают в стенку холодильника.


Испаритель холодильника.

Фильтр-осушитель

Традиционно в схеме работы холодильника компрессионного типа задействована медная трубка, установленная непосредственно в конденсаторе или вблизи него, и отвечающая за очищение хладагента от всевозможных загрязнений, которые образуются в процессе эксплуатации прибора.

Это позволяет предотвратить засорение капилляра, в результате чего проходящая по нему жидкость при столкновении с препятствием может замерзнуть.


Фильтр-осушитель.

Докипатель

На участке системы между испарителем и компрессором расположена специальная емкость, изготовленная из алюминия либо меди. Она необходима для принудительного закипания фреона, часть которого в результате недостаточного испарения могла остаться в жидком состоянии. Без этого добиться надлежащей работы компрессора будет невозможно, поскольку он способен обеспечивать перекачку исключительно газообразного продукта.

Более того, всасывание жидкости даже в небольшом количестве может привести к выходу его из строя. В большинстве моделей докипатель находится внутри устройства, преимущественно в морозильной камере. Связано это с тем, что в процессе дополнительного вскипания хладагента повторно происходит поглощение тепловой энергии.

Терморегулятор

Установленный в холодильной камере датчик контролирует температуру, которая должна сохраняться в пределах определенного коридора. В момент ее предельного повышения посредством терморегулятора происходит замыкание электрической цепи, в результате чего в работу включается компрессор, охлаждающий воздух внутри камеры.

Как только температура опускается до заданного значения, цепь размыкается, и, соответственно, компрессор перестает работать.

Защитное пусковое реле

Это еще один элемент в устройстве бытового холодильника, без которого не обходится ни один подобный прибор. За счет срабатывания реле осуществляется запуск двигателя компрессора в момент замыкания электрической цепи, за которое отвечает терморегулятор. Также благодаря защитно-пусковому устройству происходит своевременное отключение мотора, что исключает вероятность перегрева.

Принцип работы холодильника компрессорного типа

Понижение температуры воздуха внутри камер осуществляется за счет изменения агрегатного состояния используемого в системе хладагента, который непрерывно движется по замкнутому контуру.

В процессе циркуляции происходят:

  • охлаждение и сжижение поступающего в конденсатор фреона;
  • расширение холодильного агента;
  • испарение образовавшихся газов;
  • нагревание и сжатие хладагента.

Каждый из перечисленных процессов происходит на определенном этапе. Посредством компрессора осуществляется выкачивание паров, образовавшихся внутри испарителя. С помощью нагнетательной трубки они перемещаются в конденсатор, после чего охлаждаются и преобразуются в жидкость.

Очищенный фильтрационным элементом фреон направляется в капилляр, где до нужного уровня понижается его давление, прежде чем хладагент попадет в испаритель.

Дальнейший принцип работы холодильника заключается в преобразовании кипящего фреона в пар. При этом конструкция испарителя продумана таким образом, чтобы обеспечить полное испарение находящейся внутри жидкости. На стадии парообразования происходит поглощение тепловой энергии, в результате чего снижается температура внутри холодильной камеры. В свою очередь, холодильный агент снова перемещается в компрессор.

Данный повторяемый цикл может быть прерван терморегулятором, при срабатывании которого двигатель компрессора останавливается. По истечении определенного периода повышающаяся внутри камеры температура достигнет допустимого предела, после чего посредством терморегулятора мотор будет снова запущен.

В современных моделях двухкамерных холодильников устанавливается два испарителя, каждый из которых отвечает за охлаждение отдельной части конструкции. При этом хладагент начнет поступать в камеру холодильного отделения не раньше, чем температура внутри морозильника достигнет необходимого значения.

Инверторный компрессор: особенности работы и устройства

Двигатель обычного компрессора работает, периодически, то включаясь на полную мощность, то снова выключаясь, инверторный работает постоянно, но с разной интенсивностью.

В результате двигатель испытывает постоянные повышенные нагрузки, которые происходят при его запуске.

Использование в устройстве холодильника инверторной установки позволило устранить данный недостаток. Основным отличием такой системы является постоянная работа мотора, скорость вращения которого в определенный момент снижается. Таким образом, циркуляция хладагента не прекращается полностью, но значительно замедляется.

При этом уровень температуры внутри камеры поддерживается в пределах заданного значения. Подобный режим позволяет увеличить рабочий ресурс отдельных элементов оборудования, и, вместе с тем, экономить на потреблении электроэнергии. На остальные характеристики устройства данный параметр никак не влияет.

Отличие инверторных и неинверторных компрессоров наглядно показано в ролике:

Особенности устройства и работы холодильников с системой NO Frost

Главным недостатком обычных бытовых холодильников считается регулярное замерзание влаги, которая попадает в камеру и остается на стенках испарителя. В результате образовавшийся иней препятствует охлаждению воздуха внутри камеры. Нарушается нормальный процесс охлаждения.

Фреон продолжает циркулировать в системе, однако снижается его способность поглощать тепловую энергию.

При появлении в морозильной камере толстого слоя снежной шубы пользователь сталкивается сразу с двумя проблемами:

1. Находящиеся внутри продукты питания подвергаются меньшему охлаждению.

2. Двигатель компрессора испытывает повышенную нагрузку, так как вынужден работать непрерывно, поскольку терморегулятор не срабатывает в условиях повышенной температуры. В данном случае детали механизма изнашиваются значительно быстрее.

Именно поэтому при эксплуатации холодильников, оснащенных капельными испарителями, приходится периодически прибегать к их принудительному размораживанию.

При использовании системы No Frost замерзание влаги не происходит. Соответственно, схема работы холодильника данного типа не предполагает регулярных разморозок.

Система No Frost состоит из:

  • электрического ТЭНа;
  • встроенного в конструкцию таймера;
  • вентилятора, способствующего поглощению тепла;
  • специальных трубок, посредством которых осуществляется отвод талой воды.

Размещенный в морозильной камере испаритель представляет собой достаточно компактный радиатор, который может быть установлен практически в любом месте. Для более эффективного поглощения образующейся внутри морозильника тепловой энергии задействован вентилятор.


Вентилятор системы No Frost.

Находясь непосредственно за испарителем, он обеспечивает постоянное движение воздуха в необходимом направлении. Таким образом, продукты питания пребывают под постоянным воздействием воздушного потока, благодаря чему идеально охлаждаются.

В то же время на стенках испарителя скапливается конденсат, в результате чего постепенно происходит образование инея. Однако за счет таймера, которым оснащена система No Frost, в определенный момент запускается ТЭН и происходит процесс оттаивания.

При включенном ТЭНе слой снежной шубы заметно уменьшается, а оттаявшая вода перемещается по трубкам, заполняя поддон, расположенный вне холодильной камеры. В дальнейшем происходит естественное испарение влаги, которая поступает в воздух помещения.

Преимущественно устройство холодильника бытового назначения предполагает наличие системы No Frost исключительно для морозильника.

Но существуют также современные модели, в которых она установлена, в том числе, в холодильной камере.

Такие приборы гораздо меньше нуждаются в систематическом уходе. Единственным неудобством, связанным с их эксплуатацией, можно считать достаточно быстрое высыхание находящихся в камере продуктов питания.

Это связано как с непрерывной циркуляцией воздуха в системе, так и с практически непрекращающимся процессом выведения избытков влаги.

Особенности устройства и работы холодильников с системой “плачущий” испаритель

Избавится от лишней влаги, скапливающейся внутри камеры, можно не только при помощи системы No Frost. Достаточно простая, но не менее эффективная конструкция под названием «плачущий» испаритель на сегодняшний день устанавливается даже в бюджетных моделях бытовых холодильников. При этом она значительно экономнее, по сравнению с вышеописанной системой.

В данном случае испаритель скрыт под задней стенкой камеры. При включении компрессора запускается процесс охлаждения, в результате чего на ней появляется конденсат, образуя слой инея. Однако после отключения компрессора стенка начинает нагреваться. Соответственно, иней постепенно тает.

Читайте также:  Инфракрасные обогреватели, терморегулятор, схемы подключения


Конденсатор открытого типа капельной системы разморозки холодильника. В большинстве моделей конденсатор скрыт за пластиковой стенкой.

Своим названием данная система обязана способу стекания оттаявшей воды, которая капельками перемещается по стенке, попадая через дренажное отверстие в шланг. Тот же, в свою очередь, подсоединен к емкости, которая, как правило, крепится к корпусу компрессора.

Холодильник с каким типом компрессора лучше выбрать и купить

Дееспособность морозильного и холодильного отсека в оборудовании напрямую зависит от сжатия и перекачки газов хладагента в системе. Ввиду этого 70% потребителей проявляют интерес к используемым типам компрессоров в холодильнике при выборе бытового прибора для дома.

Принцип работы линейного компрессора

Большинство холодильного оборудования (

80%) для использования в домашних условиях функционирует на линейных компрессорах. Современное шумовое сопровождение работы агрегатов несравнимо со звуком, которые издавали старые приборы, т. е. сейчас шумовой фон значительно ниже. Такое явление объясняется тем, что в старых моделях использовалось оборудование с кривошипной системой, работающей под воздействием крутящего момента. Новые аппараты действуют на электромагнитном излучении от обмоток электродвигателя, обеспечивающие поступательное движение в поршнях на единой плоскости. Поэтому компрессор получил название «линейный».

Принцип действия таких установок:

  1. В морозильном отсеке устанавливается индикатор сверки температурного воздействия. Анализ индикатором осуществляется в постоянном режиме, т. е. через этот датчик собирается актуальная информация и происходит сверка с принятыми нормами;
  2. При повышении температурного воздействия раздается щелчок, холодильник «вздрагивает». Если выявлено отклонение в большую или меньшую степень, силовая установка автоматически изменяет мощность. Во время фиксации совпадения заданной и текущей температуры, двигатель автоматически начинает охлаждать отсеки;
  3. Пока работает компрессор, датчик продолжает сравнивать температурные показатели. После достижения нужного уровня, линейный агрегат выключается, техника опять «вздрагивает» и щелкает;
  4. Однако индикатор продолжает работать и собирать показатели. Срок службы датчика заложен на весь эксплуатационный период устройства.

Примечательно, что такой способ работы также имеет вторичное название «ступенчатое». Соответственно, постоянное включение и отключение линейного оборудования влечет повышение температуры корпуса техники. Это негативно воздействует на работу всей системы и повышает нагрузку на электрическую сеть. Работа силовой установки на максимальных оборотах является причиной высокого расхода электричества.

На заметку: минус использования линейного оборудования — систематические включения и выключения аппарата. Из-за этого происходит перенапряжение в системе, и пользователь получает большие счета за используемую электроэнергию.

При включении или отключении линейного агрегата возникает нестабильная работа техники, в частности, температурного воздействия в пространстве отсеков. Соответственно, износ холодильника происходит интенсивнее.

Признаки выхода из строя:

  • повышенный шум;
  • нагревание;
  • незначительное охлаждение внутреннего пространства.

Выявление ошибок в работе установки, а также устранение поломки должен производить квалифицированный мастер. Вызов специалиста следует осуществлять при обнаружении признаков неисправности.

Принцип работы инверторного компрессора

Если будущий владелец проявляет интерес к теме, какой компрессор для холодильника лучше, то рекомендуется рассматривать технику нового поколения с инверторными компрессорами.

Принцип работы агрегатов с инверторной системой:

  1. Во время включения прибора в камеры нагнетается заданная температура. За длительную поддержку необходимого уровня отвечает инвертор;
  2. В отличие от предшественника, в этих приборах нет эффекта «вздрагивания» при включении или отключении, как у линейного агрегата по несколько раз в день.

Подобное функционирование обеспечивает плавный и размеренный ход двигателя, а температурный режим действует без перепадов. Ввиду этого срок службы такой техники значительно выше, чем у линейных моделей.

Более того, аппараты с инвертором надежны и практичны в эксплуатации, а также обеспечивают низкий расход потребления электричества. По результатам проведенных тестов, нагрузка на сеть снижается на 25%.

Примечательно, что такой тип устройства используется в премиальном сегменте бренда Bosch. Холодильники этой марки отличаются длительным сроком службы, обладают высоким запасом мощности, благодаря чему при максимальной загрузке продолжают работать, не используя предельную мощность. Кроме того, представители ассортиментной линейки отличаются низким шумовым эффектом. Таким образом, становится понятно, какой компрессор в холодильнике лучше.

Однако при выходе техники из строя, восстановление работоспособности должно проходить только под руководством квалифицированного мастера. Поэтому пользователям необходимо обращаться в авторизованные сервисные центры производителя.

На заметку: компания Samsung на холодильное оборудование с системой Digital Invertor дает гарантию 10 лет.

Достоинства и недостатки холодильников с инверторным компрессором

    Холодильные установки этого вида отличаются низким уровнем энергопотребления. Ввиду этого, агрегатам присвоен высокий класс сбережения энергии. В данном случае, экономия составляет 20% в отличие от других типов силовых установок. Обусловлена эта особенность использованием максимальной мощности только в момент включения. В остальное время система работает на сниженных оборотах для обеспечения необходимого температурного режима в камерах;

Невзирая на плюсы такого типа установок, существуют и минусы:

  1. Недостатком ассортиментной линейки является высокая стоимость. Безусловно, в будущем изначальные расходы на приобретение аппарата окупаются за счет экономии в потреблении электроэнергии. Тем не менее, на это необходимо до 3 лет;
  2. Холодильные установки с таким видом компрессора имеют высокую чувствительность к перепадам в сети электроэнергии. Такие ситуации могут стать причиной выхода из строя оборудования. Однако ряд производителей дополнительно оснащают технику защитной системой, устанавливая встроенные стабилизаторы или барьеры.

Если планируется установка агрегата на даче или в загородном коттедже, то пользователь самостоятельно может защитить технику от скачков в сети, дополнительно приобретя стабилизатор напряжения. Устройства срабатывают при проявлении угрозы стабильного функционирования, и прибор переходит в ждущий режим. После того как сеть нормализуется, восстанавливается работа системы.

Рекомендации

  1. Прежде чем выбирать новую технику для дома, необходимо выяснить следующие моменты (в случае, если надписи затерты, закодированы или плохо читаемы, рекомендуется обратиться к специалисту):
    • какой используется вид хладагента — эта информация указывается производителями в инструкции;
    • мощность прибора должна соответствовать параметрам из паспорта или этикетке, установленной на корпусе;
    • характеристики используемой электрической сети;
    • вид оборудования;
    • тип охлаждающей системы;
  2. Подбирая установку или планируя провести замену, нужно обладать соответствующими знаниями и опытом. Квалифицированные компании, оказывая такие услуги, предоставляют гарантию на выполненные работы. При этом пользователь может быть уверен в надлежащем исполнении в отличие от самостоятельного ремонта;
  3. Выбирая устройство между инверторным и линейным типом, лишь немногие потребители готовы мириться с высокой ценой ради бесшумной работы агрегата. При этом второй вид также относится к экологически безопасному оборудованию. А срок эксплуатации и эффективность у линейных установок не сильно уступает инверторным представителям. Примечательно, что владельцы старых моделей спокойно относятся к урчанию холодильника на кухне;


Устройство компрессора холодильника

Человек, знакомый с принципом работы двигателя внутреннего сгорания, легко представит, что творится внутри компрессора. Там тоже присутствует поршень, система клапанов. Испаренный фреон заходит и немедленно нагревается от сжатия, потом выбрасывается в сторону конденсора под давлением. Поэтому легко переходит в жидкое состояние и отдает энергию помещению, чтобы пойти на новый цикл через капиллярный расширитель. Требуется, чтобы фреон постоянно циркулировал, как кровь по сосудам. По указанной причине компрессор часто называют сердцем современного холодильника. Поговорим про устройство компрессора холодильника подробнее.

Классификация компрессоров

Благодарим Быкова А.В. за хороший справочник по холодильным компрессорам 1992 года выпуска. Без него (справочника и автора) читатели Рунета читали бы недостоверную информацию, многократно переписанную сайтами.

В типичных домашних холодильниках компрессоры поршневые. Думаете, корейцы, открыв в 1981 году принцип работы двухшнековой соковыжималки, создали нечто новое? Это глубокое заблуждение! Винтовые компрессоры известны с 1878 года, там использованы роторы, вращающиеся навстречу друг другу, чтобы создать давление. Напрасно считать описанный принцип архаичным. У винтовых компрессоров перед поршневыми ряд преимуществ:

  1. Постоянная скорость вращения валов вне зависимости от давления в системе. Это придает параметрам двухроторного винтового компрессора высокую стабильность в любых условиях.
  2. Высокий коэффициент сжатия, определяется качеством сборки, обработки поверхностей деталей, выдержкой заданных допусков, посадок и размеров. Требуется высокая технологичность.
  3. Особенности конструкции: нет деталей, несущих высокую нагрузку, прибор получается долговечным. В паровую камеру (пространство между двумя роторами) впрыскивается масло.
  4. Возможность плавной регулировки производительности простым изменением скорости вращения роторов. Это удобно в инверторных схемах управления.

Касательно промышленности, отмечается ряд ключевых преимуществ двухроторных винтовых компрессоров перед поршневыми:

  1. Малый уровень вибраций. Не требуется создания тяжелого и прочного фундамента.
  2. Сравнительно малый уровень шума, что позволяет избежать порой сложностей с размещением оборудования.
  3. Меньшие размеры компрессора.
  • Малый КПД в случае перехода фреона из одного состояния в другое прямо внутри корпуса. Это обусловливается постоянной скоростью вращения валов и разной степенью сжатия по указанной причине. Поршень-то двигается, пока сил хватает, а шнеки мелют и мелют, если мощности хватает.

Рассматриваемый класс оборудования принято делить на типы и подтипы:

  • Подцарство динамические:
  1. Класс центробежные,
  2. Класс осевые.
  • Подцарство объемные:

1. Класс поршневые:

– Подкласс с коленчатым валом.

2. Класс ротативные.

А) Семейство двухроторные.

Б) Семейство однороторные.

– Подкласс с катящимся ротором.

– Подкласс роторно-поршневые (трохоидные).

Пусть читатели извинят скромные познания авторов в биологии, но для классификации компрессоров хватило. Видим – на свете немало устройств, и большинство находят применение. К примеру, спиральные часто включаются в состав тепловых насосов.

Динамические компрессоры

В противовес объемным указанные компрессоры используют «живую» силу лопастей. Если в поршневых и подобных нагрузка ложится на жесткие конструкции, здесь работа выполняется вентилятором. Человек, знакомый с системами вентиляции и кондиционирования, уже отметил сходство в названиях. Оно не случайное, а намеренное и обоснованное: внутри динамических компрессоров стоят фактически вентиляторы двух типов:

  1. Осевые вентиляторы – знакомы, это приборы для обдувания в жару. Только приспособление ставят внутрь патрубка (рабочей камеры), чтобы создать давление в нужном направлении. Среда перемещается под действием вращающихся лопастей.
  2. Центробежные работают за счет факта, что каждое тело, движущееся по кругу, стремится вылететь по прямой с собственной орбиты. Спутники (включая геостационарные) удерживаются лишь тяготением земли, поэтому Eutelsat висят над экватором на одинаковой высоте. Скорость движения-то одинаковая!

Недостатки динамических компрессоров очевидны: в агрегатах невозможно получить высокий коэффициент сжатия, значит, проблематично создать высокое давление. К примеру, холодильные агрегаты нагнетают фреон до 15 – 25 атм, отдельные люди утверждают, что это не предел, в просто высокие показатели. Зато конструкция динамических компрессоров сравнительно простая, а требования низкие.

Поршневые компрессоры

Принцип действия компрессора холодильника напоминает двигатель внутреннего сгорания с единственным цилиндром. Внутри компрессора стоит коленчатый вал, приводимый в действие электродвигателем. Известна отличающаяся конструкция, экономнее и проще управляется инверторной схемой формирования импульсов. В этом случае видим шток с поршнем на конце внутри катушки из проволоки. Проходящий переменный ток заставляет систему совершать поступательные движения, за счет чего работает холодильник. Указанные технологии сегодня считаются лучшими, корейцы активно внедряют их в продукцию, создают отличные поучительные ролики.

В рабочей камере два клапана – приточный и расходный. Располагаются на стенках. Если компрессор прямоточный, вход помещается на цилиндре. Конструкция не сильно распространена. Клапан в днище поршня повышает массу движущейся части, сложно обеспечить нужные проходные сечения. Сегодня используются в технике непрямоточные поршневые компрессоры.

Роторные компрессоры

Двухроторные компрессоры считаются полным аналогом двухшнековой соковыжималки. Как правило, винтовые спирали неравнозначны. Ведущий ротор обнаруживает четыре выступа с чуть скругленными вершинами, под которые на ведомом прорезаны шесть ложбинок соответствующего профиля. Оба вала помещены в сдвоенный цилиндрический корпус и соприкасаются по длине. Вращение происходит навстречу.

Заборное и выходное отверстия для фреона расположены по диагонали:

  • хладагент входит в начале роторов сверху;
  • сжатый газ выходит в конце спиралей снизу.

Конструкция создана так, что спирали роторов плотно прилегают к корпусу. Вращение ведется, чтобы от заборной камеры порции воздуха расходились вбок (в противоположные стороны), захватываясь движущимися валами. На первом роторе порций четыре, на втором шесть. Оборачиваясь по кругу, в конце концов внизу спирали встречаются. Дальнейшее вращение приводит к ударному сжатию фреона, под большим давлением газ выбрасывается наружу.

Чтобы понять прелесть конструкции, вспомните, что у двухшнековых соковыжималок максимальный коэффициент отжима, приборы способны молоть даже косточки, если сделаны из стали, без особого ущерба. Подобное устройство компрессора холодильника позволяет создать ударное давление, сложно достижимого в иных случаях.

Напомним, что в пространство между валами (паровая камера) впрыскивается масло для уменьшения трения. Это не единственная причина. Очевидно, что КПД устройства напрямую зависит от герметичности полости роторов. Масло за счет поверхностного натяжения создает пробку между спиралями и корпусом. Повышается давление без усилий. А значит, возможно снизить скорость вращения для получения заданных характеристик, уменьшить потребляемую мощность, понизить технологические требования к сборке и качеству деталей.

Принцип работы компрессора холодильника далек от винтового, возможно, зря. Не стоит думать, что везде царят поршни. Уже упомянули, что часто тепловые насосы обладают спиральным компрессором, где присутствуют статор и ротор. Оба – спирали, вдетые друг друга. При круговом движении ротора фреон сжимается сильнее и выбрасывается наружу.

Компрессор в холодильнике

«Сердцем» холодильника можно назвать компрессор. Этот узел отвечает за поддержание низкой температуры в камерах, организуя циркуляцию охлажденного.

Что такое компрессор?

Без компрессора работа холодильника невозможна. Именно этот прибор создает разницу давления в различных участках системы охлаждения. Это осуществляется за счет уменьшения объема хладагента и его дальнейшего продвижения по теплообменной системе. Благодаря работе компрессора осуществляется отвод из холодильных камер тепла в окружающую среду, вследствие чего в холодильнике появляются условия для охлаждения, заморозки и долговременного сберегания продуктов.

Какими бывают холодильные компрессоры: плюсы и минусы

На сегодняшний день компрессоры для холодильников можно разделить на несколько категорий

Поршневой компрессор

Наиболее часто встречающийся и популярный вид. Такой узел состоит из одного или нескольких цилиндров, расположенных вертикально или горизонтально. Поршни, находящиеся в этих цилиндрах осуществляют с помощью шатунно-кривошипного механизма возвратно-поступательные движения.

Сильные стороны данного компрессора:

  • Простая конструкция;
  • Демократичная цена;
  • Нет сложностей с ремонтом или обслуживанием;
  • На выходе давление воздуха высокое;
  • Высокая износостойкость. Прекрасно выдерживает как непрерывную работу, так и редкие включения;
  • Неприхотлив в работе и содержании.

Слабые стороны:

  • Сильная вибрация и шум;
  • Низкая производительность;
  • Необходимо регулярно проводить техобслуживание;
  • Нуждается в системе фильтров.

Роторный (винтовой) компрессор

Известен с конца 19 века. В таких охлаждающих узлах разность давлений, возникающая за счет вращения ротора и подвижной пластины, меняет энергию вращения. Такие компрессоры установлены в некоторых моделях холодильных бытовых приборов Индезит.

Плюсы:

  • Значительный коэффициент сжатия.
  • Отсутствие элементов, подверженных высокой нагрузке и регулярное впрыскивание масла в паровую камеру, обуславливают надежность и долговечность.
  • Регулировать производительность можно изменяя скорость, с которой вращаются роторы.
  • Отличается небольшой вибрацией, поэтому не требует прочного основания.
  • Относительно низкий уровень шума, благодаря чему холодильник можно устанавливать в любом помещении
  • Небольшие габариты самого узла.

Минусы:

КПД изменения состояния фреона внутри системы. Постоянная скорость вращения валов, обуславливает разную силу сжатия.

Инверторный компрессор

Работает без отключений, в отличие от линейного. После первого включения охладительная система опускает температуру в камерах до указанного уровня, в дальнейшем компрессор, используя лишь необходимую мощность, поддерживает необходимые для сберегания продуктов условия. Такими узлами оснащают холодильники Самсунг.

Достоинства:

  • Компрессор за редким исключением не задействует в своей работе максимальную мощность, поэтому по сравнению с другими охлаждающими системами электроэнергия расходуется более экономично.
  • Благодаря постоянной работе такие узлы не издают громких звуков, обычно сопровождающих процесс запуска традиционного компрессора.
  • Инверторные компрессоры более долговечны за счет отсутствия необходимости испытывать повышенные нагрузки при постоянных запусках и остановках.
  • На первый взгляд холодильники, оборудованные компрессором такой категории, дороже бытовых приборов с традиционной системой охлаждения. Но высокий уровень экономии электроэнергии, длительный срок эксплуатации, износостойкость делают покупку более выгодной.

Недостатки:

  • Сложность устройства и технологии производства, делающие стоимость готового компрессора более высокой в сравнении с более простыми видами охлаждающих устройств.
  • Перепад напряжения в домашней электросети может вывести инверторный компрессор из строя. Чтобы избежать подобной ситуации, перед приобретением бытового прибора с таким оснащением желательно убедиться в качестве проводки и при необходимости заменить слабые участки или обезопасить место установки холодильного агрегата.

Компрессор линейный

Работа такого агрегата осуществляется в три этапа: включение, охлаждение, выключение. Температуру в камере холодильника контролирует датчик, как только она превышает заданный уровень, запускается компрессор. Как можно скорее понизив температуру, он снова отключается. Этот цикл повторяется все время, пока холодильник подключен к электросети. Возвратно-поступательные движения поршня в цилиндре происходит за счет воздействия электромагнитных сил, благодаря чему снижаются энергопотери, а срок эксплуатации увеличивается. Энергопотребление таких компрессоров по сравнению с традиционными агрегатами ниже на 40%. Такими узлами оснащены некоторые холодильники Electrolux.

Плюсы:

  • Увеличение долговечности и надежности за счет меньшего количества подвижных элементов.
  • Система управления компрессора помогает свести к минимуму температурные отклонения в холодильной камере от установленной владельцем и улучшить контроль за диапазоном температурных колебаний.
  • Конструкция и система работы компрессора позволяет экономно расходовать электроэнергию.
  • Стабильность условий внутри холодильной камере за счет непрерывности работы охлаждающей системы, помогает охлаждать продукты в кратчайшие сроки и сохранять все полезные свойства.
  • Холодильник, оснащенный линейным компрессором работает относительно тихо, благодаря плавной системе запуска и остановки охлаждающего узла.

Минусы:

  • Каждое включение и отключение охлаждающего узла сопровождается характерными щелчками.
  • При запуске компрессор испытывает максимальную нагрузку и увеличивает потребление энергии.

Значительно реже холодильники оснащаются следующими видами компрессоров:

  • Безмаслянный. Как следует из названия, агрегат не требует масла для работы. Обычно их устанавливают в холодильных установках.
  • Электрогазодинамический. В такой конструкции необходимое давление получается благодаря возникновению в электрическом поле объемных зарядов частиц.

Как и любое устройство, компрессоры имеют свой срок эксплуатации и нуждаются в периодическом обслуживании. В случае выхода из строя охладительной системы в бытовом приборе не стоит самостоятельно устранять неполадку, лучше доверить ремонт холодильников специалисту.

Как устроен компрессор холодильника

Холодильник в настоящее время представляет собой незаменимый элемент бытовой техники, и очень сложно найти квартиру, где не было бы такого белого шкафчика. Стоит только данному агрегату поломаться, как люди понимают, что без него просто не обойтись, и для того чтобы случаи поломок возникали редко, необходимо подойти к выбору этого агрегата рационально.

Устройство прибора

Однако любой холодильник имеет достаточно сложное устройство, и поэтому необходимо разобраться, из каких же именно частей он состоит.

  • Хладагент. В этом элементе используется газ фреон, и утечка этого газа способствует тому, что агрегат выходит из строя.
  • Конденсатор. Он же представлен решёткой, которую все видели, и не каждый знает, что же она из себя представляет.
  • Испаритель. Данная деталь не видна. Это внутренняя стенка холодильника.
  • Компрессор. Является основной частью современной бытовой техники охлаждающего типа. Он представлен специальным насосом, который несёт ответственность за то, чтобы хладагент прокачивался по трубкам, чтобы он забирал тепло и выводил его из рабочего корпуса. Наиболее часто встречающейся причиной поломки холодильника является выход данной детали из строя. Так, если сравнить бытовой прибор с человеческим организмом, то можно говорить о компрессоре, как о сердце, а о хладагенте, как о крови, которая циркулирует в сердечно-сосудистой системе. Оба этих элемента играют основную роль в работе всего агрегата.

Компрессор, при использовании давления, перекачивает этот пар оттуда и помещает в конденсатор, хладагент в итоге превращается в жидкое состояние.

Температура хладагента становится высокой. В этом и заключается действие составляющей детали охлаждающего агрегата.

Классификация компрессоров холодильника

Не зря многие слышали, что современные конфигурации охлаждающей техники бытового назначения, которые стоят у всех дома, имеют поршневые компрессоры. И если кто-то полагает, что корейцы могли придумать что-то новое, то это глубокое заблуждение. Каждый вид, для холодильника имеет ряд своих преимуществ и недостатков.

Можно выделить несколько наиболее популярных и распространённых типов данных частей холодильного агрегата:

  • поршневые;
  • спиральные;
  • ротационные;
  • центробежные;
  • винтовые.

Поршневые разновидности являются сердцами большинства современных холодильников и это известно всем. Большинство поршневых компрессоров производят свою работу от электродвигателей, которые оснащены вертикальным валом, а также содержат внутри подвеску.

В этом видео ролике, вам покажут, как работает бытовой холодильник, а так же, как устроен его компрессор.

Что касается поршневых компрессоров, то в прошлые годы они оснащались приводом от электродвигателя. Все вибрации были переданы на кожух, который установлен в шкафе холодильника – а именно в его основании.

Все вибрации ранее передавались на этот кожух, а затем, собственно, на саму раму и шкаф. Поршневые типы имеют и свою классификацию. Они могут быт кривошипно-шатунными и кривошипно-кулисными.

В обоих типах узлов, происходит преобразование движения поршня с помощью специального механизма, который зависит от типа компрессора. Они имеют множество преимуществ, среди которых надёжность в работе и простота, но по сравнению с некоторыми другими видами, поршневые имеют крупные габариты.

  • Спиральные. Идея спирали известна человечеству уже относительно долгое время. Сегодня фирмами проводится исследование в области спиральных компрессоров, поскольку они уже испытаны временем и вытеснили другие виды. Они применяются во многих отраслях, и в производстве холодильного оборудования в том числе.
  • Ротационные. Ротационные холодильные компрессоры являются весьма объёмными устройствами, и ротационное движение способно производить постоянных поток паров. Такой механизм способствует тому, что сокращается уровень механического напряжения в самом компрессоре, а следовательно – снижается уровень шума и вибрации. Он оснащён цилиндрическим стальным ротором, и в результате между стеной цилиндра и ротором образуются камеры.
  • Центробежные. Эти компрессоры, по сравнению с поршневыми, которые используются наиболее часто, имеют ряд преимуществ. Это и небольшая масса, а также габаритные размеры, отсутствие каких-либо инерционных сил, простота устройства, надёжность, небольшое количество масла в хладагенте, возможное соединение с двигателем, который является быстроходным. Что касается основных недостатков, то они, как правило, проявляются при невысокой производительности. А КПД этих компрессоров значительно ниже, чем у остальных типов.
  • Винтовые. Принцип работы, основан на том, что происходит сжатие всасываемых паров. Имеется несколько степеней сжатия, но ни один из уровней никак не может соответствовать норме, поэтому необходимо выбирать компрессор, который будет подходить определённым характеристикам. В таких компрессорах используется система регулирования. Блок такого регулирования имеет в своём составе несколько поршней, которые имеют соответствие с полостью профилей.

К основным достоинствам винтовых компрессоров можно отнести следующие:

  • простая конструкция;
  • высокая производительность;
  • эффективность регулировки;
  • небольшие размеры;
  • защита двигателя;
  • низкий уровень вибрации.

Если говорить о недостатках, то в линию нагнетания при работе выбрасывается достаточно много масла.

Потребляемая мощность телевизора. Читайте более детальную информацию, у нас на сайте.

Здесь, находится информация о том, как выполнить ремонт утюга фирмы Браун.

Как работает компрессор в холодильнике Атлант

Конфигурации бренда Атлант уже давно успели обрести себе звание стабильности и гарантию надёжности. Качество находится на должном уровне.

Компания использует компрессоры собственного производства, которые можно по праву считать наиболее надёжными и эффективными во всех странах СНГ. Компрессоры в этих холодильниках способны выдержать перепады напряжения и даже предусмотрены для этого.

Модели серии Атлант имеют следующий принцип работы:

  • В первую очередь компрессор сжимает фреон из испарителя, засосав его, а затем отправляет в конденсатор при использовании фильтра.
  • Внутри конденсатора фреон нагревается и переходит в состояние жидкости. Он находится под давлением, и уже в таком состоянии он оказывается в полости испарителя. Испаритель в этом случае способствует тому, чтобы внутреннее пространство холодильника охлаждалось.
  • Процесс повторяется до тех пор, пока температура не достигнет нужной отметки.
  • Затем электрическая цепь замыкается, и компрессор останавливается. Через определённое время происходит повышение температуры внутри охлаждающей камеры. В результате этого происходит замыкание контактов терморегулятора, и цикл работы повторяется снова.

Если подойти к выбору бытового прибора охлаждающего действия правильно, а также изучить его внутренний принцип работы, то можно избежать множества поломок.

Как работает холодильное оборудование?

Вы никогда не задумывались, почему в холодильнике — холодно, и что общего у морозильного шкафа и кондиционера? В этом материале разбираемся, как работает холодильное оборудование.

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.

Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

  • Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
  • Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
  • Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.

R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Добавить комментарий