Удобност у кући модерне особе није могуће замислити без фрижидера. Намењена је за дугорочно складиштење производа. Према научницима, сваки члан породице отвара врата и до 40 пута дневно. Гледамо унутра, а да уопће не размишљамо како функционише наш фрижидер.
У нашем ћемо чланку детаљно размотрити уређај и принцип рада различитих фрижидера.
Како је фрижидер
Сваки модерни фрижидер састоји се од следећих главних јединица:
- Мотор.
- Кондензатор.
- Испаривач.
- Капиларна цев.
- Филтер за одвод.
- Докупател.
Шема фрижидера
Електромотор
Мотор је главна јединица кућанског апарата. Дизајниран је за циркулацију расхладне течности (фреона) кроз цеви.
Мотор се састоји од две јединице:
- електромотор;
- компресор
Електромотор претвара електричну струју у механичку енергију. Јединица се састоји од два дела - ротора и статора.
Кућиште статора састоји се од више бакарних завојница. Ротор има изглед челичне осовине. Ротор је повезан са клипним системом мотора.
Када је мотор прикључен на напајање, у завојницама се јавља електромагнетна индукција. То изазива обртни момент. Центрифугална сила покреће ротор у ротацијском покрету.
Јесте ли знали да фрижидер чини 10% све потрошене електричне енергије. Отворена врата уређаја повећавају потрошњу електричне енергије неколико пута.
Када се ротор мотора ротира, клип се креће линеарно. Предња стијенка клипа компримира и празни радни флуид у радно стање.
Положај мотора фрижидера
У модерним расхладним инсталацијама, електромотор се налази унутар компресора. Овај распоред блокира пут за спонтано цурење.
Да би се смањиле вибрације, мотор је монтиран на опружној металној огибљењу. Опруга се може налазити изван или унутар уређаја. У модерним јединицама опруга се налази у кућишту мотора. Ово вам омогућава ефикасно пригушивање вибрација током рада апарата.
Кондензатор
То је серпентински цевовод пречника до 5 милиметара. Дизајниран је за уклањање топлоте из радне течности у околину. Кондензатор се налази на задњој спољној површини уређаја.
Испаривач
Представља систем танких цеви. Дизајниран за испаравање радне течности и хлађење околног простора. Налази се унутар или изван замрзивача.
Компресорски уређај
Капиларна цев
Дизајниран за смањење притиска гаса. Пречник је од 1,5 до 3 милиметра. Смјештен између испаривача и кондензатора.
Филтер сушилица
Дизајниран за чишћење радног гаса од влаге. Изгледа бакарна цев пречника 10 до 20 мм. Крајеви цеви су издужени и херметички лемљени капиларном цевком и кондензатором.
Пажња! Сушач филтера има принцип једносмјерног рада. Уређај није намењен обратном раду. Ако је филтер погрешно постављен, инсталација можда неће успјети.
Унутар епрувете је зеолит - минерално пунило са изразито порозном структуром. Преградне мреже су инсталиране на оба краја цеви.
Филтер сушилица
На бочној страни кондензатора уграђена је метална мрежа величине мреже до 2 мм. На бочној страни капиларне цеви постављена је синтетичка мрежа. Величине ћелија такве решетке су десетине милиметра.
Докипател
То је метална посуда. Инсталиран је у подручју између испаривача и улаза компресора. Дизајниран је да доведе до врења Фреон, а затим испаравање.
Служи за заштиту мотора од течности. Улазак радне течности може довести до квара.
Како ради фрижидер
Главни принцип рада било ког фрижидера заснован је на две радне операције:
- Уклањање топлотне енергије из уређаја у околни простор.
- Концентрација хладноће унутар уређаја.
За избор топлоте користи се расхладно средство звано фреон. То је гасовита супстанца на бази етана, флуора и хлора. Фреон има јединствену способност преласка из гасовитог стања у течно стање и обрнуто. Прелаз из једног стања у други догађа се када се притисак мења.
Рад расхладног система је следећи. Компресор усисава фреон према унутра. Унутар уређаја ради електрични мотор. Мотор покреће клип. Када се клип креће, гас се компримира.
Схематски дијаграм фрижидера
Процес компресије гаса је подељен у две фазе. У првој фази, клип се креће назад. Када се клип помери, отвори се улазни вентил. Кроз отворени отвор фреон улази у гасну комору.
У другој фази, клип се креће у супротном смеру. Током обрнутог кретања, клип компримира гас. Стиснути компресовани фреон на плочи излазног вентила. Притисак у комори нагло расте. Како се притисак повећава, гас се загрева до температуре од 100 ° Ц. Издувни вентил се отвара и испушта гас споља.
Загревани фреон из коморе улази у спољни измењивач топлоте (кондензатор). На путу дуж кондензатора, фреон одаје топлоту споља. На крајњој тачки кондензатора температура гаса се смањује на 55 ° Ц.
Јесте ли знали да су први хладњачари користили сумпор диоксид као расхладно средство? Такви уређаји су били веома опасни због велике вероватноће смањења притиска система.
У процесу преноса топлоте долази до кондензације гаса. Фреон се из гасовитог стања претвара у течност.
Из кондензатора течни фреон улази у филтер сушилицу. Овде се влага апсорбује посебним сорбентом. Из филтра гасовити фреон улази у капиларну цев.
Капиларна цев игра улогу својеврсног чепа (препреке). На улазу у цев, притисак гаса се смањује. Расхладно средство се претвара у течно. Из капиларне цеви фреон улази у испаривач. Када падне притисак, Фреон испарава. Упоредо са притиском, смањује се и температура гаса. У тренутку уласка у испаривач температура фреона је - 23 ° Ц.
Фреон пролази кроз измењивач топлоте унутар фрижидера. Охлађени гас уклања топлину из унутрашњости цеви испаривача. Када се ослобађа топлота, унутрашњи простор фрижидера се хлади.
Након испаривача, фреон се усисава у компресор. Затворени циклус се понавља.
Главне врсте расхладних система
Према принципу деловања разликују се следеће врсте фрижидера:
- компресија;
- адсорпција;
- термоелектрични;
- парни избацивач.
У јединицама за компресију кретање расхладног средства врши се променом притиска у систему. Компресор врши контролу притиска радне течности. Системи хлађења компресором су најчешћи тип расхладних уређаја.
У апсорпцијским постројењима је кретање расхладног средства последица његовог загревања из система грејања. Амонијак се користи као радна смеша. Недостатак система је велика опасност и сложеност одржавања. Ова врста кућанских апарата је застарела и данас је прекинута.
Да ли сте знали да је први фрижидер лансирала америчка компанија Генерал Елецтриц 1911. године. Уређај је био израђен од дрвета. Као расхладно средство коришћен је сумпор диоксид.
Главни принцип рада термоелектричних фрижидера заснован је на апсорпцији топлоте током интеракције два проводника током проласка електричне струје кроз њих. Овај принцип је познат као Пелтиер-ов ефекат. Предност уређаја је висока поузданост и трајност. Недостатак су високи трошкови полуводичких система.
Постројења за избацивање паре користе воду. Улогу погонског система обавља избацивач. Радна течност улази у испаривач. Овде долази до кључања течности са стварањем водене паре. Током производње топлоте температура воде нагло пада.
Охлађена вода користи се за хлађење хране. Водена пара испушта избацивач у кондензатор. У кондензатору се водена пара хлади, претвара у кондензат и поново се доводи у испаривач. Предност таквих инсталација је њихова једноставност уређаја, сигурност, еколошка пријатност. Недостатак система за избацивање паре је значајна потрошња воде и електричне енергије за његово загревање.
Принцип рада апсорпционих фрижидера
Рад апсорпцијских уређаја заснован је на циркулацији и испаравању течног расхладног средства. Амонијак се користи као расхладно средство. Улогу упијача (апсорбера) врши раствор амонијака на бази воде.
Шема рада апсорпционог уређаја
Водоник и натријум хромат додају се у систем за хлађење апарата. Водоник је дизајниран да контролише притисак у систему. Натријум-хромат штити унутрашње зидове цеви од корозије.
Да ли сте знали да стари совјетски фрижидери користе Р12 фреон на бази хлора као расхладну смешу. Главни недостатак је његово деструктивно дејство на озонски омотач Земље.
Када је прикључен на напајање у котлу генератора, радна течност се загрева. Радна смеша је водени раствор амонијака. Раствор амонијака налази се у посебном резервоару.
Загревање расхладног средства доводи до испаравања амонијака. Паре амонијака улазе у кондензатор. Овде се амонијак кондензује и претвара у течност.
Течни амонијак улази у испаривач. Одатле се течни амонијак меша са водоником. Разлика притиска двеју супстанци доводи до испаравања амонијака. Процес испаравања прати топлота и хлађење амонијака до -4 ° Ц. Заједно са амонијаком испаривач се хлади.
Хлађени испаривач узима топлину околине. Након испаравања, амонијак улази у адсорбер. У адсорберу је чиста вода. Овде се амонијак меша са водом. Раствор амонијака улази у резервоар. Раствор амонијака из резервоара улази у генератор котла и затворен циклус се понавља.
Као замена за амонијак могу се користити водени раствори ацетона, литијум-бромида, ацетилена.
Предност апсорпционих уређаја је безумни рад јединица.
Принцип рада хладњака са само замрзавањем
Процес одмрзавања у инсталацијама са системом за само замрзавање одвија се аутоматски.
Постоје две врсте система за само замрзавање:
- Дрип.
- Ветровито (без мраза).
У уређајима са системом за капљање испаривач се налази на задњој страни уређаја. Током рада формира се мраз на задњем зиду. При одмрзавању мраз тече кроз посебне олуке до дна уређаја. Загријан на компресор високих температура испарава течност.
У инсталацијама са ветром систем, хладан ваздух из испаривача на задњем зиду упухује се посебним вентилатором у тело. Током циклуса одмрзавања, мраз се слива низ бразде у посебан отвор.
Индустријски фрижидери
Индустријски уређаји разликују се од кућанских апарата по капацитету инсталације и величини расхладних комора. Снага мотора ове опреме достиже неколико десетина киловата. Радна температура замрзивача је у опсегу од + 5 до - 50 ° Ц.
Да ли сте знали да највећи индустријски хладњак заузима површину од 24 км2. Овај гигант налази се у Женеви (Швајцарска) и служи у научне сврхе на хадронском сударачу.
Индустријска постројења су дизајнирана за хлађење и дубоко замрзавање великог броја производа. Запремина замрзивача је од 5 до 5000 тона. Користи се у предузећима за набавку и прераду.
Принцип рада хладњака претварача
Инвертерски компресори дизајнирани су за акумулирање и претварање једносмерне струје у наизменичну струју напоном 220 В. Принцип рада заснован је на могућности глатке регулације брзине осовине мотора.
Инвертерски моторни уређај
Када је укључен, претварач брзо постиже потребну брзину да би створио потребну температуру унутар кућишта. Када се поставе задати параметри, уређај прелази у стање приправности. Чим температура унутар кућишта порасте, сензор температуре се активира и број обртаја мотора повећава.
Уређај за термостат фрижидера
Регулатор температуре дизајниран је да одржава унапред одређену температуру у систему. Уређај је херметички лемљен са једног краја капиларне цеви. На другом крају је капиларна цев спојена на испаривач.
Главни елемент уређаја за контролу температуре било ког фрижидера је термички релеј. Дизајн термалног релеја састоји се од механика и полуге за напајање.
Термостатски уређај
Звоник је валовита опруга са фреоном у прстенима. У зависности од температуре фреона, опруга се сажима или растеже. Како температура расхладног средства опада, пролеће се скупља.
Да ли сте знали да модерни фрижидери у домаћинству користе фреон на бази изобутана, Р600а. Ово расхладно средство не уништава озонски омотач планете и не изазива ефекат стаклене баште.
Под утицајем компресије, ручица затвара контакте и повезује компресор да ради. Са повећањем температуре опруга се протеже. Ручица напајања отвара круг и мотор се искључује.
Хладњак без струје - да ли је то истина или фикција?
Мохаммед Ба Абба, становник Нигерије, добио је патент за хладњачу без електричне енергије 2003. године. Уређај је глинена саксија различитих величина. Посуде су пресавијене једна у другу по принципу руске „гнезде лутке“.
Фрижидер без струје
Простор између саксија напуњен је мокрим песком. Као покривач користи се влажна крпа. Под утицајем врућег ваздуха влага из песка испарава. Испаравање воде доводи до смањења температуре унутар посуда. То вам омогућава да храну чувате у врућој клими дуже време без употребе електричне енергије.
Познавање уређаја и принципа рада фрижидера омогућиће вам да једноставно извршите поправак уређаја властитим рукама. Ако је систем правилно подешен, уређај ће радити дуги низ година. За сложеније кварове треба се обратити стручњацима сервисних центара.