Funktionsweise des Kühlschranks: Gerät und Funktionsprinzip der wichtigsten Kühlschranktypen

Ein klares Verständnis des Geräts und der Prozesse in der Kühleinheit trägt dazu bei, die Lebensdauer der Geräte zu verlängern. Es ist leicht zu verstehen, wie der Kühlschrank funktioniert. In jedem Modell besteht es in der Bildung einer kalten Umgebung durch Absorption von Wärme im inneren Teil des Objekts und deren anschließende Entfernung außerhalb des Geräts.

In dem von uns vorgestellten Artikel erfahren Sie alles darüber, wie Kühlschränke mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien funktionieren. Wir werden über die Funktionen des Geräts und die zugehörigen Betriebsregeln sprechen. Unsere Tipps schützen die Kältemaschinen vor vorzeitigen Ausfällen und ersparen Ihnen die Reparatur.

Das Funktionsprinzip der wichtigsten Kühlschranktypen

Kälteanlagen werden in vielen Tätigkeitsbereichen eingesetzt. Sie können im Alltag nicht darauf verzichten, und es ist unmöglich, sich die vollwertige Arbeit von Produktionsgeschäften in Unternehmen, Handelsgeschäften und öffentlichen Catering-Einrichtungen vorzustellen.

Je nach Verwendungszweck und Umfang gibt es verschiedene Haupttypen von Geräten: Absorption, Wirbel, Thermoelektrik und Kompressor.

Der Kompressortyp ist der gebräuchlichste, daher werden wir ihn im nächsten Abschnitt genauer betrachten. Lassen Sie uns nun die Hauptunterschiede zwischen allen 4 Konstrukten skizzieren.

Der Betrieb der Absorptionstechnologie

Im System der Absorptionsanlagen zirkulieren zwei Substanzen - Kältemittel und Absorptionsmittel. Die Funktionen des Kältemittels werden üblicherweise von Ammoniak, seltener von Acetylen, Methanol, Freon, Lithiumbromidlösung ausgeführt.

Das Absorptionsmittel ist eine Flüssigkeit mit ausreichendem Absorptionsvermögen. Es kann Schwefelsäure, Wasser usw. sein.

Alle Arbeiten an der Ausrüstung basieren auf dem Prinzip der Absorption, das die Absorption eines Stoffes durch einen anderen impliziert.Das Design besteht aus mehreren führenden Einheiten - Verdampfer, Absorber, Kondensator, Steuerventile, Generator, Pumpe

Elemente des Systems sind durch Rohre verbunden, mit deren Hilfe eine einzige geschlossene Schleife gebildet wird. Die Kühlung der Kammern ist auf Wärmeenergie zurückzuführen.

Der Prozess ist wie folgt:

• ein in einer Flüssigkeit gelöstes Kältemittel dringt in den Verdampfer ein;
• Bei 33 Grad siedende Ammoniakdämpfe werden aus der konzentrierten Lösung freigesetzt und kühlen das Objekt ab;
• die Substanz gelangt in den Absorber, wo sie wieder vom Absorptionsmittel absorbiert wird;
• Die Pumpe pumpt die Lösung in einen Generator, der von einer bestimmten Wärmequelle beheizt wird.
• die Substanz kocht und die freigesetzten Ammoniakdämpfe gelangen in den Kondensator;
• das Kältemittel kühlt ab und wandelt sich in eine Flüssigkeit um;
• Das Arbeitsfluid passiert das Steuerventil, wird komprimiert und zum Verdampfer geleitet.

Infolgedessen nimmt das in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Ammoniak Wärme aus der gekühlten Kammer auf und tritt in den Verdampfer ein. Und gibt es an die Umwelt, im Kondensator zu sein. Loops werden ohne Unterbrechung abgespielt.

Da das Gerät nicht ausgeschaltet werden kann, ist es nicht sehr sparsam und hat einen erhöhten Energieverbrauch. Wenn ein solches Gerät ausfällt, kann es höchstwahrscheinlich nicht repariert werden.

Die Abhängigkeit von Absorptionsgeräten von Spannung, Strom und anderen Parametern des Stromversorgungsnetzes ist minimal. Die kompakte Größe erleichtert die Installation an jedem geeigneten Ort

Bei der Konstruktion von Geräten gibt es keine sperrigen Bewegungs- und Reibelemente, so dass sie einen niedrigen Geräuschpegel aufweisen. Die Geräte sind relevant für Gebäude, deren Stromnetz konstanten Spitzenlasten ausgesetzt ist, und für Orte, an denen keine konstante Stromversorgung besteht.

Das Absorptionsprinzip wird in Industriekühlgeräten, kleinen Kühlschränken für Autos und Büroräumen umgesetzt. Manchmal findet man es in einzelnen Haushaltsmodellen, die mit Erdgas betrieben werden.

Das Funktionsprinzip thermoelektrischer Modelle

Die Temperaturreduzierung in der Kammer des thermoelektrischen Kühlschranks wird mit einem speziellen System erreicht, das Wärme nach dem Peltier-Effekt pumpt. Dies impliziert die Absorption von Wärme im Bereich der Verbindung zweier verschiedener Leiter zum Zeitpunkt des Durchgangs von elektrischem Strom durch diese.

Das Design von Kühlschränken besteht aus thermoelektrischen Elementen in Form eines Würfels aus Metallen. Sie werden durch einen Stromkreis kombiniert. Zusammen mit der Bewegung des Stroms von einem Element zum anderen bewegt sich auch die Wärme.

Die Aluminiumplatte absorbiert es aus dem Innenfach und überträgt es dann auf die kubischen Arbeitsteile, die wiederum eine Umleitung zum Stabilisator durchführen. Dort wird es dank des Ventilators weggeworfen. Nach diesem Prinzip tragbar Mini-Kühlschränke und Beutel mit kühlendem Effekt.

Bei den meisten Modellen von thermoelektrischen Kühlgeräten kann es beim Umschalten der Versorgungspolarität nicht nur kalt, sondern auch heiß werden - bis zu 60 Grad Celsius. Diese Funktion dient zum Erhitzen von Lebensmitteln.

Diese Ausrüstung wird beim Camping, bei der Anordnung von Autos, Yachten und Motorbooten verwendet, häufig in Hütten und an anderen Orten, an denen es möglich ist, das Gerät mit einer Spannung von 12 V zu versorgen.

Bei thermoelektrischen Produkten ist ein spezieller Notmechanismus vorgesehen, der sie bei Überhitzung der Arbeitsteile oder Ausfall des Lüftungssystems ausschaltet.

Die Vorteile dieser Betriebsmethode umfassen eine hohe Zuverlässigkeit und einen relativ niedrigen Geräuschpegel während des Betriebs von Geräten. Zu den Nachteilen zählen die hohen Kosten und die Empfindlichkeit gegenüber Außentemperaturen.

Merkmale der Ausrüstung an Wirbelkühlern

In Geräten dieser Kategorie gibt es einen Kompressor.Es komprimiert die Luft, die sich in den installierten Einheiten der Wirbelkühler weiter ausdehnt. Das Objekt kühlt aufgrund einer starken Ausdehnung der Druckluft ab.

Vortex-Geräte sind langlebig und sicher: Sie benötigen keinen Strom, haben keine beweglichen Elemente und enthalten keine gefährlichen Chemikalien im internen Struktursystem

Die Wirbelkühlermethode war nicht weit verbreitet und beschränkte sich nur auf Testproben. Dies erklärt sich aus einem hohen Luftverbrauch, einem sehr lauten Betrieb und einer relativ geringen Kühlleistung. Manchmal werden Geräte in Industrieunternehmen eingesetzt.

Übersicht über die Kompressortechnologie

Kompressorkühlschränke sind die häufigste Art von Haushaltsgeräten. Sie befinden sich in fast jedem Haus - sie verbrauchen nicht zu viele Energieressourcen und sind sicher zu betreiben. Die erfolgreichsten Modelle zuverlässiger Hersteller dienen ihren Besitzern seit mehr als 10 Jahren. Betrachten Sie ihre Struktur und die Prinzipien, nach denen sie arbeiten.

Funktionen des internen Geräts

Ein klassischer Haushaltskühlschrank ist ein vertikal ausgerichteter Schrank mit einer oder zwei Türen. Sein Körper besteht aus starrem Stahlblech mit einer Dicke von etwa 0,6 mm oder einem haltbaren Kunststoff, der das Gewicht der Tragstruktur erleichtert.

Für eine qualitativ hochwertige Versiegelung des Produkts wird eine Paste mit einem hohen Gehalt an Vinylchlorid verwendet. Die Oberfläche ist grundiert und mit hochwertigem Email von Spritzpistolen bedeckt. Bei der Herstellung von inneren Metallkammern wird das sogenannte Stanzverfahren angewendet, Kunststoffschränke werden nach dem Vakuumformverfahren hergestellt.

Die Gerätetüren bestehen aus Stahlblech. An den Kanten ist eine dichte Gummidichtung angebracht, durch die keine Außenluft eindringen kann. In einigen Modifikationen sind magnetische Verschlüsse eingebaut

Zwischen der Innen- und Außenwand des Produkts ist notwendigerweise eine Wärmedämmschicht angebracht, die die Kamera vor Hitze schützt, die versucht, aus der Umgebung einzudringen, und den Verlust von Kälte verhindert, die sich im Inneren bildet. Mineral- oder Glasfilz, Polystyrolschaum, Polyurethanschaum sind für diese Zwecke gut geeignet.

Der Innenraum ist traditionell in zwei Funktionsbereiche unterteilt: Kühl- und Gefrierschrank.

Je nach Layout unterscheiden sie:

• eins-;
• zwei;
• Mehrkammergeräte.

In einer separaten Ansicht hervorgehoben Side-by-Side-Aggregateeinschließlich zwei, drei oder vier Kameras.

Einkammergeräte sind mit einer Tür ausgestattet. Im oberen Teil der Ausrüstung befindet sich ein Gefrierfach mit eigener Tür mit Klapp- oder Öffnungsmechanismus, und im unteren Teil befindet sich ein Kühlbereich mit höhenverstellbaren Regalen.

In den Kameras sind Beleuchtungsgeräte mit einer LED oder einer gewöhnlichen Glühlampe installiert, um zu sehen, was tatsächlich im Kühlschrank liegt.

Geräte, die vom Typ "nebeneinander" hergestellt werden, viel größere und breitere Gegenstücke. Beide Fächer nehmen über die gesamte Höhe der Ausrüstung Platz ein. Sie sind parallel zueinander.

In Zweikammereinheiten sind die Innenschränke isoliert und durch ihre eigenen Türen getrennt. Der Standort der Abteilungen in ihnen kann europäisch und asiatisch sein. Die erste Option betrifft die untere Anordnung des Gefrierschranks, die zweite die obere.

Konstituierende Strukturelemente

Kompressor-Kühlaggregate erzeugen keine Kälte. Sie kühlen das Objekt, indem sie innere Wärme absorbieren und nach außen umleiten.

Das Verfahren zur Bildung von Kälte läuft unter Beteiligung der folgenden Knoten ab:

• Kühlmittel;
• Kondensator;
• Verdunstungskühler;
• Kompressoreinheit;
• Thermostatventil.

Das Kältemittel, das zum Befüllen des Kühlsystems verwendet wird, wird von verschiedenen Freon-Marken gespielt - einer Mischung von Gasen mit hoher Fließfähigkeit und relativ niedrigen Siede- / Verdampfungstemperaturen. Das Gemisch bewegt sich in einem geschlossenen Kreislauf und überträgt Wärme auf verschiedene Teile des Kreislaufs.

In den meisten Fällen verwenden Hersteller Freon 12 als Arbeitselement für Haushaltskühlmaschinen. Dieses farblose Gas mit einem kaum wahrnehmbaren spezifischen Geruch ist für den Menschen nicht toxisch und beeinträchtigt nicht den Geschmack und die Eigenschaften von Produkten, die in Kammern gelagert werden

Kompressor - Der zentrale Teil des Designs eines Kühlschranks. Dies ist ein Wechselrichter oder eine Lineareinheit, die eine erzwungene Zirkulation von Gas im System hervorruft und Druck pumpt. Einfach gesagt Kühlschrankkompressor komprimiert die Freonpaare und bringt sie in die richtige Richtung.

Das Gerät kann mit einem oder zwei Kompressoren ausgestattet werden. Während des Betriebs auftretende Vibrationen werden von der äußeren oder inneren Aufhängung absorbiert. Bei Modellen mit zwei Kompressoren ist für jede Kammer ein separates Gerät verantwortlich.

Es gibt zwei Untertypen der Kompressorklassifizierung:

1. Dynamisch. Erzwingt eine Bewegung des Kältemittels aufgrund der Bewegungskraft der Schaufeln eines Radial- oder Axialventilators. Es hat eine einfache Struktur, wird aber aufgrund des geringen Wirkungsgrades und des schnellen Verschleißes unter dem Einfluss des Drehmoments in Haushaltsgeräten selten verwendet.
2. Umfangreich. Es komprimiert das Arbeitsfluid mit einem speziellen mechanischen Gerät, das von einem Elektromotor gestartet wird. Es passiert Kolben und Dreh. Grundsätzlich sind in Kühlschränken solche Kompressoren eingebaut.

Kolbeneinheit Es wird in Form eines Elektromotors mit einer vertikalen Welle präsentiert, die in einem einteiligen Metallgehäuse eingeschlossen ist. Wenn das Startrelais die Stromversorgung anschließt, aktiviert es die Kurbelwelle und der darauf montierte Kolben beginnt sich zu bewegen.

Ein System zum Öffnen und Schließen von Ventilen ist mit dem Werk verbunden. Infolgedessen werden Freonpaare aus dem Verdampfer gezogen und in den Kondensator gepumpt.

Wenn der Kolbenkompressor ausfällt, ist eine Reparatur nur möglich, wenn spezielle professionelle Geräte verwendet werden. Jede Demontage in einer häuslichen Umgebung ist mit einem Verlust an Dichtheit und der Unmöglichkeit eines weiteren Betriebs verbunden

Bei Rotormechanismen wird der erforderliche Druck durch zwei aufeinander zu bewegende Rotoren aufrechterhalten. Freon tritt in die obere Tasche am Anfang der Wellen ein, wird zusammengedrückt und tritt durch das untere Loch mit kleinem Durchmesser aus. Um die Reibung zu verringern, wird Öl in den Raum zwischen den Wellen eingeführt.

Kondensatoren werden in Form eines Spulengrills hergestellt, der an der Rück- oder Seitenwand des Geräts befestigt ist.

Sie haben ein anderes Design, sind jedoch immer für eine Aufgabe verantwortlich: das Abkühlen heißer Gasdämpfe auf voreingestellte Temperaturen durch Kondensation der Substanz und Wärmeableitung im Raum. Sie sind Schild oder Rippenrohr.

Der Verdampfer besteht aus einem dünnen Aluminiumrohr und gelöteten Stahlplatten. Es berührt die Innenfächer des Kühlschranks, entzieht dem Gerät effektiv absorbierte Wärme und senkt die Temperatur in den Schränken erheblich

Thermostatisches Expansionsventil benötigt, um den Druck des Arbeitsmediums auf einem bestimmten Niveau zu halten. Große Einheiten der Einheit sind durch ein Rohrsystem miteinander verbunden, das einen dicht geschlossenen Ring bildet.

Arbeitszyklus

Die optimale Temperatur für die Langzeitlagerung von Vorräten in Kompressionsgeräten wird während nacheinander ausgeführter Arbeitszyklen geschaffen.

Sie gehen wie folgt vor:

• Wenn das Gerät an das Stromnetz angeschlossen ist, startet ein Kompressor, der die Freon-Paare komprimiert und gleichzeitig ihren Druck und ihre Temperatur erhöht.
• unter der Kraft des Überdrucks tritt ein heißes Arbeitsfluid in einem Gasaggregationszustand in den Kondensator ein;
• Dampf bewegt sich entlang eines langen Metallrohrs und gibt die angesammelte Wärme an die Umgebung ab, kühlt sich auf Raumtemperatur ab und verwandelt sich in eine Flüssigkeit.
• ein flüssiges Arbeitsfluid passiert einen Filtertrockner, der überschüssige Feuchtigkeit aufnimmt;
• das Kältemittel dringt durch ein schmales Kapillarrohr ein, an dessen Auslass sein Druck abnimmt;
• die Substanz kühlt ab und wird in Gas umgewandelt;
• gekühlter Dampf gelangt zum Verdampfer und nimmt durch seine Kanäle Wärme aus den Innenräumen der Kühleinheit auf;
• Die Freon-Temperatur steigt und er geht wieder zum Kompressor.

In einfachen Worten, wie der Kompressorkühlschrank funktioniert, sieht der Prozess folgendermaßen aus: Der Kompressor destilliert das Kältemittel in einem Teufelskreis. Freon wiederum ändert den Aggregatzustand aufgrund spezieller Geräte, sammelt Wärme im Inneren und überträgt sie nach außen.

Der Arbeitszyklus im System wird wiederholt, bis die von den Systemprogrammen eingestellten Temperaturwerte erreicht sind, und wird wieder aufgenommen, wenn deren Anstieg aufgezeichnet wird

Nach dem Abkühlen auf die gewünschten Parameter stoppt der Temperaturregler den Motor und unterbricht den Stromkreis.

Wenn die Temperatur in den Kammern zu steigen beginnt, schließen sich die Kontakte wieder und der Kompressormotor wird angetrieben Schutzstartrelais. Deshalb tritt während des Betriebs des Kühlschranks ständig das Brummen des Motors auf und lässt dann wieder nach.

Empfehlungen für Gebrauch und Pflege

Der Betrieb des Geräts ist nicht kompliziert: Es arbeitet automatisch rund um die Uhr. Das einzige, was Sie tun müssen, wenn Sie es zum ersten Mal einschalten und während des Betriebs regelmäßig anpassen, ist, unter bestimmten Umständen das optimale Temperaturregime festzulegen.

Die gewünschte Temperatur wird eingestellt Thermostat. In einem elektromechanischen System werden die Werte per Auge oder gemäß den Empfehlungen in den Anweisungen des Herstellers eingestellt. In diesem Fall sollten Art und Menge der im Kühlschrank gelagerten Produkte berücksichtigt werden.

Der Reglerknopf ist in der Regel ein runder Mechanismus mit mehreren Unterteilungen, oder bei moderneren und teureren Modellen kann die Steuerung über das Touchpanel erfolgen.

Um den Gefriergrad zu beurteilen, empfehlen Experten, den Regler zunächst in die mittlere Position zu bringen und ihn nach einer Weile nach Bedarf nach rechts oder links zu drehen

Jede Markierung auf einem solchen Stift entspricht einem bestimmten Temperaturbereich: Je größer die Teilung, desto niedriger die Temperatur. Mit der elektronischen Einheit können Sie die Temperatur mit dem Drehknopf oder den Tasten mit einer maximalen Genauigkeit von 1 Grad einstellen.

Stellen Sie beispielsweise das Gefrierfach auf -14 Grad ein. Alle eingegebenen Parameter werden auf einer Digitalanzeige angezeigt.

Um die Lebensdauer eines Haushaltskühlschranks zu maximieren, sollten Sie dessen Gerät nicht nur verstehen, sondern auch kompetent pflegen. Mangelnder Service und unsachgemäßer Betrieb können zu schnellem Verschleiß wichtiger Teile und Fehlfunktionen führen.

Sie können unerwünschte Folgen vermeiden, indem Sie eine Reihe von Regeln einhalten:

1. Reinigen Sie den Kondensator regelmäßig vor Schmutz, Staub und Spinnweben bei Modellen mit offenem Metallgitter an der Rückwand. Verwenden Sie dazu einen normalen, leicht angefeuchteten Lappen oder Staubsauger mit einer kleinen Düse.
2. Installieren Sie das Gerät richtig. Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen dem Kondensator und der Wand des Raums nicht weniger als 10 cm beträgt. Diese Maßnahme trägt dazu bei, eine ungehinderte Zirkulation der Luftmassen sicherzustellen.
3. Pünktlich auftauenVerhinderung der Bildung einer übermäßigen Schneeschicht an den Wänden der Kammern. Gleichzeitig ist es zur Beseitigung von Eiskrusten verboten, Messer und andere scharfe Gegenstände zu verwenden, die den Verdampfer leicht beschädigen und deaktivieren können.

Es ist auch zu beachten, dass der Kühlschrank nicht neben Heizgeräten und an Orten aufgestellt werden darf, an denen ein direkter Kontakt mit Sonnenlicht möglich ist. Übermäßiger Einfluss externer Wärme beeinträchtigt den Betrieb der Hauptkomponenten und die Gesamtleistung des Geräts.

Zum Reinigen von Produktfragmenten aus Edelstahl sind nur vom Hersteller im Instrumentenhandbuch empfohlene Spezialwerkzeuge geeignet

Wenn Sie von Ort zu Ort transportieren möchten, ist es am besten, die Ausrüstung in einem LKW mit einem hohen Van zu transportieren und in einer streng vertikalen Position zu befestigen.

Somit ist es möglich, Ausfälle und Ölleckagen aus dem Kompressor zu verhindern, die direkt in den Zirkulationskreislauf des Kühlmittels gelangen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Video # 1. So funktioniert die Kühleinheit:

Video # 2. Detaillierte Erläuterung des Kompressionskühlgeräts:

Video # 3. Informationen zum Betrieb von Absorptionsmaschinen:

Während Kühlgeräte ordnungsgemäß funktionieren, sind Verbraucher selten an ihrem Design interessiert. Dieses Wissen sollte jedoch nicht vernachlässigt werden. Sie sind sehr wertvoll, da Sie so schnell die Ursache des Ausfalls ermitteln und den Problemort finden können, um schwerwiegende Fehlfunktionen zu vermeiden.

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