Come funziona il frigorifero: dispositivo e principio di funzionamento dei principali tipi di frigoriferi

Una chiara comprensione del dispositivo e dei processi che si verificano all'interno dell'unità di refrigerazione aiuta ad allungare la vita dell'apparecchiatura. È facile capire come funziona il frigorifero. In qualsiasi modello, consiste nella formazione di un ambiente freddo assorbendo il calore nella parte interna dell'oggetto e la sua successiva rimozione all'esterno del dispositivo.

Imparerai tutto su come funzionano i frigoriferi con diversi principi operativi dall'articolo che abbiamo presentato. Parleremo delle caratteristiche del dispositivo e delle relative regole operative. I nostri consigli aiuteranno a proteggere i refrigeratori da guasti prematuri e ti risparmieranno la difficoltà di ripararli.

Il principio di funzionamento dei principali tipi di frigoriferi

Le apparecchiature di refrigerazione sono utilizzate in molti settori di attività. Non puoi farne a meno nella vita di tutti i giorni ed è impossibile immaginare il lavoro a tutti gli effetti dei negozi di produzione presso le imprese, i piani commerciali e gli esercizi di ristorazione pubblica.

A seconda dello scopo e dell'ambito previsti, esistono diversi tipi principali di dispositivi: assorbimento, vortice, termoelettrico e compressore.

Il tipo di compressore è il più comune, quindi lo considereremo più in dettaglio nella prossima sezione. Ora delineiamo le principali differenze tra tutti e 4 i costrutti.

Il funzionamento della tecnologia di assorbimento

Nel sistema di piante di tipo ad assorbimento circolano due sostanze: refrigerante e assorbente. Le funzioni del refrigerante sono generalmente svolte da ammoniaca, meno spesso acetilene, metanolo, freon, soluzione di bromuro di litio.

L'assorbente è un liquido che ha una capacità di assorbimento sufficiente. Può essere acido solforico, acqua, ecc.

Tutto il lavoro dell'attrezzatura si basa sul principio di assorbimento, che implica l'assorbimento di una sostanza da parte di un'altra.Il design è costituito da diverse unità principali: evaporatore, assorbitore, condensatore, valvole di controllo, generatore, pompa

Gli elementi del sistema sono collegati da tubi, con l'aiuto del quale si forma un singolo anello chiuso. Il raffreddamento delle camere è dovuto all'energia termica.

Il processo è il seguente:

• un refrigerante disciolto in un liquido penetra nell'evaporatore;
• vapori di ammoniaca bollenti a 33 gradi vengono rilasciati dalla soluzione concentrata, raffreddando l'oggetto;
• la sostanza passa nell'assorbitore, dove viene nuovamente assorbita dall'assorbente;
• la pompa pompa la soluzione in un generatore riscaldato da una specifica fonte di calore;
• la sostanza bolle e i vapori di ammoniaca rilasciati entrano nel condensatore;
• il refrigerante si raffredda e si trasforma in un liquido;
• il fluido di lavoro passa attraverso la valvola di controllo, viene compresso e inviato all'evaporatore.

Di conseguenza, l'ammoniaca che circola in un circuito chiuso prende calore dalla camera raffreddata ed entra nell'evaporatore. E lo dà all'ambiente, trovandosi nel condensatore. I loop vengono riprodotti ininterrottamente.

Poiché l'unità non può essere spenta, non è molto economica e presenta un consumo di energia maggiore. Se tale apparecchiatura si guasta, molto probabilmente non sarà in grado di ripararla.

La dipendenza dei dispositivi di assorbimento da tensione, corrente e altri parametri della rete di alimentazione è minima. Le dimensioni compatte facilitano l'installazione in qualsiasi area conveniente

Nella progettazione dei dispositivi non ci sono elementi di movimento e sfregamento voluminosi, quindi hanno un basso livello di rumore. I dispositivi sono rilevanti per gli edifici la cui rete elettrica è soggetta a carichi di picco costanti e in luoghi in cui non è presente un alimentatore costante.

Il principio di assorbimento è implementato in unità di refrigerazione industriale, piccoli frigoriferi per automobili e uffici. A volte si trova nei singoli modelli domestici che funzionano a gas naturale.

Il principio di funzionamento dei modelli termoelettrici

La riduzione della temperatura nella camera del frigorifero termoelettrico si ottiene utilizzando un sistema speciale che pompa il calore in base all'effetto Peltier. Implica l'assorbimento di calore nell'area della connessione di due diversi conduttori al momento del passaggio della corrente elettrica attraverso di esso.

Il design dei frigoriferi è costituito da elementi termoelettrici sotto forma di un cubo in metallo. Sono combinati da un circuito elettrico. Insieme al movimento della corrente da un elemento all'altro, anche il calore si sposta.

La piastra in alluminio lo assorbe dal compartimento interno, quindi lo trasferisce sulle parti di lavoro cubiche, che a loro volta eseguono un reindirizzamento allo stabilizzatore. Lì, grazie alla ventola, viene espulso. Con questo principio, portatile mini frigoriferi e borse con un effetto rinfrescante.

Nella maggior parte dei modelli di apparecchi di refrigerazione termoelettrici, quando si cambia la polarità dell'alimentazione, è possibile ottenere non solo freddo, ma anche calore - fino a 60 gradi Celsius. Questa funzione è utilizzata per riscaldare gli alimenti.

Questa apparecchiatura viene utilizzata in campeggio, nel campo della sistemazione di auto, yacht e barche a motore, spesso collocata in cottage e in altri luoghi in cui è possibile fornire al dispositivo un alimentatore con una tensione di 12 V.

Nei prodotti termoelettrici è previsto uno speciale meccanismo di emergenza che li spegne in caso di surriscaldamento delle parti in lavorazione o di guasto del sistema di ventilazione.

I vantaggi di questo metodo di funzionamento comprendono un'elevata affidabilità e un livello di rumore abbastanza basso durante il funzionamento dei dispositivi. Tra gli svantaggi ci sono l'alto costo, la sensibilità alle temperature esterne.

Caratteristiche delle apparecchiature su dispositivi di raffreddamento a vortice

Nei dispositivi di questa categoria è presente un compressore.Comprime l'aria, che si espande ulteriormente nelle unità installate dei dispositivi di raffreddamento a vortice. L'oggetto si raffredda a causa di una forte espansione dell'aria compressa.

I dispositivi Vortex sono resistenti e sicuri: non hanno bisogno di elettricità, non hanno elementi in movimento, non contengono sostanze chimiche pericolose nel sistema di struttura interna

Il metodo di raffreddamento a vortice non era ampiamente utilizzato ed era limitato solo ai campioni di prova. Ciò è spiegato dall'elevato consumo d'aria, dal funzionamento molto rumoroso e dalla capacità di raffreddamento relativamente bassa. A volte i dispositivi vengono utilizzati nelle imprese industriali.

Panoramica sulla tecnologia del compressore

I frigoriferi a compressore sono il tipo più comune di attrezzatura domestica. Sono in quasi tutte le case - non consumano troppe risorse energetiche e sono sicuri da usare. I modelli di maggior successo di produttori affidabili servono i loro proprietari da oltre 10 anni. Considera la loro struttura e i principi con cui lavorano.

Funzionalità del dispositivo interno

Un frigorifero domestico classico è un armadio orientato verticalmente dotato di una o due ante. Il suo corpo è realizzato in lamiera d'acciaio rigida con uno spessore di circa 0,6 mm o plastica resistente che facilita il peso della struttura portante.

Per la sigillatura di alta qualità del prodotto, viene utilizzata la pasta con un alto contenuto di cloruro di vinile. La superficie è preparata e ricoperta di smalto di alta qualità da pistole a spruzzo. Nella produzione di scomparti interni in metallo, viene utilizzato il cosiddetto metodo di stampaggio, gli armadi in plastica sono realizzati secondo il metodo di stampaggio sotto vuoto.

Le porte degli apparecchi sono realizzate in lamiera d'acciaio. Una fitta guarnizione di gomma è inserita attorno ai bordi, che non consente il passaggio dell'aria esterna. Le persiane magnetiche sono integrate in alcune modifiche

Tra la parete interna ed esterna del prodotto, è necessariamente posato uno strato di isolamento termico, che protegge la telecamera dal calore cercando di penetrare dall'ambiente e impedisce la perdita di freddo che si forma all'interno. Feltro minerale o di vetro, schiuma di polistirolo, schiuma di poliuretano sono adatti a questi scopi.

Lo spazio interno è tradizionalmente diviso in due aree funzionali: refrigerazione e congelatore.

Secondo il layout, si distinguono:

• singolo;
• due;
• dispositivi multi-camera.

In una vista separata evidenziata Aggregati affiancatitra cui due, tre o quattro telecamere.

Le unità a camera singola sono dotate di una porta. Nella parte superiore dell'apparecchiatura è presente un vano congelatore con una propria porta con meccanismo di apertura o chiusura, e nella parte inferiore è presente una sezione di refrigerazione con ripiani regolabili in altezza.

Nelle telecamere, vengono installati apparecchi di illuminazione con un LED o una normale lampada a incandescenza per vedere cosa, in realtà, si trova nel frigorifero.

Dispositivi realizzati con il tipo di "controparti", controparti molto più grandi e più larghe. Entrambi gli scomparti occupano spazio lungo l'intera altezza dell'attrezzatura. Sono paralleli tra loro.

Nelle unità a due camere, gli armadi interni sono isolati e separati dalle loro porte. La posizione dei dipartimenti al loro interno può essere europea e asiatica. La prima opzione riguarda la disposizione inferiore del congelatore, la seconda - la parte superiore.

Elementi strutturali costituenti

Le unità di refrigerazione del tipo a compressore non producono freddo. Raffreddano l'oggetto assorbendo il calore interno e reindirizzandolo verso l'esterno.

La procedura per la formazione del freddo procede con la partecipazione dei seguenti nodi:

• agente di raffreddamento;
• condensatore;
• radiatore evaporativo;
• unità compressore;
• valvola termostatica.

Il refrigerante utilizzato per riempire il sistema di refrigerazione è giocato da varie marche di freon: una miscela di gas con un alto livello di fluidità e temperature di ebollizione / evaporazione piuttosto basse. La miscela si muove in un circuito chiuso, trasferendo il calore in diverse parti del ciclo.

Nella maggior parte dei casi, i produttori utilizzano Freon 12 come elemento di lavoro per le macchine di refrigerazione domestiche, questo gas incolore con un odore specifico appena percettibile non è tossico per l'uomo e non influenza il gusto e le proprietà dei prodotti conservati nelle camere

compressore - La parte centrale del design di qualsiasi frigorifero. Questo è un inverter o un'unità lineare che provoca la circolazione forzata di gas nel sistema, pompando la pressione. In poche parole compressore frigorifero comprime le coppie di freon e le fa muovere nella giusta direzione.

L'apparecchiatura può essere dotata di uno o due compressori. Le vibrazioni che si verificano durante il funzionamento sono assorbite dalla sospensione esterna o interna. Nei modelli con una coppia di compressori, un dispositivo separato è responsabile di ciascuna camera.

Esistono due sottotipi di classificazione del compressore:

1. dinamico. Forza lo spostamento del refrigerante a causa della forza di movimento delle pale di un ventilatore centrifugo o assiale. Ha una struttura semplice, ma a causa della bassa efficienza e della rapida usura sotto l'influenza della coppia nelle apparecchiature domestiche viene raramente utilizzato.
2. volume. Comprime il fluido di lavoro utilizzando uno speciale dispositivo meccanico che viene avviato da un motore elettrico. Succede pistone e rotante. Fondamentalmente nei frigoriferi sono installati tali compressori.

Unità a pistone È presentato sotto forma di un motore elettrico con un albero verticale racchiuso in un involucro metallico monoblocco. Quando il relè di avviamento collega l'alimentazione, attiva l'albero a gomiti e il pistone montato su di esso inizia a muoversi.

Un sistema di valvole di apertura e chiusura è collegato al lavoro. Di conseguenza, le coppie di freon vengono estratte dall'evaporatore e pompate nel condensatore.

Se il compressore a pistoni si guasta, la riparazione è possibile solo se si utilizzano attrezzature professionali specializzate. Qualsiasi disassemblaggio in un ambiente domestico è irto di una perdita di tenuta e dell'impossibilità di ulteriori operazioni

Nei meccanismi del rotore, la pressione necessaria viene mantenuta da due rotori che si muovono l'uno verso l'altro. Freon entra nella tasca superiore situata all'inizio degli alberi, viene compresso ed esce attraverso il foro inferiore di un piccolo diametro. Per ridurre l'attrito, l'olio viene introdotto nello spazio tra gli alberi.

condensatori sono realizzati sotto forma di una griglia a spirale, che è fissata sulla parete posteriore o laterale dell'apparecchiatura.

Hanno un design diverso, ma sono sempre responsabili di un compito: raffreddare i vapori di gas caldo a temperature preimpostate condensando la sostanza e dissipando il calore nella stanza. Sono scudi o tubolari.

L'evaporatore è costituito da un sottile tubo di alluminio, piastre di acciaio brasato. Contatta i compartimenti interni del frigorifero, rimuove efficacemente il calore assorbito dal dispositivo e riduce significativamente la temperatura negli armadi

Valvola di espansione termostatica necessario per mantenere la pressione del fluido di lavoro a un certo livello. Grandi unità dell'unità sono interconnesse da un sistema di tubi che formano un anello chiuso stretto.

Ciclo di lavoro

La temperatura ottimale per la conservazione a lungo termine delle disposizioni nei dispositivi di compressione viene creata durante i cicli di lavoro che vengono eseguiti uno dopo l'altro.

Procedono come segue:

• quando il dispositivo è collegato alla rete, un compressore si avvia, comprimendo le coppie di freon, aumentandone contemporaneamente la pressione e la temperatura;
• sotto la forza della sovrappressione, un condensatore caldo di lavoro in uno stato di aggregazione di gas entra nel condensatore;
• spostandosi lungo un lungo tubo metallico, il vapore rilascia il calore accumulato nell'ambiente, si raffredda fino a raggiungere i valori di temperatura ambiente e si trasforma in un liquido;
• un fluido di lavoro liquido passa attraverso un filtro disidratatore che assorbe l'umidità in eccesso;
• il refrigerante penetra attraverso un tubo capillare stretto, all'uscita del quale la sua pressione diminuisce;
• la sostanza si raffredda e viene convertita in gas;
• il vapore freddo arriva all'evaporatore e, passando attraverso i suoi canali, prende calore dagli scomparti interni dell'unità di refrigerazione;
• La temperatura di Freon aumenta e va di nuovo al compressore.

In termini semplici, come funziona il frigorifero del compressore, il processo si presenta così: il compressore distilla il refrigerante in un circolo vizioso. Freon, a sua volta, cambia lo stato di aggregazione a causa di dispositivi speciali, raccoglie il calore all'interno e lo trasferisce all'esterno.

Il ciclo di lavoro nel sistema viene ripetuto fino al raggiungimento dei valori di temperatura impostati dai programmi di sistema e riprende nuovamente quando viene registrato il loro aumento

Dopo il raffreddamento ai parametri desiderati, il termoregolatore arresta il motore, interrompendo il circuito elettrico.

Quando la temperatura nelle camere inizia a salire, i contatti si richiudono e il motore del compressore viene azionato relè di avvio protettivo. Ecco perché, durante il funzionamento del frigorifero, il ronzio del motore appare costantemente e poi si attenua nuovamente.

Consigli per l'uso e la cura

Non c'è nulla di complicato nel funzionamento dell'attrezzatura: funziona automaticamente tutto il giorno. L'unica cosa che deve essere eseguita la prima volta che lo si accende e lo si regola periodicamente durante il funzionamento è stabilire il regime di temperatura ottimale in circostanze specifiche.

Viene impostata la temperatura desiderata termostato. In un sistema elettromeccanico, i valori sono impostati a occhio o in conformità con le raccomandazioni specificate nelle istruzioni del produttore. In questo caso, è necessario prendere in considerazione il tipo e la quantità di prodotti conservati nel frigorifero.

La manopola del regolatore, di regola, è un meccanismo circolare con diverse divisioni oppure, nei modelli più moderni e più costosi, il controllo può essere effettuato utilizzando il pannello a sfioramento.

Per valutare il grado di congelamento, gli esperti consigliano innanzitutto di posizionare il regolatore in posizione centrale e dopo un po ', se necessario, ruotarlo verso destra o sinistra

Ogni segno su tale penna corrisponde a un regime di temperatura specifico: maggiore è la divisione, minore è la temperatura. L'unità elettronica consente di impostare la temperatura con una precisione massima di 1 grado utilizzando la manopola o i pulsanti.

Ad esempio, impostare il vano congelatore su -14 gradi. Tutti i parametri immessi verranno visualizzati su un display digitale.

Per massimizzare la vita di un frigorifero domestico, non dovresti solo capire il suo dispositivo, ma anche prenderti cura con competenza di esso. La mancanza di un servizio adeguato e un funzionamento improprio possono portare a una rapida usura delle parti importanti e ad un malfunzionamento.

Puoi evitare conseguenze indesiderate seguendo una serie di regole:

1. Pulire regolarmente il condensatore da sporco, polvere e ragnatele nei modelli con una griglia metallica aperta sulla parete posteriore. Per fare questo, usa un normale straccio leggermente inumidito o un aspirapolvere con un piccolo ugello.
2. Installare l'apparecchiatura correttamente. Assicurarsi che la distanza tra il condensatore e la parete della stanza non sia inferiore a 10 cm, in modo da garantire una circolazione senza ostacoli delle masse d'aria.
3. Scongelare in tempo, impedendo la formazione di uno strato eccessivo di neve sulle pareti delle camere. Allo stesso tempo, per eliminare le croste di ghiaccio, è vietato l'uso di coltelli e altri oggetti affilati che possono facilmente danneggiare e disabilitare l'evaporatore.

Va inoltre tenuto presente che il frigorifero non deve essere posizionato vicino ad apparecchi di riscaldamento e in luoghi in cui è possibile il contatto diretto con la luce solare. L'eccessiva influenza del calore esterno influisce negativamente sul funzionamento dei componenti principali e sulle prestazioni complessive del dispositivo.

Per la pulizia di frammenti del prodotto in acciaio inossidabile, sono adatti solo strumenti speciali raccomandati dal produttore nel manuale dello strumento

Se si prevede di trasportare da un posto all'altro, è meglio trasportare l'attrezzatura in un camion con un furgone alto, fissandolo in una posizione strettamente verticale.

Pertanto, è possibile prevenire guasti, perdite d'olio dal compressore che entrano direttamente nel circuito di circolazione dell'agente di raffreddamento.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video n. 1. Come funziona l'unità di refrigerazione:

Video n. 2. Spiegazione dettagliata del dispositivo di refrigerazione a compressione:

Video n. 3. Informazioni sul funzionamento delle macchine ad assorbimento:

Mentre le apparecchiature di refrigerazione funzionano correttamente, i consumatori raramente sono interessati alla sua progettazione. Tuttavia, questa conoscenza non deve essere trascurata. Sono molto utili perché consentono di determinare rapidamente la causa del guasto e di individuare il luogo problematico, prevenendo gravi malfunzionamenti.

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