Como funciona o refrigerador: dispositivo e princípio de operação dos principais tipos de refrigeradores

Uma compreensão clara do dispositivo e dos processos que ocorrem dentro da unidade de refrigeração ajuda a prolongar a vida útil do equipamento. É fácil entender como a geladeira funciona. Em qualquer modelo, consiste na formação de um ambiente frio, absorvendo calor na parte interna do objeto e sua subsequente remoção fora do dispositivo.

Você aprenderá tudo sobre como os refrigeradores com diferentes princípios operacionais funcionam com o artigo que apresentamos. Falaremos sobre os recursos do dispositivo e as regras operacionais relacionadas. Nossas dicas ajudarão a proteger os chillers contra falhas prematuras e a poupar o trabalho de repará-los.

O princípio de operação dos principais tipos de refrigeradores

O equipamento de refrigeração é usado em muitos campos de atividade. Você não pode prescindir disso na vida cotidiana e é impossível imaginar o trabalho completo de lojas de produção em empresas, pregões, estabelecimentos de restauração pública.

Dependendo da finalidade e do escopo pretendidos, existem vários tipos principais de dispositivos: absorção, vórtice, termoelétrico e compressor.

O tipo de compressor é o mais comum, portanto, o consideraremos com mais detalhes na próxima seção. Agora, vamos descrever as principais diferenças entre todas as 4 construções.

A operação da tecnologia de absorção

Duas substâncias circulam no sistema de plantas do tipo absorção - refrigerante e absorvente. As funções do refrigerante são geralmente desempenhadas por amônia, menos frequentemente acetileno, metanol, freon, solução de brometo de lítio.

O absorvente é um líquido que possui capacidade de absorção suficiente. Pode ser ácido sulfúrico, água, etc.

Todo o trabalho do equipamento é baseado no princípio da absorção, o que implica a absorção de uma substância por outra.O projeto consiste em várias unidades líderes - evaporador, absorvedor, condensador, válvulas de controle, gerador, bomba

Os elementos do sistema são conectados por tubos, com a ajuda dos quais um único circuito fechado é formado. O resfriamento das câmaras é devido à energia térmica.

O processo é o seguinte:

• um refrigerante dissolvido em um líquido penetra no evaporador;
• vapores de amônia fervendo a 33 graus são liberados da solução concentrada, resfriando o objeto;
• a substância passa para o absorvedor, onde é novamente absorvida pelo absorvente;
• a bomba bombeia a solução para um gerador aquecido por uma fonte de calor específica;
• a substância ferve e os vapores de amônia liberados entram no condensador;
• o refrigerante esfria e se transforma em líquido;
• o fluido de trabalho passa pela válvula de controle, é comprimido e enviado ao evaporador.

Como resultado, a amônia que circula em um circuito fechado retira o calor da câmara de refrigeração e entra no evaporador. E dá ao meio ambiente, estando no capacitor. Loops jogam sem parar.

Como a unidade não pode ser desligada, ela não é muito econômica e aumenta o consumo de energia. Se esse equipamento falhar, provavelmente falhará em repará-lo.

A dependência dos dispositivos de absorção da tensão, corrente e outros parâmetros da rede de fornecimento de energia é mínima. O tamanho compacto facilita a instalação em qualquer área conveniente

No design dos dispositivos, não há elementos volumosos de movimento e fricção, portanto, eles têm um baixo nível de ruído. Os dispositivos são relevantes para edifícios cuja rede elétrica está sujeita a cargas de pico constantes e locais onde não há fonte de alimentação constante.

O princípio de absorção é implementado em unidades de refrigeração industrial, pequenas geladeiras para automóveis e escritórios. Às vezes, é encontrado em modelos domésticos individuais que operam com gás natural.

O princípio de operação de modelos termoelétricos

A redução de temperatura na câmara do refrigerador termoelétrico é alcançada usando um sistema especial que bombeia calor de acordo com o efeito Peltier. Implica a absorção de calor na área de conexão de dois condutores diferentes no momento da passagem da corrente elétrica através dele.

O design dos refrigeradores consiste em elementos termoelétricos na forma de um cubo feito de metais. Eles são combinados por um circuito elétrico. Juntamente com o movimento da corrente de um elemento para outro, o calor também se move.

A placa de alumínio absorve-a do compartimento interno e depois a transfere para as peças cúbicas de trabalho, que, por sua vez, executam um redirecionamento para o estabilizador. Lá, graças ao ventilador, é jogado fora. Por esse princípio, portáteis mini geladeiras e bolsas com efeito de resfriamento.

Na maioria dos modelos de aparelhos de refrigeração termoelétricos, ao alternar a polaridade da fonte, é possível obter não apenas o frio, mas também o aquecimento - até 60 graus Celsius. Esta função é usada para aquecer alimentos.

Este equipamento é usado para acampar, no campo de organização de carros, iates e barcos a motor, geralmente colocados em cabanas e em outros locais onde é possível fornecer ao dispositivo uma fonte de alimentação com uma voltagem de 12 V.

Nos produtos termoelétricos, é fornecido um mecanismo especial de emergência, que os desliga em caso de superaquecimento das peças de trabalho ou falha do sistema de ventilação.

As vantagens deste método de operação incluem alta confiabilidade e um nível de ruído bastante baixo durante a operação dos dispositivos. Entre as desvantagens estão o alto custo, a sensibilidade a temperaturas externas.

Características do equipamento nos refrigeradores de vórtice

Nos dispositivos desta categoria, há um compressor.Comprime o ar, o que se expande ainda mais nas unidades instaladas dos resfriadores de vórtice. O objeto esfria devido a uma forte expansão do ar comprimido.

Os dispositivos de vórtice são duráveis ​​e seguros: eles não precisam de eletricidade, não têm elementos móveis, não contêm produtos químicos perigosos no sistema interno da estrutura

O método do resfriador de vórtice não foi amplamente utilizado e limitou-se apenas a testar amostras. Isso é explicado pelo alto consumo de ar, operação muito barulhenta e capacidade de refrigeração relativamente baixa. Às vezes, os dispositivos são usados ​​em empresas industriais.

Visão geral da tecnologia de compressores

Os refrigeradores de compressor são o tipo mais comum de equipamento doméstico. Eles estão em quase todas as casas - eles não consomem muitos recursos energéticos e são seguros para operar. Os modelos mais bem-sucedidos de fabricantes confiáveis ​​atendem seus proprietários há mais de 10 anos. Considere sua estrutura e os princípios pelos quais eles trabalham.

Recursos do dispositivo interno

Um refrigerador doméstico clássico é um armário com orientação vertical, equipado com uma ou duas portas. Seu corpo é feito de chapa de aço rígida com uma espessura de cerca de 0,6 mm ou plástico durável que facilita o peso da estrutura de suporte.

Para uma vedação de alta qualidade do produto, é usada uma pasta com alto teor de cloreto de vinila. A superfície é preparada e coberta com esmalte de alta qualidade das pistolas de pintura. Na produção de compartimentos metálicos internos, é utilizado o chamado método de estampagem, os armários de plástico são feitos de acordo com o método de moldagem a vácuo.

As portas do aparelho são feitas de chapas de aço. Uma densa vedação de borracha é inserida nas bordas, o que não permite a passagem de ar externo. Obturadores magnéticos são incorporados em algumas modificações

Entre a parede interna e externa do produto, é necessariamente colocada uma camada de isolamento térmico, que protege a câmera do calor que tenta penetrar no ambiente e evita a perda de frio formado no interior. Feltro de mineral ou de vidro, espuma de poliestireno e espuma de poliuretano são adequados para esses fins.

O espaço interior é tradicionalmente dividido em duas áreas funcionais: refrigeração e freezer.

De acordo com o layout, eles distinguem:

• um-;
• dois;
• dispositivos de múltiplas câmaras.

Em uma exibição separada, realçada Agregados lado a ladoincluindo duas, três ou quatro câmeras.

As unidades de câmara única estão equipadas com uma porta. Na parte superior do equipamento existe um compartimento congelador com porta própria com mecanismo dobrável ou de abertura, e na parte inferior há uma seção de refrigeração com prateleiras ajustáveis ​​em altura.

Nas câmeras, um equipamento de iluminação com um LED ou uma lâmpada incandescente comum é instalado para ver o que realmente há na geladeira.

Dispositivos fabricados pelo tipo de "lado a lado", contrapartes muito maiores e mais amplas. Ambos os compartimentos ocupam espaço ao longo de toda a altura do equipamento. Eles são paralelos um ao outro.

Em unidades de duas câmaras, os armários internos são isolados e separados por suas próprias portas. A localização dos departamentos neles pode ser europeia e asiática. A primeira opção envolve o layout inferior do freezer, a segunda - a superior.

Elementos estruturais constituintes

As unidades de refrigeração do tipo compressor não produzem frio. Eles esfriam o objeto absorvendo o calor interno e redirecionando-o para o exterior.

O procedimento para a formação de frio prossegue com a participação dos seguintes nós:

• agente de resfriamento;
• capacitor;
• radiador evaporativo;
• unidade de compressor;
• válvula termostática.

O refrigerante usado para encher o sistema de refrigeração é tocado por várias marcas de freon - uma mistura de gases com um alto nível de fluidez e temperaturas de ebulição / evaporação razoavelmente baixas. A mistura se move em um circuito fechado, transferindo calor para diferentes partes do ciclo.

Na maioria dos casos, os fabricantes usam o Freon 12. como elemento de trabalho para as máquinas de refrigeração domésticas Este gás incolor com um cheiro específico quase imperceptível não é tóxico para os seres humanos e não afeta o sabor e as propriedades dos produtos armazenados nas câmaras.

Compressor - A parte central do design de qualquer geladeira. É um inversor ou unidade linear que provoca circulação forçada de gás no sistema, bombeando pressão. Basta colocar compressor de geladeira comprime os pares de freon e os faz se mover na direção certa.

O equipamento pode ser equipado com um ou dois compressores. As vibrações que surgem durante a operação são absorvidas pela suspensão externa ou interna. Nos modelos com um par de compressores, um dispositivo separado é responsável por cada câmara.

Existem dois subtipos de classificação de compressor:

1. Dinâmico. Força o refrigerante a se mover devido à força de movimento das pás de um ventilador centrífugo ou axial. Possui uma estrutura simples, mas devido à baixa eficiência e ao rápido desgaste sob a influência do torque em equipamentos domésticos, raramente é usado.
2. Volumoso. Comprime o fluido de trabalho usando um dispositivo mecânico especial iniciado por um motor elétrico. Acontece pistão e rotativo. Basicamente, em refrigeradores, esses compressores são instalados.

Unidade de pistão É apresentado na forma de um motor elétrico com um eixo vertical fechado em uma caixa de metal de uma peça. Quando o relé de partida conecta a energia, ele ativa o eixo de manivela e o pistão montado nele começa a se mover.

Um sistema de abertura e fechamento de válvulas está conectado ao trabalho. Como resultado, os pares de freon são retirados do evaporador e bombeados para o condensador.

Se o compressor de pistão quebrar, o reparo será possível apenas se for utilizado equipamento profissional especializado. Qualquer desmontagem em um ambiente doméstico está repleta de perda de rigidez e impossibilidade de operação adicional

Nos mecanismos do rotor, a pressão necessária é mantida por dois rotores se movendo um em direção ao outro. Freon entra no bolsão superior localizado no início dos eixos, é comprimido e sai pelo orifício inferior de pequeno diâmetro. Para reduzir o atrito, o óleo é introduzido no espaço entre os eixos.

Capacitores são feitos na forma de uma grade de bobina, que é fixada na parede traseira ou lateral do equipamento.

Eles têm um design diferente, mas sempre são responsáveis ​​por uma tarefa: resfriar os vapores de gás quente para ajustar as temperaturas, condensando a substância e dissipando o calor na sala. Eles são blindados ou tubulares.

O evaporador consiste em um tubo de alumínio fino, chapas de aço soldadas. Ele entra em contato com os compartimentos internos da geladeira, remove efetivamente o calor absorvido do dispositivo e reduz significativamente a temperatura nos armários

Válvula de expansão termostática necessário para manter a pressão do fluido de trabalho em um determinado nível. Grandes unidades da unidade são interconectadas por um sistema de tubos formando um anel fechado e apertado.

Ciclo de trabalho

A temperatura ideal para armazenamento de longo prazo de provisões em dispositivos de compressão é criada durante os ciclos de trabalho que são realizados um após o outro.

Eles procedem da seguinte maneira:

• quando o dispositivo está conectado à rede elétrica, um compressor inicia, comprimindo os pares de freon, aumentando simultaneamente sua pressão e temperatura;
• sob a força da pressão excessiva, um fluido de trabalho quente em um estado de agregação de gás entra no capacitor;
• movendo-se ao longo de um longo tubo de metal, o vapor libera o calor acumulado no ambiente, esfria até os valores de temperatura ambiente e se transforma em líquido;
• um fluido de trabalho líquido passa por um filtro secador que absorve o excesso de umidade;
• o refrigerante penetra através de um tubo capilar estreito, na saída da qual sua pressão diminui;
• a substância esfria e é convertida em gás;
• o vapor resfriado chega ao evaporador e, passando por seus canais, retira calor dos compartimentos internos da unidade de refrigeração;
• A temperatura de Freon aumenta e ele novamente vai para o compressor.

Em termos simples, como o refrigerador do compressor funciona, o processo se parece com o seguinte: o compressor destila o refrigerante em um círculo vicioso. Freon, por sua vez, altera o estado de agregação devido a dispositivos especiais, coleta calor no interior e o transfere para fora.

O ciclo de trabalho no sistema é repetido até que os valores de temperatura definidos pelos programas do sistema sejam atingidos e retoma novamente quando o aumento é registrado.

Após o resfriamento até os parâmetros desejados, o controlador de temperatura para o motor, interrompendo o circuito elétrico.

Quando a temperatura nas câmaras começa a subir, os contatos se fecham novamente e o motor do compressor é acionado relé de partida de proteção. É por isso que, durante o funcionamento da geladeira, o zumbido do motor aparece constantemente e depois desaparece.

Recomendações de uso e cuidados

Não há nada complicado na operação do equipamento: ele funciona automaticamente 24 horas por dia. A única coisa que precisa ser feita na primeira vez em que você o liga e o ajusta periodicamente durante a operação é estabelecer o regime ideal de temperatura em circunstâncias específicas.

A temperatura desejada é ajustada termostato. Em um sistema eletromecânico, os valores são definidos a olho nu ou de acordo com as recomendações especificadas nas instruções do fabricante. Nesse caso, o tipo e a quantidade de produtos armazenados na geladeira devem ser levados em consideração.

O botão, por via de regra, é um mecanismo redondo com várias divisões, ou, em modelos mais modernos e mais caros, o controle pode ser realizado usando o painel de toque.

Para avaliar o grau de congelamento, os especialistas aconselham primeiro a colocar o regulador na posição intermediária e, depois de um tempo, se necessário, torça-o para a direita ou esquerda

Cada marca em uma caneta corresponde a um regime de temperatura específico: quanto maior a divisão, menor a temperatura. A unidade eletrônica permite definir a temperatura com uma precisão máxima de 1 grau usando o botão rotativo ou os botões.

Por exemplo, defina o compartimento do freezer para -14 graus. Todos os parâmetros inseridos serão exibidos em um display digital.

Para maximizar a vida útil de um refrigerador doméstico, você não deve apenas entender seu dispositivo, mas também cuidar dele com competência. A falta de serviço adequado e a operação inadequada podem levar ao desgaste rápido de peças importantes e ao mau funcionamento.

Você pode evitar conseqüências indesejáveis ​​aderindo a várias regras:

1. Limpe o condensador regularmente de sujeira, poeira e teias de aranha em modelos com uma grade de metal aberta na parede traseira. Para fazer isso, use um pano comum comum ou um aspirador de pó umedecido com um bico pequeno.
2. Instale o equipamento corretamente. Certifique-se de que a distância entre o condensador e a parede da sala não seja inferior a 10 cm, medida que ajudará a garantir a circulação desimpedida das massas de ar.
3. Descongelar a tempoimpedindo a formação de uma camada excessiva de neve nas paredes das câmaras. Ao mesmo tempo, para eliminar as crostas de gelo, é proibido o uso de facas e outros objetos pontiagudos que possam danificar e desativar facilmente o evaporador.

Lembre-se também de que o refrigerador não deve ser colocado próximo a aparelhos de aquecimento e em locais onde é possível o contato direto com a luz solar. A influência excessiva do calor externo afeta adversamente a operação dos componentes principais e o desempenho geral do dispositivo.

Para a limpeza de fragmentos do produto em aço inoxidável, somente as ferramentas especiais recomendadas pelo fabricante no manual do instrumento são adequadas.

Se você planeja transportar de um lugar para outro, é melhor transportar o equipamento em um caminhão com uma van alta, fixando-o em uma posição estritamente vertical.

Assim, é possível evitar quebras, vazamentos de óleo do compressor entrando diretamente no circuito de circulação do agente de refrigeração.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Como a unidade de refrigeração funciona:

Vídeo # 2. Explicação detalhada do dispositivo de refrigeração por compressão:

Vídeo nº 3. Informações sobre o funcionamento de máquinas de absorção:

Enquanto o equipamento de refrigeração está funcionando corretamente, os consumidores raramente se interessam pelo seu design. No entanto, esse conhecimento não deve ser negligenciado. Eles são muito valiosos porque permitem que você determine rapidamente a causa do colapso e encontre o local do problema, evitando avarias graves.

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