03 января 2024 4 333
Как работает холодильник
Есть хороший способ изучить как работает холодильник. Мы постарались схематично и максимально наглядно отобразить все процессы, сопровождающие его работу.
Если рассматривать холодильник как замкнутую теплообменную систему, то можно просто и наглядно объяснить принцип его работы. Например, вы можете посмотреть видео ниже и всё станет понятно.
Видео от Discovery как работает холодильник
Как работает холодильник – принцип работы
Первая часть
Вначале компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. Компрессор холодильника работает как обыкновенный насос. Он создаёт избыточное давление на стороне нагнетания за счёт снижения давления на всасывающей стороне.
Если в конденсаторе пары охлаждаются и конденсируются, переходя из газообразного состояния в жидкую фракцию, то избыточное тепло переходит в окружающую среду.
Этот процесс происходит непрерывно по мере увеличения давления газа при нагнетании его компрессором. При этом сам конденсатор нагревается.
Как правило, конденсатор подбирается таким образом, чтобы происходило равномерное отведение избыточного тепла от агрегата. Если размер и площадь поверхности конденсатора будут недостаточными, то нагрев может быть значительным. В некоторых моделях холодильников предусмотрено принудительное охлаждение конденсатора при помощи вентилятора.
Вторая часть
Если конденсатор отдаёт тепло в окружающее пространство, то он постепенно остывает. Дальше жидкий фреон попадает в фильтр-осушитель и через капиллярную трубку возвращается в испаритель.
Длина и поперечное сечение капиллярной трубки подбираются таким образом, чтобы создать необходимую разность давлений всасывания и конденсации для данного компрессора.
Третья часть
На входе в испаритель происходит дросселирование. Давление фреона падает до давления кипения. Если тепловая энергия, необходимая для кипения, поглощается с поверхности испарителя, то при этом сам испаритель остывает, охлаждая воздух в камере.
Пройдя через испаритель, фреон превращается в пар, который через всасывающий патрубок попадает в компрессор.
Если описанный процесс происходит непрерывно, то температура в камере вокруг испарителя будет постепенно понижаться, опускаясь до значений, близких к температуре кипения фреона.
Статья по теме: Из чего состоит холодильник
Компрессор – это электродвигатель, который обеспечивает циркуляцию фреона по холодильному контуру. Если рассматривать работу компрессора упрощённо, то можно сказать, что он состоит из электрической части – ротора и статора – а также из поршневой и клапанной системы. Электродвигатель приводит в движение поршень, а клапана создают необходимую разницу давлений нагнетания и всасывания.
Конденсатор – это теплообменное устройство. Если он выполнен в виде змеевика из металлической трубки, то его размещают на задней стенке холодильника снаружи или внизу рядом с компрессором (с применением вентилятора принудительного охлаждения).
В некоторых моделях холодильников он спрятан внутри корпуса. Конденсатор всегда должен хорошо охлаждаться.
Испаритель – это теплообменный аппарат, предназначенный непосредственно для охлаждения воздуха в камере. В нём происходит кипение фреона за счёт поглощения тепла из окружающего пространства.
Если тепло поглощается, то сама поверхность испарителя охлаждается и за счёт этого понижается температура в окружающем объёме.
Капиллярная трубка – это тонкая длинная металлическая трубка с внутренним диаметром 0,6-0,8 мм. Она устанавливается между фильтром и испарителем. Капиллярная трубка снижает и выравнивает давление фреона от значения его конденсации до кипения в испарителе.
Если длина и площадь поперечного сечения капиллярной трубки подобраны правильно, то холодильная система будет иметь оптимальные параметры и максимальный коэффициент полезного действия.
Фильтр-осушитель представляет собой медную толстую трубку длиной 10-15 см с вытянутыми краями. Он устанавливается между конденсатором и капиллярной трубкой. Внутри находится цеолит, который поглощает влагу из фреона, а также предотвращает засорение системы твёрдыми частицами.
