Принцип работы компрессора холодильника

Плюсы и минусы автомобильных холодильников

Общие сведения о холодильных машинах

Холодильные машины и установки предназначены для искусственного снижения и поддержания пониженной температуры ниже температуры окружающей среды от 10 °С и до -153 °С в заданном охлаждаемом объекте. Машины и установки для создания более низких температур называются криогенными. Отвод и перенос теплоты осуществляется за счет потребляемой при этом энергии. Холодильная установка выполняется по проекту в зависимости от проектного задания, определяющего охлаждаемый объект, необходимого интервала температур охлаждения, источников энергии и видов охлаждающей среды (жидкая или газообразная).

Холодильная установка может состоять из одной или нескольких холодильных машин, укомплектованных вспомогательным оборудованием: системой энерго- и водоснабжения, контрольно-измерительными приборами, приборами регулирования и управления, а также системой теплообмена с охлаждаемым объектом. Холодильная установка может быть установлена в помещении, на открытом воздухе, на транспорте и в разных устройствах, в которых надо поддерживать заданную пониженную температуру и удалять излишнюю влагу воздуха.

Система теплообмена с охлаждаемым объектом может быть с непосредственным охлаждением холодильным агентом, по замкнутой системе, по разомкнутой, как при охлаждении сухим льдом, или воздухом в воздушной холодильной машине. Замкнутая система может также быть с промежуточным хладагентом, который переносит холод от холодильной установки к охлаждаемому объекту.

Началом развития холодильного машиностроения в широких размерах можно считать создание Карлом Линде в 1874 году первой аммиачной паро-компрессорной холодильной машины. С тех пор появилось много разновидностей холодильных машин, которые можно сгруппировать по принципу работы следующим образом: паро-компрессионнные, упрощенно называемые компрессорные, обычно с электроприводом; теплоиспользующие холодильные машины: абсорбционные холодильные машины и пароэжекторные; воздушно-расширительные, которые при температуре ниже -90 °С экономичнее компрессорных, и термоэлектрические, которые встраиваются в приборы.

Каждая разновидность холодильных установок и машин имеет свои особенности, по которым выбирается их область применения. В настоящее время холодильные машины и установки применяются во многих областях народного хозяйства и в быту.

Как выбрать встраиваемый холодильник: размеры и функции агрегатов

При выборе встраиваемого холодильника необходимо в комплексе и практически одновременно определиться с несколькими показателями:

При выборе встраиваемого холодильника нужно помнить, что его цена будет выше, чем у обычной модели

• какой объем агрегата (размеры) и количество камер предпочтительнее;
• желаемые эксплуатационные характеристики модели (функции);
• размеры площади для установки.

Все три фактора взаимозависимы. Основной критерий при проведении расчетов – количество членов семьи. На одного человека условно необходимо 120 л объема, на каждого последующего – по 60 л. Стоит также учесть особенности организации быта: как часто и в каком количестве делаются запасы продуктов, предпочитается ли замораживание как способ хранения и пр.

От высоты встраиваемого холодильника (она может быть различной, но обычно не превышает 200 см) во многом зависит расположение камер. Более высокие модели имеют раздельные холодильное и морозильное отделения, причем последнее может находиться как в нижней, так и в верхней части.

В низких моделях размер морозилки небольшой, она не имеет отдельной двери. От размещения камер в значительной степени зависит функционал агрегата – наличие различных зон (свежести, интенсивной заморозки, быстрой заморозки и пр.). Выбранная на основе потребностей и пожеланий модель должна поместиться в отведенное для нее пространство.

Холодильники sidebyside имеют стандартные размеры высоты и глубины, но значительно отличаются шириной

Стандартная ширина холодильника как основной габаритный показатель

Классические холодильники делятся на три основных типа: полногабаритные, средние и маленькие (включая мини-бары). Данное деление уместно применить и к встраиваемым моделям. Стандартными размерами можно считать следующие:

• полногабаритные агрегаты: высота – 175-200 см, ширина– 55-60 см, глубина –55-60 см;
• средние модели: высота –130-150 см, ширина –45-55 см, глубина –50-60 см;
• маленькие встраиваемые холодильники: высота –60-80 см, ширина –50 см, глубина –50 см.

Холодильники sidebyside (с боковым расположением морозильной камеры) имеют стандартную высоту до 200 см и глубину 60 см, но значительно отличаются шириной. Традиционно это 90 см, но немалое количество моделей имеют ширину 110–112 см.

Для полногабаритных агрегатов стандартными размерами являются следующие величины: высота – до 200 см, ширина – 55-60 см, глубина –55-60 см

Ширина – наиболее важный габаритный показатель при выборе встраиваемого холодильника. Если глубину производители стремятся выдерживать стандартную, с учетом размеров кухонной мебели, а высота может варьировать, то основополагающей для определения места установки становится ширина. При наличии свободной площади проблем не возникает. Однако просторные кухни есть далеко не у всех, и подчас считать приходится каждый сантиметр.

Особого подхода при выборе модели требуют холодильники, встраиваемые под столешницу. В таких случаях данный габаритный показатель переходит в эстетическую плоскость. Стандартная ширина дверей фасадов кухонной мебели составляет 40-45 см, холодильника – 50 см. Нарушение размерного единообразия может привести к потере эстетичности.

Как сделать аккумулятор холода своими руками

Если возникла необходимость в поездке, а термосумки с аккумуляторами нет, то можно сделать их своими руками. Возьмите обыкновенную сумку и обложите ее внутри куском тонкого утеплителя с отражающим слоем из лавсана или пищевой фольгой, а аккумулятор можно приготовить из подручных средств, которые есть дома.

Аккумуляторы нельзя класть в обычные дорожные сумки – их содержимое может повредить подкладку и ткань изнутри.

Как приготовить аккумулятор холода своими руками:

• В один литр подогретой воды добавьте 500 гр поваренной соли, перемешайте до полного растворения, залейте в пластиковую бутылку и заморозьте. Работать такой хладагент будет около 12 часов, и поддерживать температуру от -20 до 0 градусов.
• На литр воды добавьте 200гр глауберовой соли и 10-15гр обойного клея, немного нагрейте до образования гелиевой субстанции и положите в морозилку на 8 часов. Такой состав способен поддерживать температуру -10 градусов около 20 часов.
• Сварите не очень густой обычный клейстер из муки, крахмала или желатина, залейте в емкость и заморозьте. Или 40 гр обойного клея растворите в одном литре воды. Эти составы выдерживают 12 часов и поддерживают температуру около 0 градусов.
• Самый простой способ сохранения продуктов при поездке до пикника – это заморозка бутылки водки или спирта, растворенного в воде. Водка замерзает в морозильной камере около 12 часов, держит температуру -2- 0 градусов в течение 8 часов. Также она будет полезна на природе.

Составы хладагента можно залить в пластиковую бутылку, пакет из-под сока или резиновую грелку, главное, чтобы они герметично закрывались.

При транспортировке на емкостях образуется конденсат, поэтому лучше обернуть их мягким махровым полотенцем и завернуть в пакет, так они будут дольше отдавать холод, а жидкость не будет скапливаться на дне сумки.

Такой аккумулятор холода сохранит продукты при температуре -15° на протяжении 11-13 часов.

Линейный компрессор в холодильнике

Устройства линейного типа устанавливаются на 8 из 10 моделей холодильников современного образца. Конструкция такого компрессора включает в себя цилиндр, ЭМ-катушку с обмоткой, пружину и поршень. Как и все остальные разновидности компрессоров, линейный осуществляет циркуляцию охлаждающего вещества по системе.

Работает он не беспрерывно: его включение происходит только тогда, когда температура в камерах поднимается выше заданной. Именно поэтому так часто можно услышать, как холодильник начал свою работу при открытии дверцы или загрузке продуктов.

Принцип работы

При подаче на обмотку катушки электрического тока вокруг поршня создаётся электромагнитное поле, приводящее механизм в движение. Пружина в конструкции предназначается для того, чтобы возвращать поршень в изначальное положение.

Когда хладагент «прогнан» по системе, подача электричества на катушку прекращается, прибор завершает работу до следующего цикла.

Важно! Включение компрессора производится не через строго определённые промежутки времени, а по мере необходимости, когда датчик, установленный в камере, улавливает показатель температуры, превышающий выставленный. Датчик температуры также работает всё время, пока включен компрессор

В первых моделях таких устройств использовался кривошипно-шатунный механизм вкупе с электродвигателем. Такая конструкция имела куда большее количество точек трения и отличалась меньшей надёжностью. Кроме того, при работе она производила гораздо большее количество шума. После «модернизации» и избавления от этих деталей компрессоры стали на 15–20 дБ менее шумными.

Немного об истории хладагентов

Относительно современный хладагент (фреон) был изобретен в 1890 году, в 1920-х его начали активно внедрять в производство, оттесняя такие вещества, как диоксид серы, хлорметан и аммиак. Главная беда «старого поколения» – токсичность и пожароопасность.

Если сегодня у вас прохудится контур и начнётся утечка фреона – ничего по сути страшного не произойдёт. Холодильник только в ремонт отдать придётся

А вот в те далёкие времена можно было ещё и взорвать кухню по неосторожности

Кроме того, вредили они и окружающей среде, причём сильно. В 1970-х стало известно, что молекулы хлора, попав в окружающий мир, не торопятся разлагаться, а скапливаются в атмосфере и пожирают озоновый слой. Примерно в те же года установили, что холодильный аммиак не просто вредит окружающему миру, но и добавляет баллы в копилку «глобальное потепление» (вещество буквально накапливалось в атмосфере, не пропускало инфракрасные лучи и вызывало теплообмен).

В результате состав с хлором и бромом был запрещён. С тех самых пор создание и развитие хладагентов (которые используются не только в холодильниках, но и в легковых авто) вышло на новый уровень. Открывались все новые соединения, которые были чуть более безопасными, чем предыдущие, но нашей планете всё равно угрожали. Парниковые газы, токсичность – в общем, все прелести индустриализации.

Процесс замены опасных хладагентов на безопасные продолжается по сей день. Так, на 2018 год только 60% новых легковых машин европейского производства перешли на безопасные хладагенты, несмотря на соответствующие указы, резолюции и распоряжения ООН. Такая же примерно картина и на рынке холодильников.

Новые модели оснащаются безопасным для природы изобутаном, но старые (особенно нежно любимые Мински, Оки и Смоленски) продолжают работать на довольно вредных веществах. Да и знаете, возникает вопрос – а когда небезопасным признают изобутан? Когда выяснится, что из-за него накапливаются газы, разрушается озоновый слой или ещё что-то нехорошее происходит?

Габариты и компоновка

Размеры холодильников

Ширина и глубина стандартного холодильника — 60 см, а высота может быть разной. У однокамерных — от 85 до 185 см, кроме узких моделей, а у двух- и трехкамерных — до 2 м и выше. Есть также компактные варианты для малогабаритных кухонь шириной 45 см и модели с увеличенным объемом камер шириной 70 см.Совет: если вы обустраиваете кухню «с нуля», сначала нарисуйте на бумаге или в компьютерной программе план, что и где будет стоять, в соответствии с размерами помещения и габаритами бытовой техники. Оцените, насколько это будет удобно. И только после этого приступайте к выбору холодильника и другой техники.

Встраиваемые модели

Если холодильник не вписывается в дизайн вашей кухни, обратите внимание на встраиваемые модели. У них нет декоративных стенок, но есть крепления для навешивания кухонных фасадов

Только учитывайте один нюанс. В сравнении с классическими вариантами у встроенных холодильников меньший объем камер при тех же габаритах.

Количество и расположение камер

Сейчас выпускают холодильники с разным количеством камер:

• однокамерные это агрегаты только с холодильной или только морозильной камерой. Холодильники без морозилки не получили широкого распространения, но в продаже их найти можно. Однокамерные морозильные шкафы покупают в дополнение к уже имеющемуся холодильнику, чтобы хранить большие объемы замороженных продуктов: мясо, замороженные ягоды и овощи со своей дачи и т.д.;
• двухкамерные: здесь морозильная и холодильная камера обычно разделены. Это удобно и экономично. В моделях, где морозильная камера расположена снизу, она, как правило, бОльшего размера. Есть холодильники с внутренней морозилкой (по типу советских), в них морозильная и холодильная камера находятся за одной общей дверцей. Такие модели постепенно уходят с рынка;

Двухкамерный холодильник BOSCH с зоной повышенной влажности для хранения овощей и фруктов

• многокамерные с тремя, четырьмя, пятью камерами, в которые вынесены зона свежести, овощной ящик или «нулевая камера». Таких холодильников на рынке немного и у них достаточно высокая цена;
• FrenchDoor — особая разновидность холодильников, у которых холодильная камера имеет две распашные створки двери, а морозильная с одной дверью находится, обычно, снизу. Ширина таких моделей 70-80 см, а объем камеры около 530 л. Это промежуточный вариант для тех, кому малы стандартные холодильники, но слишком велики и дороги Side-by-Side.
• Side-by-Side подойдет для большой семьи и просторной кухни. У него большие холодильная и морозильная камеры, расположенные рядом друг с другом. Дверцы открываются в разные стороны, как у шкафа. Часто модели имеют дополнительные полезные опции: генератор льда, система отталкивания пыли и т.д.

Холодильник Side-by-Side

Специальные холодильники

Отдельно можно рассказать о винных холодильных шкафах и хьюмидорах для хранения сигар. Для сохранения качества в них поддерживаются оптимальные для этих продуктов температура и влажность.В хьюмидорах полки сделаны из дерева, чтобы избежать появления несвойственного сигарам запаха.Винные шкафы могут иметь несколько зон с разной температурой для хранения белых и красных вин. Полки здесь часто расположены под наклоном, чтобы пробка изнутри всегда соприкасалась с вином и не пересыхала.

Зона свежести

«Зона свежести» — это контейнер с температурой на 2-3 градуса ниже, чем в холодильной камере, то есть близкой к нулю. Он предназначен для хранения мяса, птицы, рыбы до 5 дней без заморозки.Холодильник LG с повышенной влажности и зоной свежестиВ этом холодильнике зона повышенной влажности расположена под зоной свежестиНулевая зона встречается в топовых моделях холодильников разных производителей. Это контейнер с собственным испарителем и модулем управления. Имеет не менее трех режимов работы:

• легкая заморозка (быстрое охлаждение напитков) — температура -3°С, автоматически отключается через 40 минут;
• ноль градусов используется для хранения охлажденного мяса, рыбы, птицы до 10 дней без заморозки;
• зона повышенной влажности — температура +3°С для хранение свежих овощей и фруктов. Зону можно использовать для мягкой заморозки плавленых сыров и рыбы перед дальнейшей разделкой.

Изобретение Томаса Мура

Однажды Томас Мур, который был всего лишь начинающим инженером, изобрёл интересную штуку. Он возил сливочное масло в разные города, а также сёла. В дороге продукт зачастую портился. Тогда он соединил тонкие стальные листы в замысловатую ёмкость, которую он поместил в бочку из кедра, предварительно обернув её шкуркой кролика. В 1803 году общественности было представлено его изобретение, которое называлось рефрижератором. По форме оно напоминало холодильник подобный тому, что мы знаем сейчас. Изобретение Мура имело громадный успех, многие дома Великобритании стремились приобрести его. Ажиотаж перекинулся на другие страны Европы и за океан.
Американцы, европейцы, и даже некоторые австралийцы стали покупать нарядные шкафы с резной фактурой дерева, и любоваться собой перед красивым зеркалом, встроенным в шкаф. Здесь же хранились продукты. В виде теплоизоляции выступали опилки и пробка. В шкафу был специальный отсек для льда. Для спуска воды, которая таяла, был предусмотрен кран, а в отсек со льдом добавляли соль для лучшего охлаждения.

Холодильник Одифрена

Первый американский холодильник появился после нескольких попыток создания экспериментальной техники в 1910 году. Это был компрессорный агрегат Одифрена. Его простая конструкция пришлась по нраву многим пользователям. Чтобы холодильник работал, надо было время от времени смазывать подшипники, а именно 2 раза в год, и также не забывать менять ремни. Однако на современный холодильник он был непохож. Он походил на ящик-сундук, правда очень красивый, имеющий интересную обшивку из красного дерева. Это был предмет роскоши и стоил, как хороший автомобиль.

Более усовершенствованные холодильники

В середине XIX-го века, американец Джон Гори открыл способ получения искусственного льда. По сути его устройство напоминало современный компрессор.

В Европе Альфред Меллоуз в 1915 году создал модель с автономным компрессором, который размещался в нижней части холодильника. В 1916 году он занялся производством холодильников, но его компания не долго держалась на плаву.

Инженер-датчанин Стинструп смастерил первый холодильник, который создавал мало шума. К тому же он был безвредным, и с успехом вписывался в интерьер помещения. У него был настоящий электродвигатель и герметично закрытый компрессор.

В качестве хладогена Томас Мидгли предложил использовать фреон, который с 1928 года стали применять в холодильниках.
Морозильная камера появилась в 1939 году, а со временем стали появляться 2-х камерные агрегаты.

В начале 20 века в крупных городах Советского Союза стали открываться фирмы, которые предлагали своим клиентам агрегат под названием «Эскимо». Он работал на спирте, керосине, угле и дровах. Массовый выпуск холодильников начался только в 1937 году. Их производством занимались автомобильные и тракторные заводы. Несмотря на это, в СССР долгое время холодильник считался роскошью и не каждый мог его себе позволить.

Уже в 90-х годах функциональность холодильников пополнилась, полки могли с лёгкостью переставляться внутри морозильника.

С каждым годом хладоагрегаты всё более усовершенствуются и сегодня являются необходимым предметом повседневной жизни.

Как работает саморазморозка

С появлением на рынках холодильников, оборудованных специальными системами предотвращения появления льда в камерах, проблемы с заледенением стали неактуальны.

Капельная система (Direct Cool)

На задней поверхности прибора расположен испаритель. Там циркулирует хладагент. Он позволяет достичь нужной температуры камеры. В момент заморозки появляется тонкий слой льда, похожий на иней. Это объясняется тем, что на более холодной поверхности вода конденсируется.

При отключении мотора лёд тает и течёт в испаритель через отверстие. Потом цикл повторяется. Капельная система функционирует автоматически, чередуя процессы заморозки и оттаивания. Благодаря этому толстый слой льда исчезает. Поддерживаемая оптимальная влажность, которая гарантирует долгий срок хранения продуктов, работает отлично.

Принцип работы холодильника Ноу Фрост

Выражение переводится «без инея». В устройство вмонтирован вентилятор, передающий холод от испарителя, который помещается в морозильную камеру. Сначала прохладный поток распространяется по морозилке, потом перетекает через отверстия в холодильный отсек.

Благодаря циркуляции воздуха температура равномерно распределяется по прибору. Чтобы убрать лёд, используется нагреватель, расположенный под испарителем. Он включается несколько раз в сутки по таймеру. Вода выходит наружу.

Инверторные и обычные холодильники

Инверторные приборы так названы из-за принципа функционирования компрессора. Они отличаются от линейных моторов тем, что можно менять частоту оборотов компрессора. То есть агрегат может переключаться с одного режима работы на другой.

Управляющий блок холодильника меняет переменный ток в постоянный, потом меняет его снова в переменный, но с другой частотой. Процесс называется инвертированием. Такие изменения помогают проводить точную регулировку выходных параметров нагрузки.

Информация о принципах функционирования и механизмах холодильника может пригодиться, если вдруг техника сломается. Хозяин сможет определить место поломки или избежать её появления.

Габариты: ширина, высота, глубина

Выбор моделей холодильных установок разнообразен не только в функциональном плане, но и по размерам. Изучите все преимущества и недостатки отдельных моделей и определите точные габариты новой техники. Только затем, с учётом размеров встраиваемой техники, приступайте к выбору конкретного кухонного гарнитура.

Стандартные размеры

Как правило, размеры холодильных и морозильных камер стандартные. Опытные дизайнеры знают об этом и предлагают кухонную мебель с учётом этих габаритов.

1. Глубина встраиваемого в шкаф холодильника не превышает 55 см. Так удаётся создать ровный, не выделяющийся фасад. У техники, которая монтируется в нише, глубина от 55 до 57 см.
2. Фиксированная ширина – 55 см ± 1 см. в этом случае также учитываются размеры шкафов и необходимое пространство для холодильника.
3. Высота зависит от вида рефрижератора. Для высокого холодильника, от пола и до потолка стандартная высота в районе 2 м и 10 см. Средние варианты не выше 170 см. Что касается мини-холодильников, которые устанавливаются под столешницу, то их высота не превышает 82 см.

Параметры однокамерных

Однокамерные холодильники для домашнего использования сегодня менее популярны. Они значительно уступают своим аналогам. Представляют из себя одно отделение, где одновременно находятся холодильная и морозильная зоны. Заморозка не столь эффективна, срок хранения продуктов снижается. Часто образуется наледь. Бывают модели только с холодильным либо морозильным отсеком.

Тем не менее однокамерная техника тоже имеют место быть. Главное её преимущество – компактность. Ширина варьируется от 55 до 60 см. Глубина – не больше 55 см. Высота холодильника с одной камерой может быть разной. Если это мини-бар или морозильная камера, то не выше 70 см и не ниже 50 см. Устанавливаемые под столешницу – 82 см. Модель только с холодильной камерой от 100 до 140 см. Вариант холодильника, совмещённого с морозилкой, в высоту до 177 см. Высокие модели варьируются от 200 до 215 см.

Габариты двухкамерных

Самый востребованный вид – двухкамерные холодильники. В этом варианте оба отсека находятся изолированно друг от друга.

Стандартная глубина, как и у остальных моделей, 55 см. Если говорить о ширине, то она чаще достигает 90 см. Но есть и более узкие – от 73 см. Можно выбрать и широкий вариант. Ширина такого холодильника может быть 120 см. Высота варьируется от 82 см до 2 м 13 см.

Размеры Side-by-Side

Side-by-Side («бок о бок») – такие холодильники отличаются внушительным объёмом. Подходят для большой семьи или для тех, кто предпочитает хранить продукты «про запас». Больше двухкамерных аналогов в 2 раза. Здесь морозильная и холодильная камеры находятся рядом, а не друг под другом. При выборе такого холодильника стоит учитывать его размеры. Однозначно он подойдёт для большой кухни в квартире либо для собственного дома. Вместимость Side-by-Side достигает объёма в 600 литров, морозильная камера – около 300 литров. Глубина может быть как стандартной – 55 см, так и большей – от 60 до 72 см. Ширина такого холодильника не меньше 90 см, может достигать 120 см. Высота от 177 см до 2 м.

Размеры фасадов и дверей

Размеры фасадов и дверей холодильников, как правило, определены производителями и указаны в прилагаемых инструкциях. Так, ширина панели должна быть больше ширины встраиваемой техники на 2-3 см. Например, если стандартная ширина 90 см, то фасад – 92-93 см. Толщина должна варьироваться от 16 до 19 мм. Зазор от дверцы холодильника до шкафа около 3 мм, можно чуть больше, но не меньше.

При правильной монтировке панель перекрывает как сам холодильник, так и все зазоры. Способы установки фасада могут быть разными. Обычно они также расписаны в инструкции. Может прилагаться и отдельная схема крепления.

Какие размеры оптимальные?

Для выбора оптимальных размеров встраиваемого холодильника, прежде всего, руководствуйтесь своими предпочтениями. Необходимо, чтобы новая техника полностью удовлетворяла потребности семьи. Если вы не занимаетесь частыми домашними заготовками, у вас небольшая семья, то и холодильник лучше выбирать меньших размеров. При хранении значительного количества продуктов, отдавайте предпочтение моделям повнушительнее.

Не забывайте обращать внимание на функционал. У разных вариантов он может значительно отличаться

Также при выборе холодильника и его габаритов учитывайте вместимость вашей кухни

Важно, чтобы он не мешал проходу и не занимал внушительную часть площади

Как работает компрессор?

При помощи поршня компрессор перегоняет хладагент из одной системы трубок в другую, попеременно меняя физическое состояние фреона. При подаче хладагента в конденсатор компрессор его сильно сжимает, отчего фреон нагревается. Пройдя длинный путь по лабиринту трубок конденсатора, охлажденный фреон через расширенную трубку попадает в испаритель. От резкой перемены давления хладагент быстро охлаждается. Теперь пары фреона способны поглотить определенную дозу тепла и перейти в систему трубок конденсатора.

В бытовых приборах используют полностью герметичные корпуса компрессоров, которые не пропускают рабочую газовую смесь. С целью герметичности электродвигатель, который приводит в движение поршень, тоже располагается внутри корпуса компрессора. Все трущиеся детали внутри мотор-компрессора смазаны специальным маслом.

Электрическая схема холодильника может стать полезной для тех, кто готов к самостоятельной диагностике и ремонту холодильника: