Šiuolaikinio žmogaus namų jaukumo neįmanoma įsivaizduoti be šaldytuvo. Jis skirtas ilgalaikiam produktų saugojimui. Anot mokslininkų, kiekvienas šeimos narys atveria duris iki 40 kartų per dieną. Mes žiūrime į vidų net negalvodami, kaip veikia mūsų šaldytuvas.
Mūsų straipsnyje mes išsamiai apsvarstysime prietaisą ir įvairių šaldytuvų veikimo principą.
Kaip yra šaldytuvas
Bet kurį šiuolaikinį šaldytuvą sudaro šie pagrindiniai blokai:
- Variklis.
- Kondensatorius.
- Garintuvas.
- Kapiliarinis vamzdelis.
- Nusausinkite filtrą.
- „Dokupatel“.
Šaldytuvo schema
Elektrinis variklis
Variklis yra pagrindinis buitinės technikos prietaisas. Skirta aušinimo skysčio (freono) cirkuliacijai per vamzdžius.
Variklį sudaro du blokai:
- elektros variklis;
- kompresorius
Elektros variklis elektros srovę paverčia mechanine energija. Įrenginį sudaro dvi dalys - rotorius ir statorius.
Statoriaus korpusą sudaro keli variniai ritiniai. Rotorius turi plieninį veleną. Rotorius yra prijungtas prie variklio stūmoklinės sistemos.
Kai variklis yra prijungtas prie maitinimo šaltinio, ritėse įvyksta elektromagnetinė indukcija. Tai sukelia sukimo momentą. Išcentrinė jėga suka rotorių sukimosi judesiu.
Ar žinojai, kad šaldytuvas sudaro 10% visos suvartotos elektros energijos. Atviros prietaiso durys kelis kartus padidina elektros energijos suvartojimą.
Kai variklio rotorius sukasi, stūmoklis juda tiesiškai. Stūmoklio priekinė siena suspaudžia ir išleidžia darbinį skystį į darbinę būseną.
Šaldytuvo variklio padėtis
Šiuolaikinėse aušinimo sistemose elektrinis variklis yra įmontuotas kompresoriaus viduje. Tokia tvarka blokuoja dujų kelią savaiminiam nutekėjimui.
Norėdami sumažinti vibraciją, variklis sumontuotas ant spyruoklinės metalinės pakabos. Spyruoklė gali būti įrenginio išorėje arba jo viduje. Šiuolaikiniuose agregatuose spyruoklė yra variklio korpuse. Tai leidžia efektyviai slopinti vibraciją aparato veikimo metu.
Kondensatorius
Tai yra serpentino vamzdynas, kurio skersmuo yra iki 5 milimetrų. Skirta pašalinti šilumą iš darbinio skysčio į aplinką. Kondensatorius yra įrenginio galiniame išoriniame paviršiuje.
Garintuvas
Pateikia plonų vamzdžių sistemą. Skirta darbiniam skysčiui išgarinti ir supančiai erdvei aušinti. Yra šaldiklyje arba išorėje.
Kompresoriaus įtaisas
Kapiliarinis vamzdelis
Skirta sumažinti dujų slėgį. Jo skersmuo yra nuo 1,5 iki 3 milimetrų. Yra tarp garintuvo ir kondensatoriaus.
Filtrų džiovintuvas
Skirta darbinėms dujoms valyti nuo drėgmės. Jis turi varinį vamzdį, kurio skersmuo nuo 10 iki 20 mm. Vamzdelio galai yra pailgi ir hermetiškai sulieti prie kapiliarinio vamzdžio ir kondensatoriaus.
Dėmesio! Filtrų džiovintuvas turi vienpusio veikimo principą. Įrenginys nėra skirtas atvirkštiniam veikimui. Jei filtras įdiegtas neteisingai, diegti gali nepavykti.
Vamzdelio viduje yra ceolitas - mineralinis užpildas, turintis labai porėtą struktūrą. Abiejuose vamzdžio galuose sumontuoti barjeriniai tinklai.
Filtrų džiovintuvas
Kondensatoriaus šone sumontuotas metalinis tinklas, kurio akių dydis yra iki 2 mm. Kapiliarinio vamzdelio šone sumontuotas sintetinis tinklelis. Tokio tinklelio ląstelių dydis yra dešimtosios milimetro.
„Dokipatel“
Tai metalinis indas. Jis sumontuotas tarp garintuvo ir kompresoriaus įleidimo angos. Skirta Freonui užvirti, o po to išgarinti.
Tarnauja varikliui apsaugoti nuo skysčio. Patekęs į darbinį skystį gali sugesti.
Kaip veikia šaldytuvas
Pagrindinis bet kurio šaldytuvo veikimo principas pagrįstas dviem darbo operacijomis:
- Šiluminės energijos pašalinimas iš prietaiso į aplinkinę erdvę.
- Šalčio koncentracija prietaiso viduje.
Šilumai parinkti naudojamas šaltnešis, vadinamas freonu. Tai dujinė medžiaga, pagrįsta etanu, fluoru ir chloru. Freonas pasižymi unikalia galimybe pereiti iš dujinės būsenos į skystą būseną ir atvirkščiai. Perėjimas iš vienos būsenos į kitą įvyksta keičiantis slėgiui.
Aušinimo sistema veikia taip. Kompresorius čiulpia freoną į vidų. Prietaiso viduje veikia elektros variklis. Variklis varo stūmoklį. Kai stūmoklis juda, dujos suspaudžiamos.
Šaldytuvo schema
Dujų suspaudimo procesas yra padalintas į du etapus. Pirmajame etape stūmoklis juda atgal. Stūmokliui pasislinkus, įleidimo vožtuvas atsidaro. Per atidarytą skylę freonas patenka į dujų kamerą.
Antrame etape stūmoklis juda priešinga kryptimi. Atbulinio judėjimo metu stūmoklis suspaudžia dujas. Suspausto freono presai ant išleidimo vožtuvo plokštės. Slėgis kameroje staigiai pakyla. Didėjant slėgiui, dujos įkaista iki 100 ° C. Išmetimo vožtuvas atsidaro ir išleidžia dujas į išorę.
Šildomas freonas iš kameros patenka į išorinį šilumokaitį (kondensatorių). Kelyje palei kondensatorių freonas skleidžia šilumą išorėje. Kondensatoriaus galiniame taške dujų temperatūra sumažėja iki 55 ° C.
Ar žinojai, kad patys pirmieji šaldytuvai kaip šaltnešį naudojo sieros dioksidą? Tokie įtaisai buvo labai pavojingi dėl didelės sistemos slėgio sumažėjimo tikimybės.
Šilumos perdavimo procese įvyksta dujų kondensacija. Freonas iš dujinės būsenos virsta skysčiu.
Iš kondensatoriaus skystas freonas patenka į filtro džiovintuvą. Čia drėgmę sugeria specialus sorbentas. Iš filtro dujinis freonas patenka į kapiliarų vamzdelį.
Kapiliarinis vamzdelis atlieka savotišką kištuko (kliūties) vaidmenį. Vamzdžio įleidimo angoje dujų slėgis sumažėja. Šaltnešis virsta skysčiu. Iš kapiliarinio vamzdelio freonas patenka į garintuvą. Kai slėgis krinta, Freonas išgaruoja. Kartu su slėgiu krenta ir dujų temperatūra. Įeinant į garintuvą, freono temperatūra yra –23 ° C.
Freonas praeina per šilumokaitį šaldytuvo viduje. Aušintos dujos pašalina šilumą iš garintuvo vamzdžių vidaus. Kai šiluma išsiskiria, šaldytuvo vidinė erdvė aušinama.
Po garintuvo freonas įsiurbiamas į kompresorių. Uždarytas ciklas kartojamas.
Pagrindiniai aušinimo sistemų tipai
Pagal veikimo principą išskiriami šie šaldytuvų tipai:
- suspaudimas;
- adsorbcija;
- termoelektriniai;
- garų ežektorius.
Suspaudimo agregatuose šaltnešio judėjimas atliekamas keičiant slėgį sistemoje. Darbinio skysčio slėgį kontroliuoja kompresorius. Kompresoriaus aušinimo sistemos yra labiausiai paplitęs aušinimo įrenginių tipas.
Absorbciniuose įrenginiuose šaltnešis juda dėl jo kaitinimo iš šildymo sistemos. Amoniakas naudojamas kaip darbinis mišinys. Sistemos trūkumas yra didelis pavojus ir priežiūros sudėtingumas. Šio tipo buitiniai prietaisai yra pasenę ir šiandien nebebenaudojami.
Ar žinojai, kad patį pirmąjį šaldytuvą amerikiečių kompanija „General Electric“ pradėjo gaminti dar 1911 m. Prietaisas buvo pagamintas iš medžio. Sieros dioksidas buvo naudojamas kaip šaltnešis.
Pagrindinis termoelektrinių šaldytuvų veikimo principas yra grindžiamas šilumos sugertimi dviejų laidininkų sąveikos metu praleidžiant elektros srovę per juos. Šis principas žinomas kaip Peltier efektas. Prietaiso pranašumas yra didelis patikimumas ir ilgaamžiškumas. Trūkumas yra didelė puslaidininkinių sistemų kaina.
Garo ežektoriai naudoja vandenį. Varomosios sistemos vaidmenį atlieka ežektorius. Darbinis skystis patenka į garintuvą. Skystis virinamas susidarant vandens garams. Šilumos susidarymo metu vandens temperatūra staigiai krinta.
Maistas atvėsinamas naudojamas atšaldytas vanduo. Vandens garus ežektorius išleidžia į kondensatorių. Kondensatoriuje vandens garai atšaldomi, paverčiami kondensatu ir vėl tiekiami į garintuvą. Tokių įrengimų pranašumas yra prietaiso paprastumas, saugumas, ekologiškumas. Garų išmetimo sistemos trūkumas yra didelis vandens ir elektros sunaudojimas jo šildymui.
Absorbcinių šaldytuvų veikimo principas
Absorbcijos įtaisų veikimas pagrįstas skysto šaltnešio cirkuliacija ir išgarinimu. Amoniakas naudojamas kaip šaltnešis. Sugeriamojo (absorberio) vaidmenį atlieka vandens pagrindu pagamintas amoniako tirpalas.
Absorbcijos įtaiso veikimo schema
Į aparato aušinimo sistemą pridedamas vandenilis ir natrio chromatas. Vandenilis skirtas valdyti sistemos slėgį. Natrio chromatas apsaugo vidines vamzdžių sienas nuo korozijos.
Ar žinojai, kad senuose sovietiniuose šaldytuvuose kaip aušinimo mišinys naudojamas chloro R12 freonas. Pagrindinis trūkumas yra jo destruktyvus poveikis žemės ozono sluoksniui.
Prijungtas prie generatoriaus-katilo maitinimo šaltinio, darbinis skystis pašildomas. Darbinis mišinys yra vandeninis amoniako tirpalas. Amoniako tirpalas yra specialioje talpykloje.
Šildant šaltnešį, išgaruoja amoniakas. Amoniako garai patenka į kondensatorių. Čia amoniakas kondensuojasi ir virsta skysčiu.
Suskystintas amoniakas patenka į garintuvą. Iš čia skystas amoniakas susimaišo su vandeniliu. Dviejų medžiagų slėgio skirtumas išgarina amoniaką. Garavimo procesą lydi amoniako šiluma ir aušinimas iki -4 ° C. Garintuvas kartu su amoniaku atvėsta.
Atšaldytas garintuvas sugeria apylinkių šilumą. Po garinimo amoniakas patenka į adsorbentą. Adsorbatoriuje yra švaraus vandens. Čia amoniakas sumaišomas su vandeniu. Amoniako tirpalas patenka į baką. Amoniako tirpalas iš rezervuaro patenka į katilo generatorių ir pakartojamas uždaras ciklas.
Kaip amoniako pakaitalas gali būti naudojami vandeniniai acetono, ličio bromido ir acetileno tirpalai.
Absorbcijos įtaisų pranašumas yra triukšmingas įrenginių veikimas.
Savarankiško šaldytuvo veikimo principas
Atitirpinimo procesas įrenginiuose su savaiminio užšalimo sistema vyksta automatiškai.
Yra dviejų tipų savaiminio užšalimo sistemos:
- Lašelis.
- Vėjuota (be šalčio).
Įrenginiuose su lašinimo sistema garintuvas yra įrenginio gale. Eksploatacijos metu galinėje sienelėje susidaro šaltis. Atšildžius šaltis specialiais latakais teka į prietaiso dugną. Įkaitęs iki aukštos temperatūros kompresorius išgarina skystį.
Įrenginiuose su vėjo sistema šaltas oras iš garintuvo, esančio galinėje sienelėje, specialiu ventiliatoriumi pučiamas į kūną. Atšildymo ciklo metu šaltis grioveliais teka žemyn į specialią skylę.
Pramoniniai šaldytuvai
Pramoniniai prietaisai nuo buitinių prietaisų skiriasi montavimo talpa ir aušinimo kamerų dydžiu. Įrangos variklio galia siekia kelias dešimtis kilovatų. Šaldiklių darbinė temperatūra yra nuo + 5 iki - 50 ° C.
Ar žinojai, kad didžiausias pramoninis šaldytuvas užima 24 km2 plotą. Šis milžinas yra Ženevoje (Šveicarija) ir mokslo tikslais tarnauja hadrono susidūrime.
Pramonės įmonės yra skirtos atšaldyti ir giliai užšaldyti daugybę produktų. Šaldytuvų tūris yra nuo 5 iki 5000 tonų. Naudojamas pirkimų ir perdirbimo įmonėse.
Inverterio šaldytuvo veikimo principas
Inverterio kompresoriai yra skirti nuolatinės srovės kaupimui ir pavertimui kintama srove, kurios įtampa yra 220 V. Veikimo principas grindžiamas galimybe sklandžiai valdyti variklio veleno greitį.
Inverterio variklio įtaisas
Įjungęs keitiklį greitai pasiekia reikiamą greitį, kad būtų galima sukurti reikiamą temperatūrą korpuso viduje. Pasiekus nustatytus parametrus, prietaisas pereina į laukimo režimą. Kai tik temperatūra korpuse pakyla, įjungiamas temperatūros jutiklis ir padidėja variklio apsisukimų dažnis.
Šaldytuvo termostato įtaisas
Temperatūros reguliatorius skirtas palaikyti iš anksto nustatytą temperatūrą sistemos viduje. Prietaisas yra hermetiškai išlydytas iš vieno kapiliarinio vamzdelio galo. Kitame gale kapiliarinis vamzdis yra sujungtas su garintuvu.
Pagrindinis bet kurio šaldytuvo temperatūros reguliavimo įtaiso elementas yra šiluminė relė. Šiluminės relės dizainą sudaro dumplės ir maitinimo svirtis.
Termostato įtaisas
Silfonas yra gofruota spyruoklė, kurios žieduose yra freonas. Priklausomai nuo freono temperatūros, spyruoklė yra suspausta arba ištempta. Kai šaltnešio temperatūra krinta, pavasaris susitraukia.
Ar žinojai, kad šiuolaikiniai buitiniai šaldytuvai naudoja izobutano pagrindu pagamintą R600a freoną. Šis šaltnešis nesunaikina planetos ozono sluoksnio ir nesukelia šiltnamio efekto.
Esant kompresijai, svirtis uždaro kontaktus ir jungia kompresorių į darbą. Kylant temperatūrai, spyruoklė ištempiama. Maitinimo svirtimi atidaroma grandinė ir variklis išsijungia.
Šaldytuvas be elektros - ar tai tiesa, ar fikcija?
Nigerijos gyventojas Mohammedas Ba Abba 2003 m. Gavo patentą už šaldytuvą be elektros. Prietaisas yra įvairių dydžių molio puodai. Laivai yra sulankstyti vienas į kitą pagal rusiškų „lizdinių lėlių“ principą.
Šaldytuvas be elektros
Tarpas tarp vazonų užpildytas šlapiu smėliu. Kaip dangtelis naudojamas drėgnas audinys. Esant karštam orui, drėgmė iš smėlio išgaruoja. Vandens išgarinimas lemia temperatūros sumažėjimą induose. Tai leidžia ilgą laiką laikyti maistą karštame klimate, nenaudojant elektros.
Žinodami įrenginį ir šaldytuvo veikimo principą, galėsite patys atlikti prietaiso taisymą. Jei sistema sukonfigūruota teisingai, tada įrenginys veiks daugelį metų. Dėl sudėtingesnių sutrikimų turėtumėte susisiekti su aptarnavimo centrų specialistais.