Принцип работы автомобильного холодильника: Принцип работы автомобильного холодильника — Frostmarket

Содержание

Принцип работы автомобильного холодильника — Frostmarket

Что из себя представляет автомобильный холодильник – это современное удобное и компактное устройство, которое просто необходимо тем, кто планирует длительные поездки или выезды на природу на своем автомобиле, сохранив при этом свежими на длительное время еду, продукты или напитки. Общей для всех автохолодильников задачей является поддержание низкой температуры, однако в различных моделях реализуется эта задача за счет различных принципов работы. Основные представленные на рынке виды холодильников для авто – это компрессорные, термоэлектрические и абсорбционные автохолодильники. Также следует упомянуть автомобильные сумки-холодильники.

Принцип работы автохолодильников компрессорного типа

Принцип работы компрессорного автохолодильника

Компрессорный холодильник – это морозильная камера, оборудованная испарителем и компрессором, по принципу работы такой автохолодильник наиболее схож с обычным домашним холодильником.

Итак, это металлический контейнер, внутри которого хладагент, как правило фреон, находящийся в жидком виде, подается в испаритель, где происходит его переход в газообразное состояние – испарение, при этом хладагентом у самого испарителя забирается тепловая энергия от его металлических стенок. Сам испаритель благодаря этому охлаждает воздух уже самой холодильной камеры. Затем газообразный хладагент вытягивается из испарителя компрессором, после чего конденсируется, превращаясь назад в жидкость благодаря высокому давлению, которое создает опять-таки компрессор.

При помощи автохолодильника данного типа продукты можно охладить до -18°С (модели отдельных марок, например, LIBHOF – даже до -25°С), что позволит сохранить их в хорошем состоянии на весьма продолжительное время, в особенности — рыбу, мясо, овощи или фрукты. Использование компрессорного холодильника обеспечит возможность быстро охладить содержимое, выбрав при этом необходимую температуру. Такие автохолодильники обычно достаточно экономичны, имеют хорошую вместимость, работают от прикуривателя или от 220 Вт автомобильной сети.

При этом как недостаток указать можно лишь то, что компрессорные автомобильные холодильники немного больше весят, чем устройства иных типов.

Принцип работы холодильников термоэлектрического типа

Эффект Пелтье, положенный в основу принципа работы автомобильных холодильников термоэлектрического типа

Принцип действия термоэлектрических автомобильных холодильников основан на эффекте Пелтье: постоянный ток проходит через термическую батарею из двух частей – равных, последовательно соединенных проводников, в местах соединения которых происходит выделение или поглощение тепла, переводимого таким образом из одной части батареи в другую. Охлаждаемые пластины проводников размещены непосредственно в камере холодильника, нагреваемые же термоэлектрические пластины расположены снаружи. Через последние, нагревая их, проходит ток, охлаждая тем самым пластины, которые обеспечивают прохладу внутри камеры холодильника. Теплый воздух от наружных проводников поступает в стабилизатор, тепло от которого затем высвобождается небольших размеров вентилятором в воздух салона авто.

Автомобильные холодильники такого типа малогабаритны, отличаются почти полной бесшумностью, значительным сроком службы и отличной надежностью, у них нет трущихся или движущихся частей, не используется хладагент. Работают данные устройства от электросети в 12 Вольт, могут быть подключены к автомобильному прикуривателю. В зависимости от модели, объем такого автохолодильника обычно варьируется от 5 до 20 литров, но есть модели и большей вместимости. Регулируемое охлаждение может обеспечивать до 25°С разницы с окружающей средой. Однако сам процесс охлаждения идет достаточно медленно, отсутствует возможность заморозить продукты до температуры ниже нуля, ввиду чего нередко используют сухой лед, добавляемый непосредственно в камеру.

Принцип работы холодильников абсорбционного типа

Так работает абсорбационный автомобильный холодильник

Действие автохолодильников абсорбционного типа основывается на постоянной циркуляции холодильного агента – аммиачного раствора, его попеременном охлаждении/нагревании. Раствор поступает в испаритель камеры, охлаждая ее. Поскольку температура кипения аммиака ниже, чем у воды, он испаряется за счет тепла, которое было получено при охлаждении. После чего происходит поглощение его паров водой, затем жидким раствором вновь начинается очередной цикл. Циркуляция идет непрерывно: абсорбер при этом осуществляет функцию всасывания, а термонасос – нагнетания.

Конструктивные особенности автохолодильников данного типа обуславливают объем в 20-150 литров. Такие холодильники обеспечивают наиболее быстрое охлаждение и температуру в камере от -5°С до +3°С, почти не производят шума. Данные устройства достаточно экономичны, работать могут от прикуривателя и от газа. Как недостатки автомобильных абсорбционных холодильников можно отметить их относительно большой вес наряду с определенной чувствительностью таких устройств к ухабам – если аппарат не будет находиться в правильном вертикальном положении, может нарушиться циркуляция хладагента.

Сумки-холодильники

По сути, сумка-холодильник является термическим мешком с термостатом. Она может достаточно долго обеспечивать сохранение на требуемом уровне определённой температуры, как холода, так и тепла. Термоизоляционный слой такой сумки состоит из губчатого полиамида, сохраняющего температуру в течение 10 часов. Для увеличения времени поддержания низкой температуры можно добавлять сухой лед, которому в таком случае необходимо предусмотреть отдельную упаковку.

Сумка – это наиболее бюджетная альтернатива прочим вариантам автохолодильников. Объем камеры охлаждения составляет 5 – 20 литров, впрочем, отдельные экземпляры могут иметь и больший объем. Лучше всего она подходит для поездок на относительно короткие расстояния.

Рекомендации по выбору автохолодильника

При выборе наиболее подходящего для Вас автомобильного холодильника рекомендуется принимать во внимание следующее:

  • вероятную продолжительность ваших поездок и возможное число её участников – это поможет определиться с вместительностью модели (исходить можно из расчета 5 литров на персону) и необходимой длительностью работы устройства;
  • погодные условия предполагаемого пользования – от них не зависит только работа компрессорных автохолодильников, иные типы устройств обладают существенными ограничениями;
  • объем занимаемого холодильником пространства в автомобиле, его расположение и крепление в машине;
  • энергопотребление устройств следует соотносить с эффективностью и длительностью работы – так, термоэлектрический холодильник при активном потреблении емкость аккумулятора автомобиля охлаждает значительно хуже, нежели компрессорный автохолодильник.

В целом, наиболее оптимальным вариантом являются автомобильные холодильники компрессорного типа. Да, разумеется, они несколько дороже, чем термоэлектрические автохолодильники, но при этом обеспечивают самое быстрое и качественное охлаждение, экономичны и удобны в использовании. Абсорбционные сопоставимы с ними по цене, но также значительно уступают по характеристикам охлаждения.

Основные преимущества и недостатки автохолодильников различных принципов работы

Принцип работы автохолодильника

Преимущества

Недостатки

Компрессионные автомобильные холодильники

– охлаждение до -18 (-23) °С;

– быстрый набор нужной температуры;

– возможность выбора конкретной температуры охлаждения;

– высокая продолжительность работы;

– экономичны.

– несколько тяжеловаты.

Термоэлектрические автомобильные холодильники

– могут работать как на охлаждение, так и на нагрев;

– способ размещения холодильника (горизонтальный или вертикальный) не сказывается на его работоспособности;

– бесшумность рабочего процесса;

– компактность.

– набор температуры происходит медленно;

– охлаждение лишь до 25°С разницы с окружающей средой;

– высокий уровень энергопотребления, ввиду чего использовать желательно при заведенном авто;

– ограниченная вместимость;

– малая длительность холода содержания – не свыше 3-х часов.

Абсорбционные автомобильные холодильники

– поддержание от -5°С до +3°С;

– работать могут от сети, прикуривателя или от сжиженного газа;

– нет вибрации или шума;

– экономичность работы.

– холодильники имеют относительно большой вес;

– работоспособность зависит от нахождения в правильном вертикальном положении, иначе происходит нарушение циркуляции хладагента и прекращение работы автохолодильника.

Автомобильные сумки-холодильники

– низкая стоимость;

– компактность, возможность переноски.

– всего около 10-12 часов поддержания температуры;

– не охлаждают содержимое, только поддерживают имеющуюся температуру.

виды и советы по эксплуатации

Автохолодильник — выбор путешественников и любителей динамичного образа жизни, которые не собираются отказываться от удовольствия перекусить в дороге свежим хрустящим салатом, бутербродом с колбасой и запить все прохладными напитками. С таким мобильным агрегатом можно не переживать о сохранности продуктов: это особенно актуально для родителей, путешествующих с детьми. В статье мы узнаем, как устроен автохолодильник, что такое компрессорные агрегаты, и чем они отличаются от остальных.

Как работает холодильник абсорбционного типа


Принцип функционирования прибора прост: охлаждение происходит после поглощения (абсорбции) водой хладагента. 

Узнать его легко по конструкции, сделанной из сваренных между собой бесшовных трубок. В конструкцию техники входят следующие детали:

  • Теплообменник, отвечающий за охлаждение водоаммиачного раствора до нужной отметки градусной шкалы.
  • Емкость, содержащая аммиачный раствор.
  • Дефлегматор, в котором в последствии находится аммиачно-водородная смесь.
  • Испаритель, работающий с генерирующим холод аммиаком.

Функционирует агрегат по такому принципу: 

  • концентрированный раствор, доведенный до нужной температуры, выделяет аммиак;
  • микрокапли вещества поступают в колонну для конденсации и выходят через капиллярную трубу в испаритель;
  • внутри него происходит охлаждение, которое влечет за собой понижение общей температуры внутри аппарата.  

Читайте также: Как сделать автохолодильник своими руками: 3 этапа

В холодильной машине содержатся такие вещества: 

  • хладагент — аммиак; 
  • абсорбент — очищенная вода; 
  • вещество, позволяющее задерживать химические/физиологические субстанции. 

К ряду качественных бытовых агрегатов можно отнести модель Thermo BD42. Несмотря на немалый вес аппарата (17 кг), его главным преимуществом является необычайная эффективность — удержание крайне низкиой температуры, вплоть до — 50 С. Имея среднюю мощность в 45 Вт, он питается от разных источников, а именно: 12, 24,110, 220В.

Плюсы абсорбционных холодильников


1. Мизерный расход энергии, которая затрачивается исключительно при работе насосов и автоматики.
2. Низкая шумопроизводительность позволяет механизму функционировать почти бесшумно.
3. Поскольку хладагент — это обычная вода, агрегаты подобного типа являются экологически безопасными.
4. Устройство способно работать в полном автономном режиме без постороннего вмешательства.
5. Механизм считается пожаро и взрывобезопасным — о его пребывании в автомобиле беспокоиться не стоит.
6. Абсорбционные холодильники не контролируются службой по экологическому, технологическому и автономному надзору. Вы не столкнетесь с штрафами за неправильную эксплуатацию. 
7. Производители гарантируют не менее 20 лет качественной работы агрегатов.
8. Техника не требовательна к питательным ресурсам, работает от газа и электричества.

 

Совет: Для бездорожья или горной местности лучше выбирать термоэлектрические механизмы: в их конструкции отсутствуют узлы и движущие детали. Таким не страшны механические повреждения.

Читайте также: Как сделать походный холодильник.

Принцип работы термоэлектрического автохолодильника


Термоэлектрический автохолодильник работает с помощью эффекта Пельтье — как именно, сейчас разберемся.

Элемент, получивший имя от французского исследователя, который открыл его в 1834 году, работает на разности температур внутри него самого. Пока в одной части элемента происходит нагрев (ток трансформирует энергию в тепловое излучение), на противоположном участке холодный поток энергии приводит, наоборот, к охлаждению. Оно-то и задает общую температуру внутри аппарата.

Конструкция холодильных машин такого типа включает в себя:

  • охлаждающее устройство, 
  • полупроводник,
  • теплообменник,
  • термоэлектрические модули, образованные из соединенных электричеством мелких металлических элементов. 

Холод вырабатывается так: алюминиевая емкость для хранения продуктов поглощает тепло пищевых изделий, а находящийся под панелью термомодуль помещает тепло в стабилизатор. Специальное металлическое покрытие емкости для пищевых продуктов не дает холоду рассеиваться и поддерживает температуру. В Украине представлен широкий модельный ряд качественных термоэлектрических агрегатов. Оптимальными считаются модели холодильника Ezetil 776675, рассчитанного на 25 литров и охлаждающего продукты до температуры 22 °С, и Ezetil 875591  — более бюджетный аппарат, емкостью 19.6 литров.

Читайте также: Как сделать кондиционер из старого холодильника

Плюсы термоэлектрических автохолодильников


1. Устройства компактные и не занимают много места.
2. Функционируют в полном бесшумном режиме.
3. Их работа не требует постороннего вмешательства, все процессы происходят в автономном режиме.
4. Устройства имеют низкую себестоимость, однако функционировать они способны только в режиме «охлаждение».
5. Прочные и нечувствительны к механическим повреждениям, именно поэтому перевозить их в автомобиле безопасней.
6. Обладают высокой температуростойкостью.

Советы по эксплуатации


Перед покупкой автомобильного охладительного приспособления определитесь с местом его расположения, так вы будете точно знать, каких оно должно быть размеров.  

Еще интересно: При выборе устройства обратите внимание на его объем: он должен быть рассчитан на всех пассажиров в автомобиле (на одного человека 5 л.)

Еще одной важной деталью при выборе являются автомобильные крепления. Специальные ремни сохранят устройство от повреждений и надежно закрепят механизм. 

Удобство термоэлектрического холодильника — в неприхотливости.  Он работает от прикуривателя, и не только в горизонтальном положении, а и при наклоне. Такая техника не охлаждает, а поддерживает прохладу, в этом — ее минус: продукты надо предварительно охладить.

Помните! Автомобильный термоэлектрический холодильник держит температуру приблизительно столько, сколько нужно, чтобы доехать до места пикника. Маленький пол литровый аппарат в режиме выключенного питания эффективен 4 часа. Более крупный агрегат на 49 литров работает и 9 часов.

Экономичный абсорбционный холодильник хоть и работает без электричества, расходуя 5 литров более 230 часов, не приемлет наклоны и крен.  

Компрессорному холодильнику нипочем наклоны, но почти губительны крен и вибрации. Питаясь от сети, продолжает работать 6 часов после отключения от розетки.

При эксплуатации любого типа устройства нужно плотно закрывать крышку и избегать солнечных лучей. 

 

Совет: Некоторые автохолодильники оснащены защитной системой от перепадов напряжения в сети, к таким устройствам относится EZetil EZC35

Читайте также: Как можно использовать компрессор от холодильника в качестве аэрографа.

Можно ли автомобильный холодильник использовать дома? В домашних или отельных условиях лучше использовать абсорбционные устройства. Они просты в эксплуатации, чувствительны к механическим повреждениям и вмещают много продуктов. 

Можно его включить в розетку? За имением конвертора, автомобильные холодильники могут функционировать от розетки или питаться газом. Последние удобны тем, что даже при отключенном электричества не прекращают своей работы.

Совет: Обратите внимание на модели с функцией «экономное питание». К таким аппаратам относится Ezetil 777970  на 34 л.

Нужно подключить автохолодильник? Как правило, этот процесс не занимает много времени, его легко монтировать и демонтировать. В дополнительной комплектации имеются все необходимые детали для установки. Для некоторых механизмов достаточно выбрать подходящее место и подключить к сети.

Подытоживая, можно отметить, что для автохолодильников свойственно абсорбционное и термоэлектрическое охлаждение продуктов. Каждый из подтипов имеет индивидуальные способности и преимущества. Их выбор, в первую очередь, должен исходить из предпочтений и возможностей пользователя. Однако, по нашему мнению, для автомобильных поездок лучше использовать термоэлектрические автохолодильники. Они просты в использовании, выдерживают механические повреждения, и что немаловажно компактные и с низкой стоимостью. Воспользуйтесь перечнем полезных советов для осознанного выбора дорожного прибора.  

Смотрите также: Как выбрать автохолодильник.

Принцип действия термоэлектрического холодильника

В настоящее время различают три основных вида холодильников: абсорбционные, компрессионные и термоэлектрические холодильники. Последний вид очень часто используется в переносных холодильниках.

Плюсы термоэлектрических холодильников

Термоэлектрические холодильники отличаются наиболее низким уровнем шума в рабочем режиме, так как в них нет движущихся и трясущихся частей. Именно поэтому их с успехом применяют в палатах больничных учреждений или размещают в спальных комнатах при отсутствии свободного пространства в коридоре или кухне. Потребление электроэнергии данными холодильниками из расчета на один литр охлаждаемого объема намного ниже, чем у компрессорных или абсорбционных. Кроме того, ремонт холодильников этого типа требуется сравнительно редко, так как они довольно надёжны. Термоэлектрические холодильники очень часто используются как автомобильные, так как не боятся вибрации и тряски, могут эксплуатироваться как в обычном положении, так и в перевёрнутом.

Принцип работы холодильников данного типа

Принцип работы термоэлектрического охлаждения заключается в выкачивании тепловой энергии из изолированной от внешней среды камеры холодильника для того, чтобы понизить температуру в этой камере относительно температуры окружающей среды. В основе этого процесса охлаждения находится так называемый эффект «Пелтье» (выкачивание тепла электричеством из холодильника). Эффект «Пелтье» получил своё название от французского ученого, открывшего этот эффект в 1834 году. Рассматриваемые холодильники имеют термоэлектрические модули, которые конструируются из рядов крошечных металлических кубов, состоящих из несходных редких металлов, соединенных электричеством и физически хранящихся вместе. Во время прохождения электрическим током пересечения кубов, тепло переходит из исходного металла в новый. Твердое состояние термоэлектрических модулей холодильника способно перенести немалое количество тепла, при условии нахождения подсоединенного к тепловому поглощению средства на одной стороне, а растрачивающего тепло средства — на другой. Большая алюминиевая холодная пластина холодильника стабилизирует поглощенное тепло из лежащих внутри продуктов или напитков, а термоэлектрические модули производят его перемещение в рассеивающий тепло стабилизатор, который находится под контрольной панелью холодильника. В этом месте маленький вентилятор способствует рассеиванию тепла из холодильника по воздуху.

Советы по эксплуатации

Коэффициент полезного действия такого охлаждения составляет всего шестнадцать-семнадцать процентов, поэтому термоэлектрические холодильники охлаждают своё содержимое чрезвычайно медленно. Можно даже сказать, что основная задача данного прибора сохранять продукты холодными, а не охлаждать, только, в отличии от изотермических контейнеров, время хранения не ограничено, так как прибор «подпитывается» энергией.

Перед началом использования термоэлектрического холодильника необходимо не только охладить все напитки и продукт, но и дать время охладиться пустой холодильной камере. Многие модели этих устройств могут работать в двух режимах – подогрев и охлаждение. Именно возможность функционирования в режиме подогрева является главным преимуществом термоэлектрического холодильника перед компрессорным и абсорбционным.

Понимая принципы работы холодильников, можно подобрать подходящую модель с нужным набором характеристик самостоятельно, не опасаясь неправильного выбора.

тип и устройство, критерии выбора

Длительные путешествия на автомобиле не будут утомительными и скучными, если у вас есть походный холодильник, который обеспечит сохранность свежести продуктов питания в дороге. Автохолодильники от прикуривателя являются идеальным вариантом для автокруиза. Они обеспечивают сохранность не только холода, но и тепла.

Автомобильные холодильники — вещь достаточно практичная и часто практически незаменимая

Автомобильная промышленность предлагает потребителю сегодня широкий выбор самых разных типов холодильных устройств, начиная от простых термосов и заканчивая современными высокотехнологичными абсорбционными автомобильными холодильниками. Они могут работать автономно продолжительное время.

Автомобильные холодильники. Как выбрать по типу и устройству

По принципу обеспечения сохранности заложенных продуктов холодильники для машины делятся на два основных типа:

  1. Пассивные устройства, сохраняющие температуру заложенных продуктов длительное время;
  2. Активные устройства, производящие холод или тепло с целью сохранения качества заложенных продуктов.

Простейший и наиболее дешевый вариант автомобильной сумки — холодильника

Пассивные устройства

Сумка-холодильник

Автомобильная сумка-холодильник для продуктов, представляет собой простейшее устройство-термостат. Вместимость сумки — холодильника может быть в пределах 3-25 литров. Её задача – сохранить температуру охлаждённых продуктов в течение длительного времени. Она может иметь форму небольшого рюкзака с герметичной крышкой и состоит из 2-х нейлоновых слоёв, разделённых термоизоляционной прокладкой. Такая сумка — холодильник обеспечивает сохранность продуктов на протяжении 12 часов. Важно надолго не допускать проникновения внутрь тёплого воздуха при открывании крышки.

Сумка — контейнер для авто

Автомобильная сумка-контейнер

Сумка-контейнер представлят собой вложенные друг в друга две пластиковые коробки, разделённые термоизоляционным слоем. Нижняя часть контейнера имеет поддон для стекания конденсата. Вместимость такого контейнера может составлять от 5-ти до 45-ти литров. Существуют эксклюзивные модели, вмещающие 150 литров. Контейнерные сумки-холодильники способны сохранять начальную температуру продукта от 10 до 72 часов.
В специальный отсек контейнера можно заложить аккумуляторы холода в виде замороженных брикетов из солевых растворов, которые продлевают срок хранения продуктов в таких контейнерах. Универсальность таких аккумуляторов состоит в том, что нагретые брикеты позволяют долго сохранять продукты питания в контейнере в горячем виде.

Такие пассивные устройства для сохранения температуры заложенных продуктов по-другому ещё называют изотермическими, то есть сохраняющими постоянство тепла. Они не изменяют, а только сохраняют изначальную температуру. Это важный аспект, который нужно учитывать перед тем, как выбрать холодильник для авто. Общим достоинством и недостатком пассивных агрегатов для хранения продуктов является соответственно их дешевизна и ограниченный срок хранения внутреннего содержимого.

Активные устройства хранения

К активным типам относятся мобильные и стационарные устройства, разделяющиеся по принципу действия на компрессионные, термоэлектрические и абсорбционные автохолодильники. Размещаются стационарные холодильники в подлокотниках кресел или специальных нишах между их рядами.

Автохолодильник термоэлектрический

Термоэлектрический холодильник в форме контейнера

Самые распространённые холодильники для автомобиля небольшой вместимости работают на использовании эффекта Пельтье. Это эффект, обратный появлению термоэдс в термопарах при их нагревании. Например, если через два проводника с различным термическим сопротивлением пропускать в разных направлениях электрический ток, то в месте их контакта будет выделяться или поглощаться тепло. Если такую термопару, поглощающую тепло, обдувать вентилятором, то можно получить поток холодного воздуха, охлаждающего камеру холодильника. Такой аппарат называется термоэлектрическим автохолодильником. Изменяя силу тока через термопару и скорость обдува вентилятора, можно регулировать температуру, поддерживаемую внутри холодильной камеры.

Автохолодильники термоэлектрического типа компактные, лёгкие и неприхотливые. В отличие от фреоновых холодильников они являются экологически безопасными агрегатами. Могут работать, как в режиме нагрева, так и в режиме охлаждения, наподобие сплит-систем. Их работа не зависит от вертикального или горизонтального расположения камеры. Существенным недостатком термоэлектрического автохолодильника является большая инерционность работы – набор необходимой температуры производится медленно. Поэтому закладываемые продукты рекомендуется предварительно охладить.

Эти холодильники выпускаются в форме встраиваемых в специальные ниши контейнеров. В нормальных условиях, когда снаружи +25С, внутри камеры холодильника может поддерживаться от +3 до -3С. В режиме подогрева аппарат обеспечивает температуру до + 60С. В автономном режиме, когда он отключён от источника питания, холодильник способен сохранять холод в течение 8-10 ч. В основном, термоэлектрические автохолодильники относятся к типу автохолодильников от прикуривателя. Ёмкости термоэлектрических холодильников, выпускаемых производителями в большом разнообразии, могут лежать в пределах от 0,5 до 50 л. Рекордсменом среди микрохолодильников является «Снегирь», позволяющий остудить или подогреть типовую банку пива или энергетического напитка.

Абсорбционные автомобильные холодильники

Абсорционный газовый автохолодильник на 40 литров

Аппараты абсорбционного типа используют для охлаждения холодильной камеры цикл последовательного нагревания и охлаждения водно-аммиачного раствора с процессом выделения аммиачных паров и обратной их абсорбции водородом. В процессе нагревания электрическим кипятильником из водно-аммиачного раствора выделяются пары аммиака, которые оседают в конденсаторе, отдавая тепло и превращаясь в жидкий аммиак.

Жидкий аммиак, поступая в испаритель окружающий холодильную камеру, закипает, забирая тепло из камеры, и поглощается водородом. Водородно-аммиачный раствор, стекая в абсорбер, абсорбируется водой и получается концентрированный водно-аммиачный раствор с выделением водорода. Водород подаётся обратно в испаритель, а водно-аммиачный раствор в кипятильник. Цикл далее повторяется.

Абсорбционные холодильники производятся ёмкостью 25-150 л. Их достоинство заключается в том, что кипятильник может работать, как от электричества, так и от бензинового или газового подогревателя. В этом отношении они обладают максимальной автономностью и экономичностью работы. К недостаткам относится его работоспособность только в определённом положении.

Устанавливаться такие холодильники могут на все типы авто. Многоместные вахтовые и туристические автобусы и спецфургоны оборудуются моделями таких холодильников, которые имеют несколько дверок и встраиваются в определённое место пассажирского салона.

Компрессорный холодильник для машины

Компрессорный мини холодильник на 10 литров

Компрессорный холодильник  имеет классический принцип работы, когда для охлаждения камеры используется испарение жидкого фреона в испарителе, окружающем морозильную камеру. При испарении фреона происходит отбор тепла из морозильника, который может охлаждаться до -18С. Непрерывная циркуляция фреона по замкнутому контуру, состоящему из системы трубопроводов, осуществляется электрическим компрессором.

В процессе циркуляции фреон периодически переходит из жидкого состояния в газообразное и обратно с помощью испарителя и конденсатора. Компрессорный автомобильный холодильник имеет преимущество перед другими типами в быстродействии и экономичности работы. Он быстро достигает заданного температурного режима в морозильной камере в зависимости от объёма камеры, который практически не имеет жёстких ограничений.

Им обеспечивается оптимальный режим хранения продуктов питания в диапазоне от +4 до -18С в течение неограниченного времени. При отключении от электрического питания холодильник может сохранять температурный режим внутри камеры до 6 часов. Он работает в установленном вертикальном положении и не теряет работоспособности при отклонениях от вертикали в пределах ±30 градусов. Обладает устойчивостью к вибрациям.

Теперь зная, принцип работы холодильника, как выбрать нужный агрегат из семейства его аналогичных образцов, уже не является для вас большой проблемой. Прочитав название холодильника, вы уже видите его изнутри и представляете все его достоинства и недостатки.

Советы по выбору

Чтобы правильно подобрать себе автомобильный холодильник, советуем вам обращать дополнительно внимание на следующие моменты при его приобретении:

  1. Дальность и цель поездки. Для проведения пикников на природе недалеко от города можно приобрести недорогой изотермический контейнер или сумку-холодильник. Для дальних круизов с продолжительными пешими походами с ночёвкой больше подходят абсорбционные агрегаты с питанием от различных источников энергии. Не забудьте прихватить источник резервного питания.
  2. Климатические условия региона. Если путешествие предстоит в тропической и субтропической зоне с повышенной температурой окружающей среды, то там сумка-холодильник или изотермический контейнер, и даже термоэлектрический агрегат будут бесполезны. В этих условиях окажется более полезным автомобильный холодильник компрессорный или абсорбционный. Они дольше и стабильнее выдерживают заданную температуру при тяжёлых внешних условиях.
  3. Дорожные условия автомобильного круиза. Для горного драйвинга и езде по бездорожью более адаптированы контейнеры и сумки-холодильники или термоэлектрические холодильные аппараты. Компрессорные и абсорбционные агрегаты могут не выдержать таких перегрузок и выйти из строя.
  4. Форма холодильника также имеет значение. При покупке холодильника для авто рекомендуется поместить в него двухлитровую бутылку. Если она не вмещается, то это уже повод к размышлениям о целесообразности покупки для предстоящего путешествия.
  5. Наличие адаптера к прикуривателю. Питание автохолодильника от прикуривателя обеспечивает защиту аккумулятора от полного разряда. Встроенное защитное реле своевременно отключит холодильник от аккумулятора, чтобы предотвратить более серьёзную неприятность в путешествие, нежели несвежие продукты.
  6. Материал корпуса холодильника и конструкция крышек. Материал должен легко мыться и быть устойчивым к царапинам. Применение современных материалов обеспечивает прочность и долговечность агрегата, а также его лёгкость обслуживания. Эргономика корпуса и экологическая безопасность имеют большое значение в его эксплуатации. Герметичность крышки обеспечит надёжную сохранность продуктов. Большое удобство предоставляют двухсекционные дверки, дающие возможность не полностью открывать холодильник.
  7. Постарайтесь выбрать модель, в которой крышка холодильника будет закрываться сверху, а не сбоку.
  8. Шнур питания должен быть не менее 2-х метров.
  9. Не преплачивайте за объем. Практика показывает, что семье из трех человек вполне хватит автохолодильника объемом 40 литров.
Видео: Обзор боксов-холодильников Mystery, Vitol, Supra

В заключение – не забывайте перед покупкой потребовать и изучить инструкцию или руководство по эксплуатации, где приводится полный перечень всех технических и эксплуатационных характеристик аппарата, подтверждающих заверения менеджера по продажам

Принцип работы автомобильного холодильника

Чтобы выбрать свой идеальный автомобильный холодильник среди предлагаемых магазинами моделей, необходимо понять их принцип работы. Все существующие автохолодильники работают по-разному.

Принцип работы холодильных установок в автомобиле

  1. Компрессорный тип. Хладагент, движущийся в замкнутом контуре, нагревается с помощью электричества и закипает. При этом фреон, мгновенно испаряясь, в свою очередь охлаждает раствор и холодильник начинает охлаждать продукты. По своим техническим характеристикам компрессорный автохолодильник наиболее выгоден, несмотря на достаточно высокую цену. Он способен набирать саму низкую температуру среди всех автохолодильников и долго удерживать ее, используя при этом мало электроэнергии. Холодильный агрегат с компрессором не зависит от температуры окружающего воздуха и времени года.
  2. Термоэлектрический тип. Работает с помощью электричества, без хладагента. С помощью двух противоположно расположенных термоэлементов создается постоянное электрополе. При этом все накопленное тепло выводится наружу с помощью вентилятора.
  3. Абсорбционный (электрогазовый) тип. Этот холодильный агрегат работает по принципу разогрева аммиачно-водной жидкости, которая постоянно двигается по металлическому змеевику. Нагрев происходит с помощью газа или электричества, так как гаджет способен работать от разных источников. При нагревании аммиак испаряется и охлаждает стенки автохолодильника. Очень экономно потребляет и расходует энергию, способен на небольшом газовом баллоне работать несколько недель без перерыва.

Разобравшись в принципе работы автомобильного холодильника, можно сделать для себя некоторые выводы.

  • Автохолодильники абсорбционного и термоэлектрического типа не могут долго удерживать низкую температуру внутри камеры. Они чувствительны к температуре окружающего воздуха — чем теплее воздух, тем выше температура внутри холодильника.
  • Автохолодильники компрессорного типа никак не зависят от температуры наружного воздуха и способны понижать температуру до минус 25°.

Смотрите в видео ниже, работа автомобильного холодильника от сети.

Читайте, как работает автомобильный холодильник.

А также о том, как сделать автомобильный холодильник своими руками.

Устройство автомобильного холодильника

Все существующие автомобильные холодильники имеют совершенно разное устройство. Основной признак, по которому разделяют автохолодильники — это время и способ охлаждения продуктов.

  1. Термоэлектрический холодильник. Компактен, небольшого веса и объема, отлично вместит запас продуктов для 2-4 человек. Цена на это холодильное устройство вполне демократична.
  2. Абсорбционный холодильник. Удобен для хранения запасов провизии на большую компанию, экономичен. Способен работать от нескольких источников питания, что делает его достаточно мобильным. Практичен и надежен, практически не ломается, так как не имеет твердых частей.
  3. Компрессионный холодильник. Имеет довольно внушительные размеры и вместимость, охлаждает лучше других агрегатов и долго держит отрицательную температуру. Довольно высокая цена быстро окупается удобством и малым потреблением энергии.

Опубликовано: 15 ноября 2016

Портативные автомобильные холодильники

В летний зной глоток холодной воды как никогда ценен, особенно в дороге. Увы, охлаждаемый бокс есть далеко не в каждой машине. Исправим это упущение с помощью автомобильного холодильника! Тем более, что кроме охлаждения воды у него есть и много других полезных функций.

Как работает автомобильный холодильник

Если вы ожидаете найти в портативном холодильнике шумный электродвигатель и горячий радиатор с фреоном (по аналогии с кухонным прибором), сразу обрадуем — в большинстве моделей ничего подобного нет. Да, существуют абсорбционные портативные холодильники с аммиаком и компрессорные с фреоном, но эти установки предназначены для профессионального использования — например, для заморозки рыбы на борту катера или в кузове пикапа. В автомобильных магазинах представлены холодильники другого типа — термоэлектрические.

Принцип работы термоэлектрического автомобильного холодильника, работающего от штатной розетки прикуривателя, основан на эффекте Пельтье — переносе энергии от одного проводника к другому при прохождении через них электрического тока. Проще говоря, внутри такого холодильника есть батарея из двух проводников. При подаче тока тепло переходит от одного из них (того, что ближе к внутренней стенке холодильника) к другому — наружному. Таким образом тепло отводится из холодильного отсека наружу.

Самое интересное, что эффект Пельтье работает и в обратном направлении. Если изменить полярность, т. е. направление прохождения тока, нагреваться начнёт уже внутренний элемент, а охлаждаться — наружный, и холодильник превратится в печку. Переключатели в режим обогрева есть на большинстве термоэлектрических моделей.

Плюсы и минусы термоэлектрического холодильника

Портативные термоэлектрические холодильники обладают и множеством плюсов, и несколькими существенными минусами, о которых нужно знать автомобилистам, чтобы правильно их использовать.

Начнём с хорошего:

Надёжность. В термоэлектрическом холодильнике нет подвижных элементов, не считая вентилятора охлаждения — ломаться в нём почти нечему.

Вибростойкость. Холодильник не боится тряски, езды по ухабам и больших кренов — он может работать в любом положении, даже на боку и вверх дном.

Работа «печкой». В режиме нагрева термоэлектрический холодильник может греть продукты, что делает его актуальным и в зимних путешествиях.

Отсутствие хладагента. Нет фреона — нет и его возможных утечек. Обслуживания термоэлектрический холодильник также не требует.

Бесшумность. Вентилятор охлаждения может немного шуметь (сравнимо с компьютерным кулером), но в большинстве моделей есть тихий режим работы.

А вот и обещанные минусы:

Низкая эффективность. Не стоит ждать термоэлектрических чудес: такой холодильник создаёт разницу температур (наружной и температуры внутри холодильной камеры) около 15–17 °C. Соответственно, если салон машины нагрелся до +25 °C, в холодильнике будет около 10 градусов тепла — лёд в нём точно не довезти.

Медленное охлаждение/нагрев. Для создания даже такой небольшой разницы температур холодильнику требуется много времени.

Высокое энергопотребление. С выключенным мотором работающий холодильник в машине не оставишь — быстро разрядится аккумулятор.

Минусы термоэлектрических холодильников, конечно, чувствительные, но есть несколько хитростей, которые помогут почти нивелировать эти недостатки.

Нюансы эксплуатации портативного холодильника

Вот несколько довольно простых приёмов, как правильно использовать термоэлектрический холодильник в поездке и повысить эффективность его работы.

  1. Включите холодильник заранее, ещё дома. Конечно, для этого нужна функция работы от бытовой сети 220 V — благо, она есть во многих моделях. За ночь холодильник накопит прохладу — останется сложить в него продукты и отнести в машину, где подключить уже к бортовой сети. Продукты, кстати, тоже лучше заранее охладить в домашнем холодильнике, прежде чем складывать в портативный.
  2. Используйте аккумуляторы холода. Заранее — хотя бы за несколько часов, а лучше за сутки — положите их в домашнюю морозильную камеру, чтобы жидкость внутри замёрзла. Перед выходом из дома переложите аккумуляторы в автомобильный холодильник — они помогут ему охлаждать продукты.
  3. Прячьте холодильник от солнца — не забывайте, что он лишь создаёт разницу с наружной температурой, а не поддерживает заданную. Если холодильник установлен в багажнике, используйте шторку, чтобы закрыть его от солнечных лучей. Если в салоне — ставьте его с той стороны, где тень.
  4. Не глушите двигатель. На природе лучше не оставлять работающий холодильник надолго с выключенными мотором, чтобы не разрядить аккумулятор. Используйте резервный аккумулятор для кемпинга (от него можно запитать не только холодильник, но и свет). Либо берите с собой пуско-зарядную «заводилку» на экстренный случай, если не хотите заводить двигатель каждые полчаса для подзарядки батареи.

Выбор холодильника 12V

Автомобильные холодильники бывают в виде жёстких пластиковых боксов и мягких холодильных сумок. Последние дешевле, заметно легче и занимают меньше места, но уступают в эффективности «ящикам». Зато сумку-холодильник удобнее закинуть на плечо, если до финальной точки маршрута предстоит пройтись пешком. Поэтому выбор между ними стоит делать, исходя из степени автономности, которая вам нужна.

Из полезных функций портативного холодильника стоит отметить возможность работы домашней сети 220 вольт, о которой уже говорилось — убедитесь, что соответствующий кабель питания есть в комплекте. Хорошо, если в комплекте также есть аккумулятор холода, хотя его можно купить отдельно. Тихий режим пригодится, если в машине спит ребёнок. А функция подогрева превратит холодильник в печку, сделав его всесезонным универсальным боксом для воды и пищи.

Купить автомобильные холодильники любого объёма и типа можно на сайте и в магазинах Гиперавто. Удачных поездок на природу!

Принцип работы автохолодильников ― 130.com.ua

Автохолодильник — выбор водителей, которые не хотят отказываться от удовольствия перекусить свежим обедом и запить все прохладным напитком, находясь в дороге. Наличие такого устройства особенно актуально для семей с маленькими детьми, поскольку не нужно переживать о том, где достать свежих продуктов, чтобы накормить малыша.

В статье мы подробней рассмотрим конструкцию автохолодильников и отличия компрессорных устройств.

Абсорбционный автохолодильник: принцип работы

Такие модели работают по очень простой схеме: после процесса абсорбции (вода поглощает хладагент), происходит охлаждение. Хладагент представляет собой сваренные бесшовные трубки. Кроме этого, абсорбционный холодильник включает в себя и другие элементы:

  • Теплообменник: доводит уровень охлаждения до необходимого значения.
  • Емкость с аммиачным раствором.
  • Дефлегматор с аммиачно-водородной смесью.
  • Испаритель.

Работает агрегат следующим образом:

  • концентрированный раствор выделяет аммиак;
  • микрокапли вещества выходят в испаритель;
  • внутри они охлаждаются, температура всей конструкции снижается.

Абсорбционные холодильники отличаются небольшим расходом электроэнергии, бесшумной работой, возможностью работы в автономном режиме. Устройство считается экологически безопасным. В среднем, такие модели служат от 20 лет.

Термоэлектрический автохолодильник: принцип работы

Принцип функционирования таких устройств базируется на эффекте Пальтье: работают они на разности температур. То есть пока в одной части происходит нагрев, в другой части, наоборот, — охлаждение.

Термоэлектрические устройства работают следующим образом: емкость поглощает тепло от продуктов, термомодуль передает это тепло в стабилизатор. Покрытие конструкции не дает холоду «убежать» и таким образом поддерживается необходимая температура.

Преимущества такой модели:

  • компактные размеры;
  • бесшумная работа;
  • функционирование в автономном режиме.

В целом, конструкции устойчивы к внешнему воздействию, поэтому они идеально подходят для перевозки продуктов в любых условиях.

Советы по эксплуатации автохолодильников

Перед покупкой нужно определиться с местом для хранения конструкции, ведь от этого зависят ее размеры. На габариты устройства влияет объем холодильных камер, выбирайте из расчета приблизительно 5л. на 1 человека.

Рекомендации по выбору:

  • Наличие специальных креплений сделают агрегат более устойчивым и сохранят его от повреждений.
  • Более крупные конструкции дольше сохраняют заданную температуру.
  • При эксплуатации любой модели, нужно следить, чтобы крышка была плотно закрыта.
  • Избегайте попадания солнечных лучей на автохолодильник.

Абсорбционные устройства можно также использовать и в домашних условиях, например, для загородного участка.

Учитывайте, что каждый из типов автохолодильников имеет свои особенности эксплуатации. Выбор конкретной модели зависит от дальнейших условий использования. Например, для непродолжительных поездок целесообразней выбирать термоэлектрические агрегаты.

С доставкой по Украине автохолодильник можно купить в Киеве, Харькове, Одессе на 130.com.ua.

Смотрите видеообзоры автохолодильников

Как работают холодильники — Объясните это,

Как работают холодильники — Объясните, что материал

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 15 сентября 2020 г.

А вот и крутая идея: металлический ящик. это помогает вашей пище храниться дольше! Вы когда-нибудь задумывались, как холодильник сохраняет прохладу, спокойствие и собранность даже в пузырях летняя жара? Пища портится, потому что внутри нее размножаются бактерии. Но бактерии размножаются медленнее при более низких температурах, поэтому чем холоднее вы храните еду, тем дольше она прослужит. Холодильник — это машина, которая поддерживает охлаждение продуктов с помощью очень умных наука. Все время ваш холодильник гудит, жидкости крутятся в газы, вода превращается в лед, а еда остается восхитительно свежо. Давайте подробнее рассмотрим, как работает холодильник!

Фото: Типичный домашний холодильник или «холодильник» сохраняет продукты при температуре примерно 0–5 ° C (32–41 ° F).Морозильные камеры работают аналогично, но охлаждаются до гораздо более низкой температуры, обычно от -18 до -23 ° C (от 0 до -10 ° F). В данной модели есть морозильная камера (светло-желтый ящик вверху), который действует как мини-морозильная камера, которая должна иметь температуру морозильной камеры, а не холодильную.

Как сдвинуть то, чего даже не видно

Предположим, ваша задача на сегодня — очистить конюшню, полную рангов. пахнущий конский навоз. Не самая приятная работа, так что вы захотите это сделать как можно быстрее.Вы не сможете переместить все сразу, потому что его слишком много. Чтобы работа была выполнена быстро, вам необходимо переместите как можно больше навоза за один раз. Лучше всего использовать тачка. Сложите навоз в тачку, катите тачку снаружи, а затем вылейте навоз в кучу во дворе конюшни. С участием несколько таких поездок, вы можете перенести навоз изнутри конюшни на улицу.

Переместить то, что вы видите, легко. Но теперь давайте дадим вам тяжелее. Ваша новая задача — отвести тепло изнутри холодильник снаружи, чтобы продукты оставались свежими.Как ты можешь двигаться что-то ты не видишь? В этот раз ты не сможешь использовать тачку. Не только это, но вы не можете открыть дверь, чтобы попасть внутрь тепла, или вы снова впустите тепло. Ваша миссия — удалить тепло, постоянно, не открывая дверь ни разу. Хитрый проблема, а? Но это не невозможно — по крайней мере, если вы понимаете наука о жидкостях и газах.

Как отвести тепло с помощью газа

Давайте сделаем шаг в сторону и посмотрим, как ведут себя газы.Если ты когда-либо накачивал шины на велосипеде, вы знаете, что велосипедный насос скоро становится довольно тепло. Причина в том, что газы нагреваются, когда вы сжимать (выдавливать) их. Сделать опору для шины вес велосипеда и вашего тела, вы должны втиснуть воздух в это при высоком давлении. Насос делает воздух (и насос, через который он проходит) немного горячее. Зачем? Как и ты сжать воздух, придется довольно много работать с помпой. В энергия, которую вы используете для перекачки, преобразуется в потенциальная энергия в сжатом газе: газ в шине находится в более высоком давление и более высокая температура, чем прохладный воздух вокруг вас.если ты сжать газ до половины объема, тепловая энергия его молекул содержат только половину пространства, поэтому температура газа поднимается (становится жарче).

Artwork: Газы становятся горячее, когда вы сжимаете их до меньшего объема, потому что вам нужно работать, чтобы сближают их энергетические молекулы. Например, когда вы накачиваете велосипедную шину, насос всасывает воздух и сжимает это в меньшее пространство. Это объединяет его молекулы (красные капли) и заставляет его нагреваться.

Перемещение большего количества тепла путем превращения газов в жидкости и обратно

Если у вас изобретательный склад ума, вы, вероятно, можете представить себе, как собрать какую-то штуковину, похожую на насос, которая накачивает велосипедную шину в одном месте, а затем сдувает ее в другом месте, что будет перемещать тепло между ними. Однако это неуклюжая идея, и мы не можем так сильно перемещать тепло: с одной стороны, нам понадобится очень много газа. Однако мы могли бы переместить приличное количество тепла, позволив газу расширяться и сжиматься намного сильнее, чтобы он превращался в жидкость и обратно — другими словами, переводя его в другое состояние материи.

Как это будет работать? Посмотрите, что происходит с аэрозольным баллоном, в котором хранится жидкость под давлением. Когда вы распыляете аэрозоль на руку, вы, вероятно, заметили, что она действительно холодная. Это частично , потому что часть жидкости охлаждается и испаряется (превращается в газ), когда выходит из банки. Но это еще и потому, что часть жидкости попадает на вашу теплую кожу и в этот момент испаряется: она превращается в газ, отбирая тепло у вашего тела, и от этого ваша кожа становится прохладнее.Это говорит нам о том, что разрешение жидкостям расширяться и превращаться в газы — очень эффективный способ отвода тепла от вещей. Это неудивительно: так работает потоотделение и почему собаки высовывают язык, чтобы остыть в жаркие дни.

Фото: жидкости могут превращаться в газы (и газы остывают), когда вы позволяете им расширяться в больший объем. Вот почему аэрозольные баллончики кажутся такими холодными.

Хотя твердые тела и жидкости занимают в целом столько же места, газы занимают гораздо больше места, чем оба эти типа.Молекулы твердого тела или жидкости расположены довольно близко друг к другу и притягиваются друг к другу с большой силой. Когда жидкость превращается в газ или испаряется, некоторые из ее более энергичных молекул расходятся и отрываются. Чтобы это произошло, требуется много энергии, известной как скрытая теплота парообразования , и эта энергия должна исходить из самой жидкости или чего-то поблизости. Другими словами, преобразование жидкости в газ — это способ удалить энергию из чего-либо, в то время как преобразование газа обратно в жидкость — это способ снова высвободить эту энергию.По сути, именно так холодильники перемещают тепло из своего холодильного шкафа в комнату снаружи. Они превращают жидкость в газ внутри холодильного шкафа (чтобы забрать тепло от хранимых продуктов), перекачивают его за пределы шкафа и снова превращают в жидкость (чтобы высвободить тепло снаружи).

Анимация: основная идея того, что иногда называют механическим охлаждением. Внутри холодильника (1) мы превращаем жидкость в газ, чтобы забирать тепло из холодильного шкафа (2), перекачивать ее за пределы машины, а затем превращать ее обратно в жидкость, чтобы отдавать тепло там (3).

Цикл нагрева и охлаждения

Сжимая газы в жидкости, мы можем выделять тепло; позволяя жидкостям превращаться в газы, мы можем впитать тепло. Как мы можем использовать эту полезную физику, чтобы сдвинуть тепло изнутри холодильника наружу? Предположим, мы сделали трубку, которая была частично внутри холодильника, а частично вне холодильника и запечатан таким образом был непрерывным циклом. И предположим, что мы тщательно залили трубку выбранный химикат (с низкой температурой кипения), который легко меняется взад и вперед между жидкостью и газом, который известен как хладагент или хладагент .Внутри холодильника мы можем сделать трубу шире, так что жидкий хладагент расширится в газ и охладит холодильный шкаф как он протекал через него. Вне холодильника у нас может быть что-то вроде велосипедного насоса для сжатия газ, высвободить тепло и снова превратить его в жидкость. Если химикат обтекал петля, расширяющаяся, когда она находилась внутри холодильника и сжимающая когда он был снаружи, он постоянно собирал тепло изнутри и вынесите его наружу, как ленту теплового конвейера. Таким образом, мы мог постоянно переносить тепло из холодного места (внутри холодильника) к более горячему (вне его), что не является чем-то, что законы физики позволяют происходить автоматически (предоставлено самому себе, тепло перетекает от более горячих вещей к более холодным).

И, сюрприз-сюрприз, именно так холодильник работает. Стоит отметить некоторые дополнительные детали. Внутри холодильник, труба расширяется через сопло, известное как расширительный клапан (технически это так называемое фиксированное отверстие).По мере прохождения через него жидкого теплоносителя он резко остывает и превращает частично в газ. Эта часть науки иногда известна как Эффект Джоуля-Томсона (или Джоуля-Кельвина) для физиков, которые открыли его Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) и Уильям Томсон (Лорд Кельвин, 1824–1907). Вы не удивитесь, обнаружив, что Компрессор вне холодильника не особо велосипедный насос! На самом деле это насос с электрическим приводом. Это вещь, от которой время от времени гудит холодильник.Компрессор прикреплен к устройству, похожему на решетку, которое называется конденсатором (своего рода тонкий радиатор за холодильником), выталкивающий нежелательное тепло.

Фото: влажный воздух в холодильнике содержит водяной пар. Когда холодильник остывает, эта вода превращается в лед. В Самая холодная часть вашего холодильника — это морозильная камера наверху. Это потому что рядом находится расширительный клапан.

Фото: Вот компрессор из типичного холодильника.Обратите внимание на трубы, по которым охлаждающая жидкость проходит с одной стороны и выходит с другой. Вы не сможете увидеть это устройство, пока не оторвете его от устройства. от стены, потому что он спрятан вокруг спины и внизу. Посмотреть больше фото его в поле ниже.

Как работает холодильник

Художественное произведение: ключевые части холодильника и последовательность их работы.

Вот что происходит внутри вашего холодильника, пока мы говорим! Левая часть изображения показывает что происходит внутри холодильной камеры (где вы храните пищу). Пунктирная линия и розовая область показывают заднюю стенку и изоляцию. отделяя внутреннюю часть от внешней. Правая часть изображения показывает, что происходит вокруг задней части холодильника, вне поля зрения.

  1. Охлаждающая жидкость представляет собой жидкость под давлением, когда она входит в расширительный клапан (желтый). Как это проходит, внезапное падение давления заставляет его расширяться, охлаждаться и частично превращаются в газ (так же, как жидкий аэрозоль превращается в холодный газ, когда вы распыляете его из баллончика на руку).
  2. По мере того, как хладагент обтекает холодильный шкаф (обычно труба в задней стенке) закипает и полностью превращается в газ, и таким образом поглощает и отводит тепло от пищи внутри.
  3. Компрессор сжимает охлаждающую жидкость, повышая ее температуру и давление. Теперь это горячий газ под высоким давлением.
  4. Охлаждающая жидкость протекает через тонких трубок радиатора на задней части холодильника, при этом отдавая тепло и охлаждаясь обратно в жидкость.
  5. Хладагент течет обратно через изолированный шкаф к расширительному клапану и контуру повторяется. Так тепло постоянно отбирается изнутри холодильника и снова положите снаружи.

На фото: вот так в реальности выглядит холодильник, если осмотреться сзади. Вы можете увидеть большой черный компрессор внизу (номер 3 на схеме выше) и тонкую трубку, через которую проходит хладагент сзади, чтобы рассеивать тепло.Это очень хорошая идея каждые несколько месяцев отодвигать изделие от стены и пылесосить всю пыль, чтобы процесс охлаждения и рассеивания тепла работал более эффективно.

Фото: вот крупный план. Охлаждающая жидкость течет через более толстую закругленную горизонтальную черную трубу (которая соответствует красным линиям, обозначенным цифрой 4 на схеме выше). Множество тонких проводов, проходящих между трубами, представляют собой простые ребра радиатора, которые помогают отводить тепло от труб и рассеивать его в воздухе.

Почему нужно время для охлаждения?

Как и все остальное в нашей Вселенной, холодильники должны подчиняться фундаментальному закону физики, называемому сохранение энергии. Суть в том, что вы не можете создать энергия из ничего или заставить энергию раствориться в воздухе: вы можете преобразовать энергию только в другие формы. Это имеет очень важные последствия для пользователей холодильников.

Во-первых, это развеивает миф о том, что вы можете охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой.Не правда! Как мы только что видели, холодильник работает путем «всасывания» тепла из холодильной камеры с помощью охлаждающей жидкости, затем перекачивая жидкость за пределы шкафа, где она выделяет тепло. Таким образом, если вы удалите определенное количество тепла из холодильника, теоретически точно такое же количество тепла появится снова в виде тепла вокруг спины (на практике вы получаете немного больше тепла, потому что двигатель не совсем эффективен, и он также выделяет тепло. высокая температура). Оставьте дверь открытой, и вы просто переносите тепловую энергию из одной части кухни в другую.

Закон сохранения энергии также объясняет, почему так много времени требуется для охлаждения или замораживания продуктов в холодильнике или морозильной камере. Пища содержит много воды, состоящей из очень легких молекул (водород и кислород — два самых легких атома). Даже небольшое количество жидкости на водной основе (или пищи) содержит огромных молекул, каждая из которых требует энергии для нагрева или охлаждения. Вот почему требуется пара минут, чтобы вскипятить даже чашку или две воды: нужно нагреть гораздо больше молекул, чем если бы вы пытались вскипятить что-то вроде чашки расплавленного железа или свинца.То же самое и с охлаждением: для отвода тепла от водянистых жидкостей, таких как фруктовый сок или пища, требуется энергия и время. Вот почему замораживание или охлаждение продуктов занимает так много времени. Дело не в том, что ваш холодильник или морозильная камера неэффективны: просто вам нужно добавить или удалить большое количество энергии, чтобы водянистые вещи изменили свою температуру более чем на несколько градусов.

Попробуем обозначить все это приблизительными цифрами. Количество энергии, необходимое для изменения температуры воды, называется ее удельной теплоемкостью и составляет 4200 джоулей на килограмм на градус Цельсия. Это означает, что вам нужно использовать 4200 джоулей энергии, чтобы нагреть или охладить килограмм воды на один градус (или 8400 джоулей на два килограмма). Так что, если вы хотите заморозить литровую бутылку воды (весом 1 кг) от комнатной температуры 20 ° C до -20 ° C, как в морозильной камере, вам потребуется 4200 × 1 кг × 40 ° C, или 168000 джоулей. Если морозильная камера вашего холодильника может отводить тепло мощностью 100 Вт (100 джоулей в секунду), это займет 1680 секунд или около получаса.

Как видите, для охлаждения водянистой пищи требуется много энергии.А это, в свою очередь, объясняет, почему в холодильниках столько электричества. По данным Управления энергетической информации США, холодильники потребляют около 7 процентов всей бытовой электроэнергии (примерно столько же, сколько телевизоры и связанные с ними приборы, и менее чем вдвое меньше, чем кондиционер, который использует целых 17 процентов).

Подробнее

На сайте

  • Кондиционеры: работают аналогично холодильникам.
  • Осушители: используйте холодильную технику для удаления воды из дома.
  • Состояния вещества: почему вещества являются твердыми телами, жидкостями или газами и как они могут изменяться взад и вперед в разных условиях.

Статьи

  • Холодильные термометры — холодные факты о безопасности пищевых продуктов: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 30 октября 2017 г. Четкое руководство по безопасному хранению охлажденных продуктов при правильной температуре.
  • Холодильник LG с французской дверью сохраняет продукты холодными, а пиво холоднее, автор Эрик Малиновски. Wired, 12 января 2012 г.Как новый холодильник использует «шоковой охладитель» для охлаждения банок с напитками всего за пять минут.
  • Когда холодильники нагревают планету Мэтью Л. Уолд. The New York Times, 26 апреля 2011 г. Есть ли надежда, что кто-нибудь сделает экологически чистый холодильник?
  • Wired: This Day in Tech: 11 ноября 1930: Эйнштейн становится ледяным. Автор Alexis Madrigal, Wired, 11 ноября 2009 года. Как Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард разработали альтернативный метод охлаждения с использованием химических реакций.
  • Взлом холодильника, Стивен Куруц.The New York Times, 4 февраля 2009 г. Вы действительно можете обойтись без холодильника? Как некоторым экологам удалось жить без него.
  • Почему так много холодильников выбрасывают ?: BBC News, 25 ноября 2004 г. Почему холодильники не служат так долго, как раньше?

Книги

Популярное

Технический

Патенты

Работа: Альберт Эйнштейн и Лео Сцилард разработали революционный холодильник в 1927 году. на который они получили патент в 1930 году.В нем не использовалось электричество, а вместо него использовался аммиак, вода и бутан. Работа из патента США US 1781541: Холодильное оборудование любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Патенты (официальные юридические записи об изобретениях) — отличный способ более подробно рассказать о подобных технических устройствах. Вот несколько старых примеров, чтобы дополнить ваши знания. Если вы хотите копнуть еще глубже, то многие патенты, поданные Kelvinator и Frigidaire в 1920-х и 1930-х годах, являются хорошей отправной точкой.

  • Патент США?: Патент на подъемный холодильник Дж. М. Блейсделла, 21 июля 1874 г. Неэлектрический морозильный шкаф с несколько необычной способностью подниматься из подвала на основной этаж дома; это было сделано Блейсделлом и Берли из Санборнтона, Нью-Гэмпшир, США. К сожалению, мне не удалось найти запись об этом в базе данных USPTO, поэтому ссылка приведет вас к фотографии музея и записи.
  • Патент США US 1 273 366: Компрессор для холодильного аппарата Фреда Дж. Хайдемана, Kelvinator, 23 июля 1918 г.Первый компрессор холодильника и система клапанов, которую он использует.
  • Патент США US 1 438 178: Автоматический расширительный клапан для холодильного аппарата Фреда Дж. Хайдемана и Джозефа Н. Хаджиски, Kelvinator, 12 декабря 1922 г. Подробное описание расширительного клапана ранней стадии.
  • Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат Кертисса Л. Хилла, 17 апреля 1923 г. Ранний пример современного холодильного шкафа.
  • Патент США US 1 452 461: Холодильный аппарат Чарльза Л.McCuen, Frigidaire, 16 июля 1929 года. Современный холодильник, использующий диоксид серы в качестве хладагента.
  • Патент США US 1 452 461: Холодильник, автор Джонатан Фиск, Kelvinator, 6 октября 1931 г. Еще одно полное описание холодильника середины 20 века.
  • Патент Австрии AT133389B: Хладагенты для чиллеров от Frigidaire, 26 мая 1933 г. Один из оригинальных патентов Frigidaire на CFC (автоматически переведен с немецкого с помощью Google Patents).
  • Патент США US 1781541: Холодильное оборудование Альберта Эйнштейна и Лео Сцилларда.Одной из малоизвестных блестящих идей Эйнштейна был умный холодильник, который не использует электричество.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2020.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007, 2020) Холодильники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/refrigerator.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Как работают холодильники | HowStuffWorks

В следующий раз, когда вы насладитесь ледяным напитком в жаркий день, у вас будет холодильник (и бортовая морозильная камера), чтобы поблагодарить вас за освежающе охлажденный напиток. Не так давно нужно было быть очень богатым или иметь хорошие связи, чтобы выпить охлажденный напиток с несколькими плавающими внутри кубиками льда. Сегодня мы принимаем охлаждение как должное, но когда-то были нажиты состояния, отправляя большие глыбы льда по всему миру в изолированных трюмах для продажи богатым.

До того, как заморозить, консервирование продуктов было большой задачей. Можно было солить пищу, а зимой закапывать ее в сугроб и надеяться, что твари не найдут ее. Однако, чтобы оставаться в запасе, вам нужно было работать над этим — или копить деньги. Холодильное оборудование — это изобретение, изменившее наш образ жизни. В настоящее время нам легче сохранять пищу, поэтому нам гораздо меньше беспокоиться, когда дело доходит до болезней пищевого происхождения. Снабжение продовольствием тоже более стабильное.Этого галлона молока хватит на пару недель в холодильнике, а не на пару часов на столешнице. Это огромно. Это означает, что вам не нужно держать корову на заднем дворе, если вы хотите регулярно давать молоко.

Объявление

Основы охлаждения работают и в другом важном бытовом приборе: кондиционере. По оценкам, около 5% всей электроэнергии, используемой в США, расходуется на поддержание прохлады в наших домах.Это довольно удивительно, особенно если учесть тот факт, что принцип, лежащий в основе большинства видов охлаждения, прост. Вот это в одном предложении: когда жидкость испаряется, она поглощает тепло в процессе. Если вы хотите избавиться от тепла, вам нужно уговорить жидкость перевести ее в газообразное состояние [источник: ACEEE].

Как работает холодильник (холодильник)?

Проще говоря, холодильник или холодильник работает в три этапа:

  1. Холодный хладагент проходит вокруг продуктов, хранящихся внутри холодильника.
  2. Хладагент поглощает тепло от продуктов.
  3. Хладагент передает поглощенное тепло в относительно более прохладную окружающую среду снаружи.

Большинство людей не знают, что делать без холодильника, так как есть несколько вещей, которые могут успокоить пересохшее горло так же, как стакан охлажденной воды.

Несмотря на то, что в древние времена люди использовали приемы для наполнения своей холодной водой, они, конечно, были не так просты, как открыть дверь дома и вынуть бутылку с ледяной водой.Даже если бы они могли напоить холодной водой, у них определенно не было ничего, что могло бы сделать их пищу свежей в течение нескольких дней или даже недель.

К счастью, у нас есть кое-что, что делает все это за нас — холодильник!

В этой статье мы рассмотрим науку о холодильнике, в частности, о различных его частях и о том, как они на самом деле работают вместе, чтобы сохранить нашу пищу в течение длительного времени.

Принцип работы холодильника

Принцип работы холодильника (и холодильного оборудования в целом) очень прост: он включает отвод тепла из одной области и его отвод в другую. Когда вы пропускаете низкотемпературную жидкость рядом с объектами, которые хотите охладить, тепло от этих объектов передается жидкости, которая испаряется и забирает тепло в процессе.

Возможно, вы уже знаете, что газы нагреваются, когда вы их сжимаете, и охлаждаются, когда они расширяются. Вот почему велосипедный насос кажется теплым, когда вы накачиваете им воздух в шину, а распыленные духи — холодными.

Аэрозольный освежитель воздуха кажется холодным на ощупь, потому что газ внезапно расширяется, что снижает его температуру.(Фото: Pixabay)

Тенденция газов становиться горячими при сжатии и холодными при расширении, а также с помощью нескольких изящных устройств помогает холодильнику охладить содержимое, хранящееся внутри.

Детали холодильника

Холодильник состоит из нескольких ключевых компонентов, которые играют жизненно важную роль в процессе охлаждения:

Расширительный клапан

Расширительный клапан, также называемый устройством управления потоком, регулирует поток жидкости хладагент (также известный как «хладагент») в испаритель. На самом деле это очень маленькое устройство, чувствительное к изменениям температуры хладагента.

Компрессор

Компрессор состоит из двигателя, который «всасывает» хладагент из испарителя и сжимает его в цилиндре, чтобы получить горячий газ под высоким давлением.

Так выглядит компрессор стандартного холодильника. (Фото: Wikipedia Commons)

Испаритель

Это часть, которая на самом деле охлаждает вещи, хранящиеся в холодильнике.Он состоит из оребренных трубок (изготовленных из металлов с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи), которые поглощают тепло, передаваемое через змеевик вентилятором. Испаритель поглощает тепло от находящегося внутри материала, и в результате этого тепла жидкий хладагент превращается в пар.

Конденсатор

Конденсатор состоит из спирального набора трубок с внешними ребрами и расположен в задней части холодильника. Он помогает в сжижении газообразного хладагента, поглощая его тепло и впоследствии выбрасывая его в окружающую среду.

Змеевики конденсатора

По мере отвода тепла от хладагента его температура падает до температуры конденсации, и он меняет свое состояние с пара на жидкость.

Хладагент

Также обычно называемый хладагентом, это жидкость, которая поддерживает цикл охлаждения. На самом деле это специально разработанное химическое вещество, которое может быть горячим газом и холодной жидкостью.

В 20 веке фторуглероды, особенно CFC, были обычным выбором в качестве хладагента.Однако их заменяют более экологичные хладагенты, такие как аммиак, R-290, R-600A и т. Д.

Работа холодильника: как работает холодильник?

Хладагент, который теперь находится в жидком состоянии, проходит через расширительный клапан и превращается в холодный газ из-за внезапного падения давления.

Когда холодный газообразный хладагент проходит через холодильный шкаф, он поглощает тепло от продуктов внутри холодильника. Хладагент, который теперь представляет собой газ, поступает в компрессор, который всасывает его внутрь и сжимает молекулы, превращая его в горячий газ под высоким давлением.

Теперь этот газ транспортируется к змеевикам конденсатора (тонким трубкам радиатора), расположенным в задней части холодильника, где змеевики помогают рассеивать его тепло, так что он становится достаточно холодным, чтобы конденсироваться и превращаться обратно в жидкую фазу. Поскольку тепло, собираемое продуктами питания, передается в окружающую среду через конденсатор, оно кажется горячим на ощупь.

После конденсатора жидкий хладагент возвращается к расширительному клапану, где он испытывает падение давления и снова становится холодным газом.Затем он поглощает тепло от содержимого холодильника, и весь цикл повторяется.

Как работают холодильники — iFixit

Холодильники постоянно ломаются — одна из самых популярных публикаций на форуме посвящена неисправности холодильника, если это вам что-то говорит. Вот как работает холодильник, поэтому вы сможете найти и устранить большинство возникающих проблем.

Холодильники

кажутся сложными устройствами, особенно если учесть, что они являются одними из самых больших приборов в вашем доме. Действительно, многие новые холодильники оснащены всевозможными передовыми технологиями, но основные функции по-прежнему основаны на концепциях середины 1800-х годов, чтобы молоко не испортилось слишком рано.

Вы не поверите, но холодильники не добавляют прохладного воздуха в пространство внутри. Скорее они отводят тепло, пропуская хладагент (чаще всего тетрафторэтан) через герметичную систему медных трубок и змеевиков, полагаясь на сжатие и декомпрессию для повышения и понижения температуры хладагента, благодаря закону Гей-Люссака, который гласит, что давление Объем газа прямо пропорционален его температуре, пока объем остается неизменным.

Система холодильника состоит из четырех основных компонентов: компрессора, конденсатора, дроссельного (или дозирующего) устройства и испарителя.

Компрессор

Если вы когда-нибудь заглянули за холодильник и заметили внизу устройство в форме шара, то это компрессор. Он отвечает за прокачку хладагента через систему, но, что наиболее важно, сжимает хладагент (отсюда и название).

Всякий раз, когда вы слышите, как ваш холодильник включается и издает жужжащий звук, это двигатель компрессора, который мало чем отличается от двигателя вашей газонокосилки — только намного меньше и работает от электричества, а не от бензина.Он всасывает хладагент, оставшийся от предыдущего цикла, который находится в теплом газообразном состоянии из-за поглощения тепла.

Это тепло необходимо отвести за пределы холодильника и охладить хладагент. Однако для этого вам понадобится что-то более холодное, чтобы охладить хладагент. В данном случае это окружающий воздух в помещении, в котором задействуется компрессор.

Хладагент сжимается внутри поршневой камеры двигателя компрессора, что увеличивает его давление.Это делает хладагент более горячим, чем окружающий воздух в помещении. Отсюда хладагент поступает в конденсатор для охлаждения.

Конденсатор

Конденсатор представляет собой набор змеевиков, через которые проходит хладагент после выхода из компрессора. Во время этой фазы (с помощью охлаждающего вентилятора) тепло излучается в окружающий воздух, охлаждая хладагент и превращая газ в жидкость. Это похоже на то, как если бы вы положили руку на кипящую кастрюлю с водой: когда пар попадает в вашу руку, она остывает и снова превращается в жидкость.

Этот процесс охлаждает хладагент после предыдущего цикла, но даже после выхода из конденсатора хладагент все еще теплый и его необходимо охладить, чтобы поглотить больше тепла в следующий раз. Вот тут-то и пригодится дросселирующее устройство.

Дроссель

Чтобы быстро охладить хладагент, его необходимо декомпрессировать. Это снизит его давление и, следовательно, его температуру. Дросселирующее устройство выполняет эту работу.

Круг [холодильника] жизни! Иллюстрация Даниэле Де Пьетри, Исследовательская лаборатория DensityDesign

Дроссельное устройство добавляет сопротивление потоку хладагента под высоким давлением, проходящему через систему, быстро понижая его давление и частично испаряя его (так называемое мгновенное испарение). Теперь это смесь жидкости и газа, температура хладагента намного ниже, поэтому он может поглощать больше тепла изнутри холодильника.

Не менее важно, что дроссельное устройство также регулирует количество хладагента, которое оно позволяет проходить в любой момент времени.Это делает хладагент более эффективным на следующем этапе.

Дросселирующие устройства имеют форму расширительного клапана или капиллярной трубки. Первый вариант более сложен и эффективен при изменении температуры (например, при помещении горячей ванны с остатками еды в холодильник), поскольку он может открывать или закрывать клапан в разной степени. Последний проще и дешевле исправить (это не более чем очень тонкая трубка), но он не так эффективен, как расширительный клапан.

Испаритель

Испаритель спрятан внутри холодильника за пластиковой крышкой сзади.

В этот момент температура хладагента намного ниже, чем температура внутри холодильника. Следующим шагом является прохождение хладагента через испаритель, который представляет собой еще один набор змеевиков. Но на этот раз эти змеевики расположены внутри холодильника, а не снаружи.

Благодаря тепловому равновесию все, что внутри холодильника теплее, чем змеевики испарителя, будет отдавать тепло змеевикам.Холодный жидкий хладагент внезапно снова начинает нагреваться, поскольку он поглощает тепло от содержимого вашего холодильника, испаряясь обратно в газообразное состояние.

Хладагент, покидающий испаритель, возвращается в компрессор для повторного запуска цикла.

В некоторых холодильниках испаритель располагается в морозильной камере. Вентилятор испарителя будет циркулировать воздух по змеевикам испарителя, а также выталкивать воздух из морозильной камеры в холодильник с использованием демпфера для регулирования количества воздушного потока.В некоторых холодильниках два испарителя подключены последовательно: один большего размера в морозильной камере и меньший в холодильнике.

Общие проблемы с холодильниками

С холодильником многое может пойти не так, но есть несколько проблем, которые встречаются чаще, чем другие.

Самая распространенная из распространенных — это недостаточно охлаждающий холодильник. Или морозильная камера может работать нормально, а секция свежих продуктов — нет. Или же холодильник работает постоянно, чтобы поддерживать нужную температуру внутри.Это общие проблемы, потому что здесь может быть любое количество факторов:

  • Проще всего сначала проверить, чтобы двери закрывались хорошо и плотно. Если нет, то вы впускаете теплый воздух в холодильник! Осмотрите и при необходимости замените дверные уплотнения.
  • Змеевики конденсатора могут быть загрязнены, что препятствует рассеиванию тепла. Быстрая чистка пылесосом часто помогает.
  • Либо вентилятор конденсатора, либо вентилятор испарителя может быть сломан, что может снизить надлежащий воздушный поток и помешать правильному охлаждению в любой ситуации.
  • Обогреватель размораживания, окружающий змеевики испарителя, может сломаться, что приведет к чрезмерному накоплению инея на змеевиках, что препятствует поглощению тепла.
  • Заслонка может застрять закрытой, что препятствует попаданию холодного воздуха в секцию свежих продуктов.
  • В редких случаях может возникнуть электрическая проблема с платой управления (которая передает напряжение на компоненты, которые необходимо включить или выключить) или термистором (который контролирует температуру и сообщает о ней на плату управления).

Если, с другой стороны, у вас ненормально шумный холодильник, это, вероятно, указывает на неисправный двигатель где-то в холодильнике — либо двигатель компрессора, либо двигатель вентилятора, и в этом случае, вероятно, выходят из строя подшипники или двигатель близок к выгоранию.

Двигатель вентилятора достаточно легко заменить (обычно это простая замена после снятия каких-либо панелей), но любой компонент, являющийся частью герметичной системы хладагента, необходимо распаять, чтобы снять, и снова припаять при замене.А поскольку в результате этого процесса в систему попадает воздух, ее необходимо откачать вакуумом и заправить хладагентом после ремонта, для чего требуются специальные инструменты. Такой ремонт обычно стоит доверить профессионалу.

Но даже если это ремонт, который вам неудобно делать самостоятельно, по крайней мере утешительно знать, в чем может быть проблема, и понимать, как она возникла. Так у вас будет больше уверенности, когда придет время поговорить с профессиональным специалистом по ремонту.

Вы собираетесь отправиться в путешествие по ремонту холодильника своими руками? Задокументируйте это и поделитесь с миром, создав руководство по ремонту на iFixit! Нашей категории холодильников немного не хватает, но вы можете помочь улучшить ее!

Название изображения: Хосе Сориано / Unsplash

Как работает холодильник и потребляет энергию —

Как работает холодильник и потребляет энергию

Как и вся электроника, в холодильниках используется энергия.Как мы обсуждали в нашей серии «Месяц действия энергии», есть способы сэкономить энергию, отключая электронику, когда мы ее не используем, отсоединяя ее от электросети, чтобы предотвратить действие вампира, и даже устанавливая температуру на термостатах в непиковые часы. Однако у нас нет этой роскоши с холодильниками; они должны работать 24 часа в сутки, 365 дней в году, чтобы выполнять свою работу должным образом.

Хотя на охлаждение приходится от 4 до 6 процентов потребления энергии в коммерческих зданиях, оно играет гораздо большую роль в сфере общественного питания (16.4 процента) и продуктов питания (47,4 процента). Но независимо от того, какой процент использования энергии используется, неэффективный холодильник тратит впустую энергию, а значит, и деньги.

Как работает холодильник?

Холодильники используются для создания холодной среды, чтобы продукты питания или другие продукты оставались жизнеспособными и безопасными. Звучит достаточно просто; закачайте немного холодного воздуха в коробку, и все готово. Но на самом деле это работает не так. Цикл охлаждения на самом деле заключается в отводе тепла из окружающей среды, а не в подаче в нее холодного воздуха.В холодильном цикле хладагент испаряется и сжижается, когда он течет по трубам в качестве средства передачи тепла. Вот как это работает:

  1. Холодный жидкий хладагент течет в змеевики испарителя, которые находятся внутри холодильника. Вентилятор испарителя всасывает воздух из холодильника и обдувает его змеевики. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха, и воздух с более низкой температурой возвращается обратно в холодильник, охлаждая его.Жидкий хладагент начинает испаряться по мере того, как нагревается и движется к компрессору.
  2. Компрессор сжимает хладагент, что повышает температуру газа. Затем газ прокачивается через змеевики конденсатора.
  3. В конденсаторе через змеевики проходит вентилятор, охлаждающий газ и отводящий тепло из холодильника наружу. При выделении тепла хладагент снова превращается в жидкость.
  4. Затем жидкость поступает к расширительному устройству, которое регулирует поток хладагента.Это снижает давление, которое превращает часть его в газ. Это выделение дополнительного тепла делает жидкость еще холоднее, поскольку она течет в испаритель. И здесь цикл начинается снова, поглощая тепло изнутри холодильника.

Как холодильник потребляет энергию?

В холодильнике есть три компонента, потребляющих энергию: компрессор, вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя.

  • Компрессор использует электричество для прокачки хладагента через цикл охлаждения.Компрессор может выключиться, когда в холодильнике достигнута правильная температура. Если температура начинает немного повышаться, компрессор снова включается и прокачивает хладагент через контур.
  • Двигатель вентилятора конденсатора использует электричество для работы и должен быть включен, когда компрессор работает и перекачивает хладагент через змеевики конденсатора. Вентилятор конденсатора отвечает за охлаждение хладагента по мере его прохождения через змеевики конденсатора, отвод тепла, накопленного внутри коробки, и возврат хладагента в жидкость.
  • Двигатель вентилятора испарителя всегда работает, даже если компрессор и вентилятор конденсатора выключены. Вентилятор испарителя отвечает за поддержание постоянного потока воздуха в холодильной камере. Он должен поддерживать движение и прохождение воздуха по змеевикам испарителя, чтобы хладагент мог поглощать тепло из коробки.

Чем дольше протекает цикл охлаждения, то есть чем дольше работает компрессор, тем больше энергии потребляет холодильник. И что вызывает включение компрессора, НАГРЕВ.

Таким образом, есть два основных направления для снижения энергопотребления холодильника: уменьшение проникновения тепла в вашу систему и обеспечение эффективной работы всех ваших компонентов.

Ознакомьтесь с нашими связанными статьями, чтобы узнать, как это сделать при техническом обслуживании и модернизации.

Категории: Энергетические решения, HVACR

Помечено как: Энергоэффективность, Холодильное оборудование

Как работает цикл холодильника?

Наш самый трудолюбивый кухонный прибор — это тот, который мы часто принимаем как должное. Когда мы голодны или испытываем жажду, мы просто открываем дверцу холодильника, достаем что-нибудь холодное. Мы редко задумываемся о том, как холодильник работает для охлаждения своего содержимого изо дня в день.

Мы знаем, что это не волшебство, но немногие из нас точно знают, как работает холодильник и что заставляет его работать эффективно.

Дело в том, что понимание основных принципов охлаждения — хорошая идея для домовладельцев. Знание того, как охлаждается ваш холодильник, поможет вам узнать, как ухаживать за устройством и обслуживать его, а также как определять признаки неисправности и как общаться со специалистом по ремонту, когда какой-либо компонент требует внимания.

Процесс охлаждения на самом деле является циклом, который повторяется снова и снова. Свое название прибор получил от химического хладагента, который используется для создания прохладной внутренней среды. Хладагенты, такие как чистый аммиак, на самом деле кипят при очень низких температурах, и именно здесь начинается процесс.

Затем компрессор нагревает хладагент

Компрессор холодильника делает именно то, что следует из его названия, — сжимает хладагент для его нагрева.Как вы увидите, компрессор также регулирует поток хладагента.

Змеевики холодильника превращают горячий газообразный хладагент в жидкость

У большинства холодильников змеевики есть снаружи и внутри блока. Змеевики конденсатора снаружи (часто сзади) позволяют горячему газу хладагента охлаждаться на выходе и повышаться под давлением до жидкой формы (например, газообразный аммиак конденсируется в жидкий аммиак).

Хладагент течет через расширительный клапан и испаряется в газ

Теперь жидкий хладагент под высоким давлением течет через расширительный клапан до низкого давления через внутренние испарительные змеевики.Когда это происходит, жидкость закипает и превращается в пар или газ, понижая температуру. Это делает холодильник внутри холодным. Затем компрессор всасывает газ, и цикл начинается снова.

Как правильно обслуживать холодильник

Теперь, когда вы знаете, как работает цикл холодильника, легко увидеть, насколько правильное обслуживание холодильника играет важную роль в обеспечении бесперебойной и энергоэффективной работы вашего прибора.

Регулярная проверка прокладок дверного уплотнения помогает гарантировать, что холодный газ остается внутри устройства, где он необходим для охлаждения содержимого.

Очистка змеевиков холодильника помогает газам и жидкостям хладагента правильно течь и выполнять свои обязанности в цикле.

Правильная установка температуры в холодильнике (обычно от 35 до 38 градусов по Фаренгейту) и минимизация частоты и продолжительности открывания дверцы помогает сохранить холод внутри, а также продукты и напитки. Также рекомендуется не хранить предметы, когда они очень горячие, поскольку из-за этого прибору будет труднее охладиться.

И на самом деле лучше, чтобы ваш холодильник был хорошо укомплектован и заполнен, чтобы ему не приходилось работать для охлаждения пустых пространств. Важной частью технического обслуживания также является поддержание чистоты внутри холодильника.

Небольшие знания и TLC могут помочь вам понять, что нужно вашему холодильнику, чтобы работать с максимальной эффективностью в вашем доме.

Связано: 5 быстрых советов по обслуживанию холодильника

Если вам требуется ремонт или замена холодильника или вы не можете обнаружить проблему в холодильнике, обратитесь к надежным специалистам по ремонту холодильников. Вы также можете защитить свой холодильник и бытовую технику от неожиданного ремонта или замены с помощью плана гарантии для дома от American Home Shield®.

Принцип работы холодильников — Как работают холодильники?

До того, как мы научились искусственно охлаждать пищу и места, где мы живем, мы использовали естественные способы снижения температуры. Зимой мы добывали лед из рек и озер и помещали его в ледяные домики, пока он не понадобился летом. Потом, В 1755 году шотландский профессор Уильям Каллен показал эксперимент, который медленно, но верно изменит мир.

Каллен применил современную версию древнего метода искусственного охлаждения, известного древним индейцам и египтянам — охлаждение испарением. Он использовал насос для создания частичного вакуума в емкости, где находился диэтиловый эфир. Это дало диэтиловому эфиру более низкую температуру кипения, и он закипел. Потому что это начало кипятить ему требовалась энергия для испарения, поэтому он начал поглощать тепло из окружающего воздуха, понижая температуру воздуха. Было даже произведено небольшое количество льда.Так родилось искусственное охлаждение. Это было непрактично и нельзя было использовать для охлаждения еды, но это было начало. Другие усовершенствованный метод и, после многих экспериментов, патентов и промышленных образцов, в 1915 году были представлены практичные бытовые холодильники.

Холодильник — это, по сути, тепловой двигатель, в котором работа выполняется с хладагентом, чтобы он мог собирать энергию из холодного региона; доставить в область более высоких температур и, тем самым, охлаждение холодных областей. Основными элементами холодильника являются компрессор, подключенный к внешнему, более горячая система труб (называемая змеевиками конденсатора), которая подключена к расширительному клапану, который подключен к внутренней, более холодной системе труб (испаритель катушки), который снова подключен к компрессору. Все они содержат хладагент, а змеевики испарителя помещены в термоизолированный «ящик», роль которого это держать его внутри холодным.

Хладагент «запускается» в виде газа (помните — это цикл) от компрессора, который повышает давление, нагревая газ.Сжатый газ проходит через змеевики конденсатора (внешние) на задней стенке холодильника, которые сделаны так, что газ в них потеряет высокую температуру и начнет превращаться в жидкость потому что он находится под высоким давлением. Жидкий хладагент поступает в расширительный клапан. Поскольку это цикл, между клапаном и компрессором находится зона низкого давления — компрессор вытягивает жидкий хладагент из расширительного клапана в змеевики испарителя. Из-за низкого давления жидкости хладагент начинает кипеть и испаряться.Хладагент, который теперь представляет собой газ, проходит через змеевики испарителя и потому, что ему нужна энергия, чтобы испарить его. «Осушает» окружающую среду и охлаждает. Из змеевиков испарителя газообразный хладагент поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Ранние системы механического охлаждения использовали диоксид серы, хлористый метил и аммиак в качестве хладагентов, но перестали использовать диоксид серы и хлористый метил. потому что они были токсичными. Некоторые другие старые машины использовали метилформиат, хлорметан или дихлорметан.Хлорфторуглероды использовались с 1950-х годов. но были запрещены с конца 1970-х годов из-за опасений по поводу истощения озонового слоя. Их заменили перфторуглеродами и гидрофторуглероды, но они также подверглись критике. Сейчас их в основном заменяют фторированные парниковые газы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.