Человек, который с детства впервые выходит за рамки стандартной бытовой техники, часто с удивлением узнает, что бывают разные типы холодильников. Они различаются не столько принципом работы, заключающимся в отводе тепла от продуктов в камере хранения, сколько используемыми для этого технологиями.
Компрессорный класс
Самый распространенный тип холодильников — компрессорный. Это знакомая каждому бытовая техника, которая есть в каждой квартире. Здесь используется рабочая жидкость — теплоноситель, отводящий тепло из внутреннего пространства накопительной камеры. В этом случае используется физическое свойство газа: резко остывать при расширении и нагреваться при сжатии.
Техническое решение компрессорного холодильника включает:
Если рассматривать конструкцию холодильника по расположению узлов, можно легко идентифицировать некоторые детали устройства. Компрессор расположен внизу, это видно и узнаваемо. Холодильник может иметь один или два компрессора. Конденсатор представляет собой сетку темного цвета, иногда производители делают закрепленную сзади закрытую панель. Просто поднесите руку к этой области холодильной установки, чтобы понять, насколько она нагревается во время работы, выделяя тепло.
Испаритель находится внутри холодильника. Трубчатая конструкция скрыта в стенках устройства, при этом каждая камера (если это модель с разделенным пространством) оборудована собственным блоком расширения хладагента.
Сразу стоит остановиться на способе работы многокамерных однокомпрессорных холодильников. Различные режимы охлаждения достигаются простым перераспределением хладагента. Специальный шлюз с электронным управлением направляет то или иное количество газа в нужную зону. Однако при большой нагрузке холодильник зачастую не может гарантировать точное соблюдение заданных параметров микроклимата помещений.
Хорошо смотрятся двухкомпрессорные холодильники. Они специально разработаны для обеспечения чрезвычайно высоких показателей отбраковки холода в морозильных камерах и средних в зонах хранения пищевых продуктов с температурами выше нуля или в пределах -10 градусов Цельсия.
Работа компрессорной системы проста:
- Хладагент подается в испаритель, где он внезапно переходит из жидкого в газообразное состояние. Резко падает температура, со склада убирают тепло.
- Пройдя трубы испарителя, нагретый газ поступает в компрессор.
- Хладагент поступает в конденсатор высокого давления. Сжатый газ очень горячий и постепенно остывает, проходя через длинную трубку.
- На выходе из конденсатора газ имеет температуру, позволяющую ему перейти в жидкое состояние. Хладагент собирается в капиллярном устройстве.
Затем узор повторяется. Жидкость попадает в испаритель, переходит в газообразное состояние, при этом сильно остывает. Цикл повторяется снова и снова. Пока датчики температуры внутри холодильной камеры не подадут сигнал остановки компрессору.
Современные холодильные вентиляторы производятся по замкнутому контуру. Все конструктивные части компрессора расположены в герметичном объеме. Это предотвращает утечку хладагента, а использование специальных охлаждающих масел обеспечивает длительную работу компрессора.
Сегодня в качестве хладагента используется фреон-12. Этот газ — не лучший вариант, так как его температура кипения относительно высока, около -30 градусов. В годы СССР был еще один вариант — азотные холодильники. Он может обеспечить сильный отбор тепла до -98 градусов по Цельсию. Однако, в отличие от фреона, такой хладагент был потенциально опасен в случае компрессорной установки, мог нанести вред здоровью человека, поэтому от его использования отказались.
Линейный компрессор или инвертор: какой выбрать?
Абсорбционные холодильники
Настройки поглощения не очень знакомы рядовому пользователю. Эти типы холодильников хорошо известны тем, кто привык жить в районах без электричества, и этот тип устройств также часто используется водителями грузовиков.
Концентрированный раствор аммиака действует как хладагент в абсорбционном контуре. Холодильник работает следующим образом:
Состав, полученный в конце цикла, перекачивается обратно в камеру нагрева. Холодильник повторяет схему циркуляции аммиака до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура внутри камеры для хранения продуктов.
Абсорбционный холодильник имеет множество недостатков, которые резко ограничивают его широкое использование в повседневной жизни. Во-первых, очень опасен концентрированный раствор аммиака; в случае аварии и гибели ущерб здоровью может быть выражен количеством погибших людей, которые находились в непосредственной близости от устройства. Производители об этом знают, поэтому применяется многоступенчатая защита для предотвращения испарения на открытом воздухе. Во-вторых, мощность абсорбционной установки невысока. Холодильники медленно замерзают и их легко пустить в постоянную работу, перегрузить, просто забыв закрыть дверцу. Даже низкие показатели теплоотвода не позволяют использовать большие склады или замораживать.
Но у абсорбционных холодильников есть свои преимущества. В качестве источника тепла могут использоваться:
Современный абсорбционный холодильник — достаточно распространенный продукт на рынке, надежный, доступный по цене, рассчитанный на четко определенную целевую аудиторию. Нельзя сказать, что с точки зрения принципа работы этот класс сильно отличается от компрессора. Они похожи, но у каждого из них принципиально разные области применения.
Термоэлектрические установки
Холодильники, основанные на термоэлектрическом принципе, называются агрегатами прямого поглощения тепла. Отсутствует теплоноситель, циркуляционная система, переход агрегатов и прочие сложности. Полупроводниковая пластина действует как охлаждающее устройство. Термоэлектрическая установка использует эффект Пельтье и работает следующим образом:
Одна группа ограничений возникает из принципа работы, который присущ всем холодильникам с прямым преобразованием тепла. Список выглядит так:
Эти ограничения не мешают термоэлектрическим холодильникам пользоваться огромной популярностью среди автомобилистов, любителей путешествий и любителей отдыха на природе. В камеру можно добавить лед для облегчения монтажа; в продаже есть модели с большим разнообразием объёмов камер, от небольшого хранилища напитков до нескольких десятков литров.
Раздел для гуманитариев
Вспоминая забавную фразу «когда я спрашивал, какой телефон, я должен был сказать красный или синий, а не присыпать неизвестными страшными цифрами и словами», мы дадим еще одну классификацию холодильников, по которой они также выбирают покупки в магазинах. Современные устройства могут быть:
Сегодня рынок предлагает все, что нужно потенциальному владельцу холодильника для удовлетворения своих потребностей. Существуют модели разного размера, построенные по тому или иному принципу, удобные в определенных областях применения.
Каковы параметры выбора холодильника? Обзор лучших моделей!
В качестве заключения
Завершая обзор технологий создания холода, нельзя не упомянуть вихревые установки. Это большие и с большим показателем мощности, промышленные монстры, где теплоносителем выступает простой воздух. Подается компрессорами огромного давления (20-30 атмосфер) в специальные зоны вихревого рассеивания, где происходит резкое падение температуры. Приемлемые характеристики достигаются только при крупномасштабной установке. Поэтому вихревые чиллеры используются практически только в промышленности для охлаждения, например, воды в капельных системах.
