Виды холодильников и их принцип действия

Бытовые компрессионные холодильники

На рынке бытовых холодильников более чем 90% моделей являются компрессионными. Я не стану останавливаться на подробностях, как работает компрессионный агрегат. Скажу лишь, что именно мотор-компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента по всей системе холодильника.

обычный компрессионный холодильник

В холодильнике может быть один или два (редко встречается три) компрессора. Два компрессора имеет обычно крупногабаритная техника с двумя и более камерами. Один компрессор обслуживает морозилку, другой – холодильную камеру.

Преимуществом двухкомпрессорного агрегата является более точная регулировка температуры в каждой камере. Камеры становятся независимыми друг от друга. Можно отключать и размораживать их по отдельности. Это, конечно, радует, но стоимость двухкомпрессорного холодильника всегда выше на 20% – 30%, чем стоимость его «собрата» с одним компрессором. Это естественно. Ведь цена компрессора составляет основу стоимости холодильника.

Компрессорный класс

Самый распространенный тип холодильников — компрессорного типа. Это знакомые всем бытовые приборы, которые стоят в каждой квартире. Здесь применяется рабочее тело — хладагент, отводящий тепло от внутреннего пространства камеры хранения. При этом используется физическое свойство газа — резко охлаждаться при расширении и нагреваться при сжатии.

В состав технического решения компрессорного холодильника входят:

• хладагент, газ, способный легко менять свое агрегатное состояние;
• компрессорная установка закрытого типа;
• система конденсирования, работающая в роли устройства отдачи тепла в окружающую среду;
• испаритель, где происходит расширение и охлаждение рабочего тела.

Если рассматривать конструкцию холодильника по расположению узлов, можно легко опознать те или иные части устройства. Компрессор располагается снизу, он заметен и опознаваем. В холодильнике может быть один или два компрессора. Конденсатор — решетка темного цвета, изредка производители делают закрытую панель, закрепленную в задней части. Достаточно поднести руку к этой зоне холодильной установки, чтобы понять, насколько она нагревается при работе для отдачи тепла.

Испаритель находится внутри холодильника. Структура из трубок скрыта в стенках устройства, при этом в каждой камере (если вести речь о модели с разделенными пространствами) расположен собственный узел расширения хладагента.

Сразу стоит остановиться на методике работы многокамерных однокомпрессорных холодильников. Разные режимы холода достигаются простым перераспределением хладагента. Специальный электронно управляемый шлюз направляет то или иное количество газа в нужную зону. Однако при большой нагрузке холодильник зачастую не может гарантировать точное соблюдение заданных параметров внутреннего климата камер.

Отлично смотрятся двухкомпрессорные холодильники. Они специально разрабатываются так, чтобы гарантировать крайне высокие величины отвода холода в морозильных камерах и средние — в зонах хранения продуктов с температурой выше нуля или в пределах -10 градусов Цельсия.

Схема работы компрессионной системы проста:

1. Хладагент подается в испаритель, где из жидкого резко переходит в газообразное состояние. Температура сильно падает, тепло отводится от камеры хранения.
2. Проходя трубки испарителя, подогретый газ поступает к компрессору.
3. Под высоким давлением хладагент поступает в конденсатор. Сжатый газ сильно нагрет, во время прохода по длинной трубке он постепенно остывает.
4. На выходе конденсатора газ имеет температуру, позволяющую ему перейти в жидкое состояние. Собирается хладагент в капиллярном устройстве.

Дальше схема повторяется. Жидкость попадает в испаритель, переходит в газообразное состояние, сильно при этом охлаждаясь. Цикл дублируется снова и снова. До тех пор, пока температурные датчики внутри пространства камер холодильника не дадут сигнал останова на компрессор.

Современные нагнетатели холодильников выполнены по закрытой схеме. Все конструкционные части компрессора расположены в герметичном объеме. Это позволяет избежать утечек хладагента, а применение специальных рефрижераторых масел гарантирует долгие годы работы нагнетателя.

Сегодня в роли хладагента применяется фреон-12. Этот газ не самый лучший вариант, поскольку его температура кипения сравнительно велика, примерно -30 градусов. В годы СССР существовал и другой вариант — холодильники на азотном хладагенте. Он мог обеспечить резкий отбор тепла вплоть до -98 градусов Цельсия. Однако в отличие от фреона, такой хладагент был потенциально опасен при аварии компрессорной установки, способен нанести вред здоровью человека, поэтому от его использования отказались.

Линейный или инверторный компрессор: на чем остановить выбор?

Компоновка камер холодильников

Двухкамерные модели отличаются разным расположением камер. Морозильная камера располагаться либо вверху (над холодильным отделением), либо внизу (под холодильной камерой), реже встречается вертикальное расположение двух камер, что характерно для двухдверных холодильников в виде шкафа. В современных холодильниках каждая из камер закрывается автономно (имеет отдельную дверцу).

холодильник с нижней морозильной камерой

Температурные режимы в камерах

В зависимости от номинальной температуры в испарителе, холодильники подразделяются на четыре группы. Выяснить к какой группе относится та или иная модель, можно по маркировке в виде звездочек.

• Одна звездочка (*) означает, что максимальная температура в морозильной камере -6 градусов. При такой температуре продукты рекомендуется хранить не более двух недель.
• Две звездочки (**) – температура в камере -12. Продукты в морозилке могут хранится дольше (месяц – полтора).
• Три звездочки (***) – при температуре -18 срок хранения продуктов возрастает до полугода. Такая температура считается самой оптимальной для заморозки продуктов.
• Четыре (****) – высшая степень охлаждения -24. Эти модели имеют режим сверхбыстрого замораживания продуктов.

Холодильная камера предназначена для кратковременного хранения продуктов, поэтому в ней температура не должна опускаться ниже нуля.

Кроме этих двух традиционных камер не так давно в современных холодильниках появилась еще одна камера – так называемая «зона свежести». Это специальный отсек с температурой 0 градусов. Он плотно закрывается и этим как бы изолируется от холодильной камеры. Полезно и удобно иметь дополнительную «нулевую камеру». Здесь хорошо хранить свежую зелень, овощи, фрукты и многие другие продукты.

Какой холодильник лучше, статическое охлаждение

Статическая система охлаждения

Самой простой и надежной системой, проверенной временем, является статическое охлаждение. Его второе название, более запомнившееся покупателям — «плачущая стена». Еще эту систему называют «Direct Cool». Принцип работы этот системы очень прост. Когда работает компрессор, температура в холодильном отделении начинает понижаться за счет отбора тепла испарителем, который спрятан в задней стенке холодильника. Температура задней стенки очень низка и вся влага начинает скапливаться и замерзать на задней стенке холодильника. Когда температура понизилась до заданного пользователем значения, компрессор выключается и воздух в холодильной камере естественным путем начинает повышаться. Замерзшие капли влаги на стенке начинают оттаивать и стекать в специальное отверстие, откуда вся вода попадает в специальный контейнер, расположенный снаружи холодильника.

Отсюда и появилось название «плачущая стена». Температура повышается до максимального значения заданным настройкам и компрессор снова включается и все повторяется снова и снова. Температура в морозильной камере всегда поддерживается отрицательной за счет конструкции утеплителя и площади испарителя. Многие путают и называют данную систему капельной системой. На самом же деле капельная система подразумевает систему размораживания, а не охлаждения. Замерзшая влага в виде капель оттаивает и капли стекают вниз — поэтому и капельная, она же «плачущая стена».

Размораживание в холодильниках со статической системой охлаждения называют ручным. Под размораживанием понимают морозильную камеру, поскольку из-за постоянной отрицательной температуры, влага постоянно намерзает на стенках камеры. В холодильной камере размораживание происходит автоматически. На самом же деле, ручное размораживание современного холодильника, это не еженедельное размораживание старенького отечественного холодильника. По условиям производителей, размораживание холодильника необходимо производить 2 раза в год. Реально же процесс размораживания выполняется не чаще 1 раза за 7 месяцев, а то и в год.

Недостатком такой системы охлаждения являются испорченные, за короткое время, продукты на верхних полках, поскольку система не обеспечивает равномерное охлаждение по всему объему камеры. Холодный воздух опускается вниз, а более теплый поднимается вверх что пагубно влияет на качество хранения продуктов. Интенсивность охлаждения в статических системах самая медленная. Если забить холодильник только купленными продуктами — он очень медленно и долго будет набирать нужную температуру. Достоинством статических систем является максимальное сохранение влаги продуктов. Если мы на полку кладем клубнику в тарелке, то достав ее мы получаем полноценный сочный вкус.

Системы размораживания

Движение воздуха внутри камер может быть естественным или же принудительным. Для многих современных моделей характерна система принудительной циркуляции воздуха. Эта система получила название No Frost («без инея»). При наличии данной системы исключается образование льда в камере и таким образом, отпадает необходимость в размораживании холодильника.

При капельной системе разморозки испаритель расположен на задней стенке холодильной камеры. Во время работы компрессора внутри камеры образуется наледь. Во время простоя компрессора наледь оттаивает, капли стекают по задней стенке вниз и через сливное отверстие вода попадает в емкость (лоток) над компрессором. Оттуда благодаря нагреванию от компрессора вода просто испаряется. Данный процесс размораживания проходит незаметно для пользователя и не требует его вмешательства. Капельная система надежна и больше подходит тем, кто не хочет много платить за новую технику, поскольку модели с капельной системой стоят меньше, чем холодильники с системой No Frost.

Каждая из современных систем разморозки имеет свои плюсы и минусы. Бывают холодильники, в которых присутствуют обе системы (морозилка без шубы, а в холодильной камере – капельный эффект). Холодильники с ручным (неавтоматическим размораживанием) уже остались в прошлом и практически не выпускаются.

Однако любой холодильник независимо от того какая система разморозки в нем реализована, все-таки иногда следует отключать от электросети для гигиенической уборки.

Виды и типы бытовых холодильников

Все бытовые холодильники изготавливаются в соответствии со стандартами ГОСТ 16317-87 и техническими требованиями ЕС.

По принципу действия и получению холода они бывают:

• компрессорные,
• абсорбционные,
• термоэлектрические,
• пароэжекторные.

В настоящее время большинство бытовых холодильников (и отечественных, и импортных) изготавливаются компрессорного типа.

Преимущество компрессорных холодильников заключается в экономичности их производства, безопасности и надежности в эксплуатации. Кроме этого ремонт холодильников

данного типа достаточно прост и недорог.

Применение в компрессорных холодильных агрегатах в качестве хладагента фреона или изобутана также является преимуществом по сравнению с абсорбционными холодильниками, в которых используется аммиачный хладагент. Из-за отрицательного влияния на здоровье человека и на экологию холодильники абсорбционного типа почти не производятся.

Холодильники бытовые, предназначенные для хранения и/или замораживания продуктов, по своей конструкции подразделяются на два типа:

• шкаф,
• стол.

По количеству камер:

• однокамерные,
• двухкамерные,
• трехкамерные.

Однокамерные холодильники могут быть с низкотемпературным отделением (НТО) или без него. Температура в НТО бывает:

• не выше -6 ?C (маркировка – одна звездочка);
• не выше -12 ?C (две звездочки);
• не выше -18 ?C (три звездочки).

Морозильные камеры имеют на двери обозначение (специальную маркировку) – одну большую звездочку и три маленьких.

Класс энергосбережения

Изначально классов энергопотребления бытовой техники было семь. Обозначались они латинскими буквами: А, B, C, D, E, F, G. Техника класса А (в том числе и холодильники) имеет самое низкое энергопотребление, а класс G – самые расходные аппараты по части электричества. Но с появлением еще более энергоэффективной техники старой шкалы стало недостаточно, и добавились новые классы: А+; А++; А+++ или Super A.

На сегодняшнем рынке преобладают модели самых экономных классов А, А+, А++, Super A, B, редко можно встретить класс C. Технику ниже классом, например класс D сегодня уже трудно найти в продаже. Если и найдутся такие холодильники, то это уже заведомо устаревшие модели.

Уровень шума

Все компрессорные холодильники при работе будут создавать шум. В разных моделях этот параметр варьируется в диапазоне от 20 до 50 дБ. Норма для домашней бытовой техники – не более 53 дБ. Для холодильника нормально, если шум от него не превышает 45 децибел на расстоянии одного метра от корпуса.

Гудит обычно сам работающий компрессор. Если холодильник двухкомпрессорный, то уровень шума будет выше. Однако не всегда это оправдано. Один дешевый компрессор может гудеть сильнее, чем два дорогих качественных.

Модели с системой «No Frost» будут более шумные, чем обычные модели. Шумность им добавляет вращение лопастей вентилятора, который предусмотрен данной системой.

Тип управления холодильником

Управление холодильником может быть либо электромеханическим, либо электронным.

При электромеханической системе панель управления холодильника представляет собой сочетание одной-двух ручек (поворотных регуляторов) и пару кнопок. Все просто, надежно и недорого (такое управление характерно для недорогих моделей).

Электронная система внешне представляет собой набор сенсорных кнопок вокруг небольшого дисплея. Здесь весь процесс управления доверен электронике.

Если с механическим реле создается относительная температура, то электронная система управления дает возможность установить абсолютно точную температуру в камерах.

Устройство и комплектация холодильника

Комплектация холодильника включает следующие элементы:

• полки для размещения продуктов;
• выдвижные ящики для хранения овощей и фруктов;
• держатели для яиц и бутылок;
• электрический нагреватель для предотвращения образования конденсата (имеется не во всех устройствах);
• маломощные осветительные элементы, срабатывающие при открывании дверцы.

Устройство холодильника подразумевает наличие следующих деталей:

• Компрессор. Используется для создания перепадов давления, необходимых для циркуляции хладагента.
• Конденсатор. Предназначен для передачи тепла в окружающую среду. Располагается на задней стенке устройства и имеет вид изогнутой металлической трубки.
• Испаритель. Этот элемент поглощает тепло из внутреннего пространства камер. Представляет собой металлическую пластину с трубкой.
• Регулируемый расширяющийся вентиль. Создает необходимую разницу давлений между элементами охлаждающей системы. Пропускная способность детали меняется при снижении температуры в камерах.
• Реле. Пусковое используется для включения мотора путем подачи электрического тока на обмотку. Тепловое реле защищает систему от перегрузок.
• Температурный датчик. Предназначен для поддержания необходимой для хранения продуктов температуры. При повышении этого показателя реле запускает компрессор.
• Электронный управляющий блок. Расположение этого элемента зависит от конструкции холодильника. Блок состоит из платы управления, кабелей, термодатчиков и индикаторов.

Принцип работы холодильников

Компрессор откачивает газообразный фреон из испарителя и направляет его в конденсатор. Здесь газ охлаждается и сжижается. Через капиллярный трубопровод жидкий фреон проникает в испаритель. Параметры трубок подбираются так, чтобы создавалась разница давлений всасывания и оседания. После попадания фреона в конденсатор начинается кипение, вызываемое падением давления. Необходимая для этого энергия забирается с поверхности испарителя, благодаря чему температура воздуха в камерах постепенно падает.

Встраиваемые модели холодильников

Квалифицировать холодильники можно по способам их установки. Каждый знает, как выглядит отдельно стоящий холодильник. Это отдельная конструкция, не требующая никакого монтажа. Поставить такой прибор можно где угодно и в случае перестановки мебели его можно передвинуть, куда вам захочется.

Встраиваемая модель отличается от отдельно стоящего холодильника тем, что у нее нет собственного внешнего корпуса. Это понятно, ведь в данном случае холодильник полностью закрывается мебелью. Бывают полувстраиваемые модели, когда наружу выводится только электронная панель управления, а вся основная конструкция спрятана в мебели. По всем другим характеристикам встраиваемые модели почти ничем не отличаются от обычных холодильников.

Ассортимент встраиваемых моделей меньше, а цены чуть выше.

Встраиваемые

У этих моделей нет собственного внешнего корпуса. Поменять расположение такого холодильника будет непросто, зато они во многом превосходят отдельностоящие. Они устанавливаются в специальный монтажный шкаф, что приводит к усиленной теплоизоляции. Также стоит обратить внимание на жёсткую фиксация устройства, которая обеспечивает практически стопроцентную тишину во время работы.
Когда речь идёт о встраиваемой техники, нельзя забывать и об эстетическом моменте. Ещё несколько лет назад многофункциональностью и производительностью могли гордиться только групногабаритные холодильники, сейчас всё это доступно в гармонии с эстетикой.

Среди всего вышеперечисленного каждый покупать найдёт для себя пользу в приобретении данного устройства.

Дополнительные функции

Множество дополнительных опций делают холодильники еще более удобными в эксплуатации.

Так во многих моделях предусмотрено перевешивания дверей, в случае если вам удобно открывать холодильник с другой стороны.

Иногда встречаются модели на ножках (спереди) и на колесиках (сзади), чтобы при необходимости холодильник можно было приподнять и перекатить в другое место.

Антимикробное покрытие камер способствует устранению неприятных запахов и продлевает сроки хранения продуктов.

Удобно, когда при неплотном прилегании дверцы холодильник подает звуковой сигнал.

Также неплохо, если панель управления блокируется (защита от детей). Но чем больше таких нововведений, тем выше цена техники.

Ценовая категория

Все холодильники, предлагаемые современными производителями, условно можно разделить на три категории:

• Недорогие (бюджетные) – нижний порог этой ценовой категории 150$ (холодильники малого объема), верхний 500 (модели среднего объема). К этой категории можно отнести отечественные холодильники «Бирюса», «Стинол», «Индезит», «Атлант», «Минск» и другие. А также некоторые модели популярных зарубежных производителей, таких как LG, Daewoo, Samsung, Ardo и многих других.
• Средняя ценовая категория – от 500$ до 1000$. Практически у каждого известного производителя есть в ассортименте немалое количество моделей этой ценовой категории. Здесь можно найти двух и трехкамерные холодильники с отличными техническими характеристикам. Можно найти так же и модные сегодня встраиваемые модели.
• Категория экстра-класс – это дорогостоящие модели в диапазоне от 1100$ до 15000$. Самые совершенные модели, как правило, больших размеров, с объемными камерами, с неповторимым дизайном и наличий всевозможных новейших технологий вплоть до встроенного телевизора и выхода в интернет.

Успехов вам в поисках самой лучшей техники.

Пожалуйста, оцените статью:

Присоединиться в Telegram