Какая-то неведомая сила подняла Василия,
он медленно подошел к холодильнику,
открыл дверцу, и руки сами потянулись к
прохладной, запотевшей бутылке (с соком)
Данила Асов
Холодильник в доме, по моему мнению, самый важный, самый нужный бытовой прибор.
Возьмем, к примеру, обычный июльский день, семья, дети смотрят мультики по телевизору, жена за компьютером на сайте о саде-огороде, муж сбривает электробритвой трехдневную щетину.
И вдруг по неизвестным причинам отключается электричество. Телевизор погас, дети в расстройстве, компьютер отключился – жена огорчилась, не успела дочитать интересную статью о клематисах (это цветы такие).
Только муж спокоен, он же мужчина и невозмутимо продолжает брить свой подбородок — бритва-то аккумуляторная.
Эта ситуация с отключением света всегда выбивает из обычного течения жизни — так много приборов и устройств в доме, которые без электричества совершенно бесполезны.
Можно их долго перечислять — телевизор, компьютер, микроволновка, стиральная машина, освещение (особенно вечером), пылесос, утюг, кондиционер и так далее.
Но больше всего, хозяев волнует их бытовой холодильник, точнее его содержимое, те продукты, которые находятся в холодильной камере и в морозилке.
Бытовые холодильники некоторое время могут сохранять низкую температуру внутри шкафов после отключения электропитания, но все же желательно, чтобы это время было минимальным.
Поэтому сразу начинаются звонки в аварийные службы, выяснения причин отключения электроэнергии и главный вопрос – «а когда же включат электричество».
Историю развития холодильников мы рассмотрели ранее, сегодня мы ознакомимся с устройством
и принципом действия компрессорных холодильников.
Устройство холодильника
Холодильники применяются не только дома, но и в других сферах деятельности человека.
Правда, называться они там могут чуть по-другому – холодильные установки на мясокомбинатах, холодильные витрины в магазинах, холодильные шкафы для напитков в кафе и барах.
Другими словами, холодильное оборудование используется везде, где присутствуют скоропортящиеся продукты – при их производстве, хранении, продаже.
Мы с вами будем рассматривать только холодильники бытовые компрессионные , как самые распространенные, самые популярные и которые есть практически в каждой семье.
Назначение холодильника бытового не требует пояснений — все знают, что этот аппарат предназначен для хранения скоропортящихся продуктов питания, а также лекарственных и косметических средств, для которых требуются особые условия хранения.
Увеличение сроков сохранности содержимого холодильника происходит за счет того, что температура внутри холодильника ниже, чем в помещении.
Устроен холодильник довольно просто, если не рассматривать подробно процессы, проходящие в холодильном агрегате холодильника и скрытые от глаз рядового потребителя.
Я попробую рассказать о принципах работы холодильника простым, понятным языком.
Обычно холодильник представляет собой вертикально расположенный шкаф, имеющий одну или две дверцы.
Между наружными и внутренними стенками холодильника проложен толстый слой теплоизоляционного материала. Он нужен для того, чтобы холод как можно меньше уходил наружу и не охлаждал воздух помещения.
Все современные холодильники имеют во внутреннем пространстве две зоны: холодильную и морозильную.
По типу компоновки холодильного и морозильного отделений холодильники могут быть однокамерными, двухкамерными и двухкамерными типа «бок о бок».
У однокамерных холодильников одна дверца, за ней в верхней части внутреннего объема располагается морозилка, а ниже холодильное отделение.
Морозилка, как правило, имеет собственную откидную или открывающуюся дверцу.
В холодильном отделении устанавливаются полки для продуктов, которые хозяйка может установить по своему усмотрению на определенном расстоянии друг от друга.
На внутренней стороне двери холодильника также имеются полки и закрывающиеся отделения для размещения продуктов, яиц, бутылок с напитками, лекарств.
У двухкамерных холодильников морозильная и холодильные камеры располагаются отдельно друг от друга, каждая камера имеет свою дверцу.
Это очень удобно – при укладке или выемке продуктов в одной камере, температура в другой камере остается неизменной.
Изготовителями применяются два варианта расположения камер в холодильнике:
— морозильная камера располагается снизу под холодильной камерой, такая компоновка называется европейской.
— морозильная камера располагается над холодильной камерой, такая компоновка называется азиатской.
У двухкамерных холодильников типа «бок о бок» обе камеры расположены рядом по всей высоте холодильника, такая компоновка называется американской. Как правило, ширина таких холодильников больше, чем у традиционных.
Для начала рассмотрим основные узлы холодильника, которые принимают непосредственное участие в производстве холода.
- Компрессор представляет собой электродвигатель и компрессор, размещенные в одном корпусе. Задачей компрессора является – сжатие паров хладагента с целью их перемещения в заданном направлении.
- Конденсатором в холодильнике называется устройство в виде решетки, закрепленной на задней стенке холодильника. Конструкция конденсатора может быть различной, но все они выполняют одинаковую функцию – охлаждение горячих паров хладагента до температуры охлаждающего воздуха. При охлаждении паров они конденсируются (вот откуда название «конденсатор» и превращаются в жидкость.
- Испаритель в холодильнике предназначен для отвода тепла из внутренних объемов холодильника. Отводит тепло испаритель очень энергично – температура в морозилке достигает минус 18 градусов. Примером испарителя может служить морозилка в старых типах холодильников. Это камера, выполненная обычно из алюминия, по всей площади внутри выполнен канал, по которому циркулирует хладагент. (Вот почему нельзя примерзшие куски мяса отрывать от поверхности морозилки с помощью ножа – можно повредить канал). Исполнение испарителей также может быть различным, но любой испаритель должен непосредственно контактировать с внутренним объемом холодильника, чтобы эффективно отводить оттуда тепло, за счет чего происходит понижение температуры внутри холодильника.
Эти три крупных узла связаны между собой трубопроводами (трубками) и все это в целом образует герметичную замкнутую систему.
Кроме этих трех крупных узлов в системе присутствуют и выполняют заданную функцию также фильтр-осушитель и капилляр.
Система заполнена определенным количеством специального вещества, которое называется хладагентом.
В качестве хладагента в бытовых холодильниках компрессионного типа обычно используется фреон (второе название – хладон).
Принцип действия холодильника
Как же происходит образование холода в компрессионном холодильнике?
Принцип работы холодильника постараюсь описать попроще, как обещал ранее, без ссылок на законы физики и термодинамики.
При включении в сеть начинает работать компрессор, в результате чего он сжимает пары хладагента, при этом происходит повышение давления паров, а также и возрастание их температуры.
Горячие пары хладагента под воздействием избыточного давления поступают в конденсатор.
Проходя по металлической трубке конденсатора, имеющей большую длину, пар через стенки трубки отдает тепло в окружающую среду, постепенно остывая до комнатной температуры, и превращается в жидкость (конденсируется).
Далее хладагент в жидком состоянии проходит через капилляр (капилляр — очень узкое отверстие), в результате этого давление на выходе капиллярной трубки уменьшается, вследствие этого температура хладагента также уменьшается и он превращается в газообразное состояние.
В испаритель хладагент поступает в виде достаточно охлажденного пара и проходя по каналам испарителя, этот пар как бы отбирает тепло из внутреннего пространства холодильника.
Далее подогретый пар из испарителя поступает снова в компрессор, и цикл повторяется снова и снова.
Не очень понятно, да? Можно сказать еще проще. Компрессор гоняет фреон по замкнутому кругу, при этом фреон за счет специальных устройств (испарителя и капилляра) превращается то в жидкое состояние, то снова в газообразное.
При этом фреон отбирает тепло из внутреннего объема холодильника и через конденсатор отдает это тепло в окружающее помещение, например кухню.
Управление холодильником
Эксплуатация холодильника и управление им не представляет никакой сложности, так как холодильник работает в автоматическом режиме днем и ночью, в будние дни и в выходные.
Нужно только при первом включении терморегулятором задать необходимую температуру в холодильнике.
Терморегуляторы в современных холодильниках могут быть двух видов – или электромеханические или электронные.
С помощью первых терморегуляторов температура в холодильнике устанавливается «на глазок» опытным путем и по рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации холодильника в зависимости от вида продуктов, загружаемых в холодильник и их количества.
Ручка такого терморегулятора имеет несколько делений, например шесть. Первое деление соответствует режиму минимального охлаждения, шестое, соответственно, максимальной температуре.
Обычно рекомендуется сначала установить ручку регулятора в среднее положение, а потом через сутки подкорректировать степень охлаждения продуктов, повернув ручку чуть вправо или чуть влево.
Электронные регуляторы позволяют точно задать желаемую температуру в холодильнике, например, минус 18 градусов по Цельсию в морозильном отделении.
Температура задается с помощью кнопок или поворотной ручки, значение задаваемой температуры и температуры фактической отображается на жидкокристаллическом дисплее.
В некоторых моделях холодильников, предусмотрена возможность задания температуры не только в морозильном отделении, но также отдельно в холодильной камере.
После достижения заданной температуры внутри холодильника, терморегулятор отключает питание компрессора, и холодильник переходит в дежурный режим.
Термоизоляция стенок холодильника не идеальна, постепенно температура в камере повышается и в некоторый момент терморегулятор дает сигнал на включение компрессора, который начинает гонять хладагент по системе, температура начинает понижаться вплоть до достижения заданного значения и отключения компрессора.
Так циклы включения-отключения компрессора продолжаются постоянно до момента отключения электричества.
Такие циклы включения очень явно были слышны в старых моделях холодильников, изготовленных 20 -30 лет назад, особенно ночью. Отключение холодильника сопровождалось шумом и тряской аппарата. Возможно, такие холодильники еще сохранились у некоторых хозяев в деревнях, на дачах.
Современная техника практически работает бесшумно, иногда даже непонятно, включен компрессор или уже отключился.
На этом я закончу вступительную статью, посвященную бытовым холодильникам, где мы с вами ознакомились с устройством холодильников и принципом их действия.
В следующей статье по холодильникам я планирую рассмотреть системы разморозки современных бытовых холодильных аппаратов, их дополнительные современные функции, основные технические характеристики и критерии выбора холодильников.
Да, холодильник действительно в хозяйстве очень нужен. Особенно морозильная камера, ведь теперь все: и овощи, и фрукты, и продукты, которые в избытке — можно просто заморозить. Очень здорово, особенно зимой: достал потертую замороженную тыковку, отрезал кусочек, добавил в салатик — вот вам и витаминчики! И радостно, и приятно, и полезно! 🙂