Холодильники

Виды холодильников

Работа всех холодильных агрегатов осуществляется за счет электроэнергии. Холодильные агрегаты подразделяются на компрессионные, абсорбционные и термоэлектрические. Мы расскажем о каждом из этих видов.

Начнем с компрессионных холодильников. Чтобы понять принцип охлаждения в компрессионном агрегате, не нужно кончать институт. Следите за схемой, убедитесь в этом сами.

Жидкий хладагент из конденсатора поступает в фильтр-осушитель. Фильтр не только очищает хладагент от всякого мусора, но и одновременно «осушает» хладагент, т. е. улавливает влагу, если она каким-то образом оказалась (а это не исключено) в агрегате. Очищенный хладагент протекает через «капиллярную трубку», т. е. границу, разделяющую нагнетание, где давление высокое, и всасывание, где оно низкое. Выходящий из трубки хладагент поступает в каналы испарителя и в результате снижения давления от 8—10 до 0,1 — 0,2 атмосфер кипит за счет теплоты среды, точнее продуктов, расположенных в нем и в основном объеме холодильника. Кипит, испаряется, а затем вновь отсасывается компрессором, и цикл охлаждения повторяется.

Компрессор, предназначенный для отсасывания паров хладона из испарителя, сжатия их и нагнетания под давлением в конденсатор, состоит из самого компрессора и электродвигателя, заключенных в общий герметичный, неразъемный корпус. На корпусе расположены проходные контакты для подключения обмоток электродвигателя к электрической сети. Компрессор и есть основа агрегата, и получение холода прежде всего зависит от его бесперебойной работы. В случае выхода из строя он подлежит замене независимо от причины поломки. Кстати, частота вращения вала отечественных компрессоров — от 1500 до 3000 об/мин. Чем больше оборотов, тем ниже уровень вибрации и шум.

Теперь перейдем к конденсатору, «теплоту» которого вы уже почувствовали. Он охлаждается потоком воздуха окружающей среды. Конденсатор бывает двух типов: листотрубный, или щитовой, и ребристотрубный (проволочно-трубчатый). Листотрубный конденсатор представляет собой стальной лист с прикрепленным к нему трубчатым змеевиком. Проволочно-трубчатый имеет горизонтально или вертикально расположенный змеевик с приваренными с двух сторон проволочными ребрами.

Устанавливая или переставляя холодильник в кухне, оберегайте конденсатор. «Удар, еще удар»—и… потребуется «скорая холодильная помощь». А если это летом?

В испарителе холодильного агрегата происходит испарение хладагента — переход из жидкого состояния в парообразное. Причем за счет теплоты окружающей среды, точнее продуктов, в ней расположенных. Ведь испаритель одновременно служит для хранения замороженных продуктов и представляет собой низкотемпературное отделение холодильника (НТО). В настоящее время наиболее распространен прокатно-сварной. тип испарителя, изготовленный в виде двухслойного алюминиевого «сандвича» с каналами для прохождения хладагента. Для защиты от коррозии испаритель анодирован и покрыт лаком.

Холодильный агрегат монтируется в теплоизолированном шкафу, образуя единое целое — холодильник, который состоит из шкафа, холодильного агрегата, двери холодильной камеры, низкотемпературного отделения, закрытого небольшой дверкой, полок. На двери холодильника укреплена внутренняя панель с полками и теплоизоляционный резиновый уплотнитель с магнитной вставкой. Благодаря магнитной вставке двери плотно прилегают к передней кромке шкафа, образуя воздухонепроницаемое уплотнение. Впрочем, не спешите в этом убедиться, если ваш холодильник не первой молодости. Подобная система вошла в «моду» лет 12—15 тому назад. ‘ Перейдем к абсорбционным холодильникам. Вы их, конечно, знаете. Это «Морозко», «Кристалл» и др. Чем они отличаются от компрессионных? Одни говорят, что они лучше, другие — что хуже. Попробуем сравнить их по конкретным показателям (расход энергии, уровень шума, степень надежности и пр.). Однако объясним, что такое «абсорбция».

Абсорбция — это объемное поглощение одного вещества другим. Например, соль поглощает влагу, спирт также поглощает влагу, а влага, в свою очередь, поглощает аммиак, образуя нашатырный спирт. Именно принцип поглощения используется в абсорбционных холодильниках.

На первых этапах развития производства бытовой холодильной техники абсорбционные агрегаты получили распространение, поскольку появилась возможность использовать в качестве источника энергии жидкое и даже газообразное топливо (например керосин или природный газ). Более низкие эксплуатационные расходы на эти виды источников энергии обеспечили в 30—40-е годы бурный рост производства абсорбционных холодильников. Однако уже в конце 50-х годов конкурентоспособность их резко понизилась, большинство зарубежных фирм перешло на производство компрессионных холодильников. Казалось, абсорбционная схема окончательно устарела. Однако создание в начале 60-х годов двух-температурного абсорбционного холодильника с температурой в НТО минус 18 °С явилось сенсацией. И опять более низкая стоимость абсорбционных холодильников способствовала новому всплеску их производства. Но к этому времени возросло техническое совершенство компрессионных холодильников. С появлением элементов комфортности повысилась их конкурентоспособность. С начала 70-х годов компрессионные холодильники завоевали прочную репутацию у потребителей и оттеснили на задний план абсорбционные холодильники. Впрочем, от соревнования оба вида холодильников перешли к содружеству.

Давайте разберемся в схеме производства холода в абсорбционных холодильниках. Роль компрессора в них играет нагреваемый электротоком «котел», в котором и возникает высокое давление паров. Пар с высокимхо-держанием аммиака направляется в конденсатор, где аммиачный пар конденсируется за счет потока воздуха окружающей среды. В остальном отличия незначительны. Разумеется по схеме, в реальности все сложнее. Но важно другое. Работа протекает автоматически, хотя п схеме нет движущихся механических частей.

Теперь, когда мы выяснили принцип действия абсорбционного холодильника, давайте уточним его преимущества и недостатки и обсудим самое главное: при каких условиях он более удобен и выгоден, нежели компрессионный. Итак…

Преимущества

Бесшумность

Допускает практически любые отклонения в параметрах электроэнергии: напряжении, токе

Отсутствие движущихся, трущихся частей

Недостатки

Повышенный расход энергии (примерно на 100% у старых моделей, на 20—30% у новых)

Ограниченная ремонтоспособность (эти агрегаты должны «вечно» работать) Впрочем, «вечная» работа — это скорее преимущество

Какие выводы напрашиваются? Некоторые преимущества абсорбционного варианта в определенных ситуациях могут основательно пригодиться.

Во-первых, если по той или иной причине вы желаете установить холодильник в комнате, в которой часто находитесь или тем более спите, бесшумность — преимущество, которое трудно переоценить.

Во-вторых, если вы собираетесь установить холодильник на даче, садовом участке, в сельской местности, надо учитывать возможные там частые колебания напряжения. Они достигают иногда 20—30 %. Падение напряжения на эту величину бывает «смертельным» для компрессионного холодильника — он может перегореть. А вот абсорбционному холодильнику любые колебания напряжения безопасны.

Вот вам и рациональный выбор холодильника по принципу его использования. Это пока лишь пример. В дальнейшем мы подробно остановимся на научном подходе к выбору холодильника.

И наконец, термоэлектрические холодильники. Действие термоэлектрического холодильника основано на эффекте Пельтье, открытом в 1834 г. Эффект заключается в выделении или поглощении (в зависимости от направления тока) теплоты на границе двух разнородных материалов при прохождении через нее электрического тока. Поглощение теплоты в месте контакта проводников объясняется переносом электрическим током зарядов из вещества, где они имеют энергию, в вещество с более высокой энергией зарядов. Перешедшие заряды повышают свою энергию за счет энергии кристаллической решетки вещества, вызывая поглощение теплоты. В противоположном контакте заряды с высокой энергией передают избыток кристаллической решетке вещества, в которое они перешли, что вызывает выделение теплоты. На этом принципе основано несколько видов отечественных холодильных приборов различного назначения, в частности, шкаф-термостат для хранения свежих овощей и фруктов, который в ближайшие годы должен появиться на прилавках магазинов. Кстати, термоэлектрический холодильник позволяет в одной и той же емкости получать в зависимости от переключения питания как холод (в теплое время года), так и тепло, например, для подогрева продуктов.

В приложении 3 приведены модели, выпускаемые в настоящее время отечественной промышленностью, а также разрабатываемые и планируемые к производству до 1990 г., с их основными техническими характеристиками.

Промышленность осваивает переносные автомобильные холодильники с пониженным энергопотреблением (по сравнению с выпускаемыми типа ХАТЭ-12).

Термоэлектрические холодильники типа ХТЭП предназначены для легковых автомашин при выезде за город или во время отпуска. Они могут быть использованы в условиях кемпингов, дач, моторных лодок и т. д., где возможно обеспечение электропитанием напряжением 12 В. Не исключено также использование понижающего трансформатора от обычной сети напряжением 220 В.

На автомашинах питание холодильников осуществляется от генераторов или аккумулятора (во время стоянки). В последнем случае энергопотребление может быть снижено до 40 %.

При коэффициенте полезной загрузки 0,6—0,8 в холодильниках типа ХТЭП в зависимости от объема можно разместить 6—12 кг различных продуктов: мясных, молочных, фруктовых, овощей и пр. Продолжительность их качественного хранения такая же, как в обычном домашнем холодильнике.

Температура внутри холодильника зависит от температуры окружающей среды и, как правило, не превышает плюс 5 °С. В случае отказа системы вентиляции и перегрева рабочих элементов холодильник отключается с помощью специальной аварийной системы.

Внутри холодильника имеются съемные «ложементы», или попросту ячейки, для размещения стандартной стеклотары (молочные продукты, напитки и др.). Переключением полярности питания (это оговорено инструкцией по эксплуатации) в камере холодильника может создаваться температура до плюс 60 СС для разогрева продуктов.

Разумеется, пользуясь этой разновидностью бытовой холодильной техники, особое внимание надо обратить на технологию подготовки и закладки в нее продуктов. Ведь продуктов хочется взять побольше, а объем холодильника ограничен.