Устройство холодильников

Охлаждение продуктов в любом бытовом холодильном приборе (БХП), происходит за счет отвода тепла из внутренней камеры за пределы наружного корпуса. Охлаждение внутренней камеры (или нескольких камер) в БХП осуществляют с помощью холодильных агрегатов, работающих на электрической или тепловой энергии. При охлаждении внутренней камеры БХП воздух в помещении немного нагревается. Охладить помещение, открыв дверь БХП невозможно.

В автомобильных и переносных холодильниках применяются термоэлектрические холодильные агрегаты, работающие от аккумуляторной батареи автомобиля и/или от бытовой электрической сети. Они абсолютно бесшумные, не имеют движущихся деталей и холодильного агента, но уступают другим типам холодильных агрегатов по экономичности и максимальной холодопроизводительности.

Абсорбционные холодильники работают на водоаммиачной смеси и не имеют движущихся деталей. Циркуляция хладагента осуществляется за счет нагрева трубопровода электрическим нагревателем, либо с помощью горелки, работающей на жидком или газообразном топливе. По экономичности они лучше термоэлектрических холодильников, но хуже компрессионных. По максимальной вместимости они также уступают компрессионным холодильникам.

Компрессионные холодильники самые распространенные, вместительные и экономичные. Почти все относительно крупные модели предназначены для работы от бытовой электрической сети. Холодильный агрегат состоит из герметичного компрессора со встроенным электродвигателем, конденсатора, испарителя, фильтра-осушителя и соединяющих их трубопроводов. Компрессор и конденсатор устанавливают снаружи БХП, а испаритель внутри теплоизолированного корпуса.

Мотор-компрессор является "сердцем" холодильного агрегата. Он заставляет хладагент циркулировать по трубопроводам. На разных участках системы циркуляции физическое состояние хладагента изменяется с газообразного на жидкое и наоборот. Компрессор забирает газообразный хладагент из испарителя и под давлением нагнетает в конденсатор. При сжатии хладагент нагревается. В конденсаторе сжатые пары охлаждаются более холодным окружающим воздухом и сжижаются. Жидкий хладагент постепенно полностью заполняет сечение трубки на выходе из конденсатора и продолжает охлаждаться окружающим воздухом.

На выходе из конденсатора установлен фильтр-осушитель, предназначенный для улавливания твердых частиц и растворенной влаги. Фильтр-осушитель (в обиходе используют термин "осушительный патрон") имеет вид цилиндра с завальцованными торцами. Один конец одевается на трубку конденсатора, а в другой вставляется тонкая капиллярная трубка. Внутри цилиндра между мелкими сетками на входе и выходе находятся гранулы для поглощения растворенной в хладагенте воды.

Вода представляет опасность для работы холодильного агрегата, поскольку может замерзнуть на выходе из капиллярной трубки при резком падении температуры в момент испарения хладагента. Замерзшая капелька воды на выходе из капиллярной трубки может оказаться причиной нарушения циркуляции хладагента и отказа в работе холодильного агрегата.

Под давлением компрессора жидкий хладагент через фильтр-осушитель и капиллярную трубку из конденсатора поступает в испаритель. В испарителе при резком расширении внутреннего сечения канала и разрежении жидкий хладагент испаряется и превращается в газообразный. При испарении хладагент отбирает тепло от стенок испарителя и охлаждает внутреннюю камеру БХП.

В целях обеспечения полного испарения хладагента и во избежание гидравлического удара в компрессоре холодную всасывающую трубку подогревают с помощью горячей капиллярной трубки. Участок всасывающей трубки, соединенный с капиллярной трубкой, называют теплообменником. В теплообменнике капиллярная трубка может быть припаяна к всасывающей, навита на нее, либо проходить внутри нее. Капиллярная трубка подогревает всасывающую трубку, чтобы все капельки жидкого хладагента на входе в компрессор полностью превратились в газообразный хладагент.

Газообразный хладагент из испарителя через всасывающую трубку снова поступает в компрессор и сжимается. Циклы повторяются до тех пор, пока температура на поверхности испарителя не понизится до заданного значения. При достижении заданной температуры испарителя терморегулятор отключает электродвигатель компрессора.