Принцип работы бытового холодильника Ноу Фрост. Устройство No Frost холодильника
Холодильник относится к числу наиболее распространенной бытовой техники, в какой нуждается абсолютно каждый человек. Если ваш холодильник внезапно ломается, то это становится серьезной проблемой, которая требует незамедлительного решения. В такие моменты можно представить себе, как жили люди всего несколько десятилетий назад, когда не было холодильников, а зачастую даже электричества. На случай поломки неплохо владеть знаниями об устройстве холодильника и принципе действия этого устройства, тогда возможно вы сможете справиться с неполадкой своими силами.
Принцип работы холодильника
Принцип работы бытового холодильника основан на действии особого газа — хладагента. Газ (обычно фреон) циркулирует по замкнутому контуру, и при этом периодически нагревается и остывает. Компрессор холодильника создает в газовой системе крайне высокое давление, под действием которого хладагент превращается в жидкость. Затем эта жидкость начинает просачиваться через капилляр внутрь испарителя, где начинает очень быстро расширяться, благодаря переходным процессам из одного агрегатного состояния в другое, испаряющийся газ оказывает на холодильную камеру сильный охлаждающий эффект. Затем газ, забравший тепло у испарителя, направляется сначала в компрессор, а затем в конденсатор — конструкцию на задней стенке холодильника, напоминающую радиатор. В конденсаторе разогретый газ отдает в окружающую среду тепло полученное из испарителя, и тепло образующееся при сжатии газа компрессором. После этого процесс повторяется снова и снова, пока не будет достигнута необходимая температура внутри холодильной камеры. Капилляр, через который сжиженный газ просачивается в испаритель меняет свою пропускную способность в зависимости от соотношения давлений в испарителе и конденсаторе, это позволяет создать правильный процесс теплообмена. Температура внутри холодильника отслеживается электрическим или механическим термостатом, который запускает и останавливает компрессор при колебаниях температуры.
Отдельного внимания заслуживает компрессор. Компрессор прибора имеет поршневую конструкцию, и полностью, включая электродвигатель, погружен в специальное рефрижераторное масло. Двигатель и компрессор находятся в герметично запаянном корпусе, напоминающем котел. Для устранения шумов и вибраций в процессе работы компрессора, применяют поглощающие подвески. В старых моделях компрессор имел пружинную подвеску корпуса, затем стали применять внутреннюю подвеску, когда части компрессора подвешены внутри корпуса. В современных марках используется только внутренняя подвеска.
Как видно из вышеописанного, принцип действия изделия довольно прост, и основывается на теплообмене между холодильной камерой и окружающей средой. Этот процесс был описан французским ученым Сади Карно и в честь первооткрывателя был назван циклом Карно.
Разные отделы холодильника имеют разную температуру воздуха, что используется в современных моделях для разделения на зоны, предназначенные для хранения различных видов продуктов. Почти все холодильники оборудованы морозильной камерой с рабочей температурой намного ниже нуля. Существуют разные виды компоновок холодильников, главное отличие обычно состоит в размере и расположении морозильника.
Устройство холодильника с системой No Frost
Принцип работы холодильников No Frost ничем не отличается от традиционных, однако имеет различия в системе разморозки. Стандартные холодильники нуждаются в периодической полной разморозке, чтобы избавиться от накопившегося на стенках инея и льда. Ледяные наросты появляются в результате резкого охлаждения стенок холодильника, из-за чего на них конденсируется влага и мгновенно замерзает. В холодильниках с системой Ноу Фрост такого не случается, потому как стенки камеры отделены от испарителя, испаритель охлаждает воздух, который затем принудительно циркулирует при помощи вентилятора. Капли воды, скапливающиеся на стенках, стекают в отверстие в днище холодильника, откуда попадают на испарительный поддон. Поддон как правило установлен на компрессоре, и парообразование жидкости ускоряется за счет выделяемого им тепла. Но данная технология таит в себе и недостатки, продукты теряют влагу из-за постоянного обдувания воздухом, поэтому их приходится хранить в герметичной упаковке, чтобы сохранить свежесть. Зато сегодня появились простые, но очень нужные нововведения, например сигнализация двери, теперь звуковой сигнал уведомит вас о том, что вы забыли закрыть дверцу, либо закрыли неплотно. Сегодня можно встретить совершенно безумные модификации холодильников со встроенными в дверь телеприемниками или даже компьютерами с возможностью выхода в интернет. Конечно, не обязательно вдаваться в такие крайности, но при выборе нового холодильника все-таки стоит уделить внимание и его внешнему виду, благо выбор очень велик.
Принцип работы холодильника. Подробное описание
По принципу действия можно выделить четыре типа холодильников. Два типа, находящихся первыми в списке, из-за высокой стоимости и низкого коэффициента отдачи особого распространения не получили, в отличие от оставшихся двух типов. Итак, работать холодильник может по принципу:
- вихревого охлаждения;
- абсорбции;
- термоэлектричества;
- компрессии.
Холодильные установки, применяемые в быту и на производствах, могут быть компрессионными, термоэлектрическими или абсорбционными. Имея некоторые довольно существенные различия, работают они по схожему принципу: в холодильной камере температура снижается благодаря поглощению тепла жидким и испаряющимся охладительным агентом. В холодильнике компрессионного типа в качестве хладагента обычно используется фреон, в абсорбционном – аммиак.
Основные элементы холодильника
Ни один холодильник не сможет работать, если в нем отсутствует хотя бы один из основных конструкционных элементов:
- Охладительный агент. В его роли выступает газ, движущийся по замкнутому кругу и переносящий тепло.
- Конденсатор. Устройство, выводящее тепло наружу из холодильной камеры. Представлен в виде решетки на задней части холодильника.
- Компрессор – мотор, нагнетающий давление и заставляющий газ двигаться по замкнутой системе.
- Испаритель – устройство, которое удаляет тепло. В большинстве холодильников в качестве испарителя используется задняя стенка.
Принцип работы компрессионного холодильника
Фреон, применяемый в качестве хладагента, подается на осушающий фильтр, который очистит газ от различных твердых частиц и соберет из него всю лишнюю влагу. Дегидрированный и очищенный фреон затем вытечет по капиллярной трубке, которая представляет собой некую границу, разделяющую зоны с высоким и низким давлением. Поступая из трубки в испаритель, где давление снижается с приблизительно 9 атмосфер до 0,1 атмосферы, фреон закипает из-за теплоты тех продуктов, которые были оставлены в камере для охлаждения. Любая жидкость, закипая, испаряется, и фреон не становится исключением: его пары засасывает компрессор, и весь цикл начинается сначала.
Особое внимание стоит уделить механизмам действия каждого элемента холодильника, ведь именно от них и зависит вся работа холодильной машины. Компрессор включает в себя саму компрессионную установку и небольшой электродвигатель, которые спрятаны в герметичном корпусе. Именно компрессор можно назвать ключевым устройством, обеспечивающим охлаждение, – его постоянная работа по перегонке фреона гарантирует работу всего цикла.
Конденсаторы на холодильник устанавливаются двух типов:
- щитовой или листотрубный, который похож на лист металла с посаженным на него змеевиком;
- ребристотрубный, представляющий собой змеевик с ребрами.
К примеру, Indesit NBS 18 AA является компрессионным холодильником.
Двухкомпрессионный холодильник – просто одна из разновидностей устройств этого типа, то есть обычный холодильник с морозильной камерой. Один из компрессоров работает на охлаждение «морозилки», второй – на холодильную камеру. Благодаря этому температура в каждой камере может регулироваться отдельно. Недостатком такого холодильника будет повышенное потребление им электроэнергии.
Электросистема в компрессионном холодильнике и принцип ее работы
После подключения холодильника к сети ток электричества проходит сквозь замкнутый контакт в терморегуляторе, кнопку заморозки/размораживания, катушку реле пуска и попадает на электродвигатель компрессора. Так как мотор еще не запущен, электроток, протекающий через его обмотку, превышает предельно допустимый в несколько раз, тем самым замыкает контакты и включает «стартер», размыкая контакты реле пуска. После охлаждения испарителя до значения, которое установлено на регуляторе температуры, контакты размыкаются и двигатель прекращает работу. Когда температура в холодильной камере повышается до фиксированного показателя, цикл начинается снова.
В зависимости от конструкции того или иного холодильника электросистема может быть выполнена различным образом: реле защиты и пуска могут быть объединены, кнопка размораживания может полностью отсутствовать, часто добавляются те или иные элементы. Однако данная схема является основой работы устройства компрессорного типа без технологии «no frost». Применяется, к примеру, в холодильнике LG GL-M 492 GQQL.
Принцип работы абсорбционного холодильника
Абсорбция – это процесс поглощения некого вещества другим веществом. Так, влага может вбирать аммиак, из-за чего образуется нашатырь, влагу же вбирает, к примеру, соль. По такому же принципу работают и холодильники абсорбционного типа. Если изначально холодильные установки такого типа появились из-за изучения возможности использования жидкого топлива, с развитием промышленности компрессионные установки практически вытеснили их с рынка. Однако затем появлялись все новые и новые технологии, и сегодня оба принципа работы на равных используются при производстве холодильных машин.
Вместо компрессора на абсорбционных холодильниках используется своего рода «котел», который нагревается из-за воздействия электрического тока. В котле находится аммиак, который превращается в пар из-за нагрева, а соответственно, и повышает давление в устройстве. Под действием простых законов физики пары аммиака движутся к конденсатору, где охлаждаются и снова переходят в жидкое состояние. Сама же схема работы практически идентична схеме компрессионного холодильника. Абсорбционный холодильник работает гораздо тише своего компрессионного «собрата», не зависит от скачков напряжения в сети и не имеет легко выходящих из строя подвижных частей. Но он обладает и своими недостатками: расход электрической энергии несколько повышается, что ведет за собой финансовые затраты.
По этому принципу действия работают холодильники «Морозко».
Принцип работы термоэлектрического холодильника
Чтобы снизить температуру в холодильной камере, тепло из нее выкачивается специальной системой. Обеспечивает это известный эффект Пелтье. В холодильниках данного типа установлены термоэлектрические элементы кубической формы, созданные из различных металлов и объединенные электричеством. Когда электроток переходит из одного металла в другой, вместе с ним переходит и тепло. Пластина из алюминия поглощает тепло из продуктов в холодильнике, а кубические элементы передают его в стабилизатор, в свою очередь, рассеивающий его наружу через вентилятор. Большая часть переносных холодильников Nord работает именно по этому принципу.
Каждый из этих типов имеет свои положительные и отрицательные стороны, на учете которых и должен основываться выбор холодильного устройства для домашних или промышленных нужд.
Принцип работы холодильника — как это работает?
Эта статья содержит подробную информацию об истории, принципе работы холодильника и его компонентах. Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Машины сделали нашу жизнь проще и комфортнее. Будь то снаружи или внутри, машины стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Излишне говорить, что наука сделала это возможным для нас. Благодаря постоянно развивающимся технологиям наука изменила и сформировала наш образ жизни. Холодильное оборудование — революционное изобретение, изменившее наш образ жизни.
Для всех нас это дало возможность сохраняться в течение нескольких дней. Действительно, это одна из таких машин, которая очень полезна. Они используются как в быту, так и в промышленности и торговле. Но знаете ли вы, как работает холодильник? Какой холодильник лучше? Давайте посмотрим принцип работы холодильника и рабочий процесс холодильника.
Содержание
Что такое холодильник?
По словарю холодильник
- Это кухонное оборудование, которое мы используем для хранения продуктов при низкой температуре.
- Для работы используется электричество.
Изображение для справки
Какова функция холодильника?
Прежде чем мы поговорим о принципе работы холодильника, мы обсудим функции холодильника.
- Основная причина использования холодильника заключается в том, что он сохраняет продукты прохладными.
- Низкая температура помогает надолго сохранить продукты свежими.
- Охлаждение замедляет активность бактерий, присутствующих в пище, поэтому бактериям требуется время, чтобы испортить пищу.
Например, если оставить молоко вне холодильника при комнатной температуре на 2-3 часа, оно испортится. Хранение в холодильнике снизит температуру молока, и оно останется свежим более недели. Итак, принцип работы холодильника таков: холодная температура молока снижает активность бактерий.
Сопутствующие товары 9№ 0008
Мини-вафельница BONIRY
Мини-вафельница идеально подходит для приготовления вафель с хрустящими краями. Лучше всего подходит для небольших семей!
Прочитать полный обзор
Mishry Rating
Купить Сопутствующие товары
Ручной блендер Havells Duro Blend – S
Этот блендер идеально подходит для начинающих и позволяет точно измельчать и пюрировать. Настоятельно рекомендуется!
Прочитать весь обзор
Мишри Рейтинг
КупитьСопутствующие товары
Ручной блендер Orpat HHB-100E
Удобный в кармане блендер с легким корпусом и прочным кувшином для смешивания. Эффективный вариант!
Прочитать полный обзор
Mishry Rating
Купить Сопутствующие товары
Tata Sampann’s Fibre Rich Dosa Mix
Благодаря соответствующей приправе и неизменному вкусу, эта смесь доса получила высокую оценку Mishry.
Прочитать весь обзор
Mishry Rating
Купить Сопутствующие товары
Кокосовое масло Anveshan
Это кокосовое масло, отжатое из древесины, изготовлено из высококачественных кокосов и имеет свежий кокосовый аромат.
Прочитать полный обзор
Рейтинг Mishry
Купить Сопутствующие товары
*На основе внутренних отзывов и рейтингов Mishry
Связанное Чтение:
Сколько электроэнергии потребляет холодильник: давайте выясним?
История
Прежде чем мы узнаем о принципе работы холодильника, расскажите нам о его истории. Раньше, когда машины и наука не захватили нашу жизнь, люди использовали естественный способ делать вещи. Раньше они сбивали температуру естественным путем. Зимой люди добывали лед из рек и озер. Они хранили его в ледяных домах до тех пор, пока он не понадобился летом. Эти ледяные дома большую часть года использовались для хранения холода. Позже, в начале 17 века, использовалось слово «холодильник».
В 1755 году шотландский профессор Уильям Каллен сконструировал небольшую холодильную машину, которая постепенно изменила мир.
Итак,
Какой механизм у холодильника?
- Он использовал древний метод охлаждения, известный как охлаждение путем испарения.
- Он создал частичный вакуум в контейнере с диэтиловым эфиром с помощью насоса.
- Диэтиловый эфир начал кипеть, и для его испарения потребовалась энергия.
- Постепенно он начал поглощать тепло из окружающего воздуха, понижая температуру воздуха.
- Таким образом, было произведено мизерное количество льда, и это породило искусственное охлаждение.
К сожалению, в то время он не имел практического применения. Его нельзя было использовать для охлаждения, но он был ступенькой к искусственной работе холодильника.
Компоненты и полки внутри холодильника
Позже ученые, инженеры и физики со всего мира продолжали экспериментировать и развивать систему. Они были-
- Американский изобретатель Оливер Эванс в 1805 году произвел лед с помощью эфира в вакууме.
- В 1820 году британский ученый Майкл Фарадей использовал высокое и низкое давление для сжижения аммиака и других газов.
- Джейкоб Перкинс в 1834 году сконструировал первую работающую парокомпрессионную холодильную установку. Он может работать непрерывно благодаря функции замкнутого цикла.
- Джон Горри, американский врач, в 1842 году попытался построить прототип, но это был большой коммерческий провал.
- Джеймс Харрисон был первым, кто построил первый практичный парокомпрессионный холодильник. Он также представил коммерческий парокомпрессионный холодильник в коммерческих местах, таких как пивоварни и мясокомбинаты. К 1861 году многие из его систем поступили в продажу и начали работать.
- Фердинанд Карре в 1859 г. разработал первую газоабсорбционную систему с использованием (аммиачной воды) газообразного аммиака, растворенного в воде, и дал патент в 1860 г.
- В 1876 году профессор инженерии Карл фон Линде усовершенствовал метод сжижения газов. В качестве хладагентов он использовал такие газы, как аммиак, диоксид серы и хлористый метил. Эти газы широко использовались до 19 века.20 с.
Как работает холодильник?
Работа холодильника состоит из трех этапов:
- Когда продукты хранятся в холодильнике, через них проходит холодный хладагент.
- Тепло от пищевых продуктов поглощается хладагентом.
- Тепло, поглощаемое хладагентом, передается в относительно более прохладную окружающую среду снаружи.
Холодильник с одной дверью — Внутренний
Каков принцип работы холодильника?
Принцип работы холодильника прост-
- Он отводит тепло из одной области и отдает в другую.
- Если провести низкотемпературную жидкость рядом с жидким веществом, которое нужно охладить, тепло от этих объектов передается жидкости. В этом процессе он испаряется и забирает тепло.
Если вы сжимаете газ, он нагревается и охлаждается при расширении. Тот же принцип применим, когда велосипедный насос кажется теплым, когда вы используете насос для нагнетания воздуха внутрь него, тогда как он кажется холодным, когда вы распыляете духи. Этот принцип физики, наряду с помощью нескольких компонентов, помогает холодильнику сохранять продукты прохладными.
Знаете, как звездный рейтинг может повлиять на ваш счет за электроэнергию?
Как работает система охлаждения?
- Хладагент циркулирует внутри холодильника, переходя из жидкого состояния в газообразное. Этот процесс называется испарением. Он охлаждает окружающее пространство и производит нужный эффект. Вы можете понять это, проведя простой эксперимент. Нанесите несколько капель спирта на кожу. Вы почувствуете холодок, когда он испарится. Это основной принцип, обеспечивающий правильное хранение продуктов.
- Чтобы холодильник продолжал работать, давление хладагента снижается через выпускное отверстие, называемое капиллярной трубкой. Давление необходимо снизить, чтобы началось испарение и переход хладагента из жидкого состояния в газообразное. Пример. То же самое происходит с лаком для тела/волос. Содержимое внутри бутылки представляет собой давление или жидкость. Выход – капиллярная трубка, а открытое пространство – испаритель. Он превращается из жидкого состояния в газообразное, когда мы выпускаем жидкость/давление в открытое пространство с более низким давлением.
- Газовый хладагент должен вернуться в жидкое состояние. Для этого компрессор сжимает газ до более высокого давления и температуры. Аналогичный эффект ощущается и с велосипедным насосом. Вы можете понять, что тепло увеличивается, когда вы качаете и сжимаете воздух.
- Газ нагревается и находится под высоким давлением. Это должно быть охлаждено в конденсаторе. Это присутствует на задней части холодильника, чтобы воздух мог охлаждать содержимое.
- Конденсатор охлаждает газ внутри и, таким образом, снова превращается в жидкость.
- Этот замененный жидкий хладагент возвращается в испаритель холодильника, а затем тот же цикл начинается снова. Это обеспечивает работу холодильника.
Это механизм холодильника. Процесс кажется сложным, но он основан на принципах науки, что делает его возможным.
Изображение для справки
Каков принцип охлаждения?
Поскольку теперь мы знаем о принципе работы холодильника, давайте поговорим о принципе работы холодильника. Он использует принципы
- Давление
- Конденсат
- Испарение жидкости в замкнутом контуре для отвода тепла и снижения температуры внутри него.
Что такое компоненты холодильника и как они работают?
Итак, мы уже знаем, как работает холодильник и принцип его работы. Холодильник поддерживает низкую температуру, чтобы уменьшить рост вредных бактерий. Работа холодильника заключается в передаче внутреннего тепла во внешнюю среду. Когда вы прикасаетесь к задней стенке холодильника или к металлическим трубам, вы чувствуете тепло.
В холодильнике 5 компонентов.
Это
- Компрессор
- Конденсатор
- Испаритель
- Капиллярная трубка
- Термостат
- Система контроля производительности
- Приемник
1. Компрессор
- Это сердце холодильника.
- Компрессор обеспечивает циркуляцию хладагента по всей системе.
- Нагревает холодильник, оказывая давление на теплую часть контура.
- Он состоит из двигателя, который всасывает хладагент из испарителя и сжимает его для получения горячего газа под высоким давлением.
- Он может сжимать и преобразовывать низкотемпературные материалы в высокотемпературные.
- Вызывает повышение давления и легкое выделение тепла.
2. Конденсатор
Он находится в задней части холодильника.
- Извлекает тепло из хладагента.
- Охлаждает хладагент и изменяет материю. Это означает, что он превращает газ обратно в жидкость. Это система охлаждения холодильника.
- Вентиляторы над блоком конденсатора втягивают воздух через змеевики конденсатора. Эти вентиляторы расположены над конденсатором.
- от -12 градусов до -1 градуса C должен быть диапазоном температуры конденсации.
- Пар охлаждается, превращаясь в жидкий хладагент.
принцип работы холодильника
3. Испаритель
- Испаритель в холодильнике расположен внутри холодильника и охлаждает продукты в холодильнике.
- Отводит нежелательное тепло от пищевых продуктов с помощью жидкого хладагента.
- Давление жидкого хладагента должно быть низким.
- Два фактора определяют низкое давление: во-первых, тепло от продукта поглощается жидким хладагентом, а во-вторых, удаление давления воздуха компрессором.
- При испарении хладагент превращает жидкость в газ и охлаждает помещение. Следовательно, он создает подходящую среду для хранения и сохранения продуктов питания.
4. Капиллярная трубка
- Это расширительное устройство и тонкий кусок трубки.
- Через капиллярную трубку жидкий хладагент направляется и распыляется в среду низкого давления испарителя.
5. Термостат
- Управляет процессом охлаждения в холодильнике, контролируя температуру и включая и выключая компрессор.
- Когда в холодильнике достаточно холодно, датчик может определить это и отключить компрессор.
- Когда он чувствует слишком много тепла, он включает компрессор, и процесс охлаждения начинается снова.
6. Система контроля производительности
- Регулирует мощность и потребление энергии
- Управляет осушением и уменьшает количество циклов компрессора.
- Он имеет функцию включения/выключения, что является простейшей формой управления производительностью.
7. Ресивер
- Ресивер выполняет функцию пароизоляции.
- Предназначены как для горизонтальной, так и для вертикальной установки.
Принцип работы холодильника со схемой
На следующей диаграмме показано, как работает холодильник. На схеме показаны компоненты, из которых состоит холодильник, и то, как они вписываются в шкаф. Стрелки даны для наглядности.
схема работы холодильника
работа бытового холодильника
- Компрессор и электродвигатель размещены в одном закрытом контейнере.
- В холодильнике используется поршневой компрессор.
- В бытовом холодильнике нет движущихся частей, кроме компрессора. Вот почему этот тип холодильника служит долго.
- Вместимость холодильника указана в литрах. Литр – это объем складского помещения.
Заключение
Природа ведет нас по-своему. Простое природное явление привело к принципу работы холодильника. Интересно посмотреть, как изобретение и любопытство Уильяма Каллена привели к принципу работы холодильника. И позже по этому принципу продолжали работать выдающиеся ученые и инженеры.
Сегодня у нас есть прекрасно работающий холодильник, который работает и хранит для нас продукты. Речь шла о холодильнике и его компонентах, функциях холодильника, принципе работы холодильника, схеме работы холодильника и о том, как работают холодильники.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Доступно для Amazon Prime
Как работают хладагенты? — Инженерное мышление
Как работают хладагенты
Как хладагент перемещает тепловую энергию вокруг чиллера или системы кондиционирования воздуха. Неважно, какой тип холодильной системы вы используете, от холодильника в вашем доме, небольшого раздельного кондиционера до промышленного чиллера. По сути, все они работают одинаково, пропуская хладагент между основными компонентами компрессора, конденсатора, расширительного устройства и испарителя для отвода нежелательного тепла из одного места (например, офиса) в другое (например, наружный воздух). Теперь, если вы прокрутите эту статью до конца, вы сможете просто посмотреть обучающее видео на эту тему.
Для получения дополнительной информации по этому вопросу я рекомендую посетить веб-сайт Danfoss. Данфосс — ваш надежный источник информации и ресурсов, которые могут помочь вам в переходе индустрии охлаждения на натуральные и безвредные для климата хладагенты. У них есть глубокое понимание всех новых правил и их последствий, и они готовы поделиться своими знаниями и решениями с вами. Они также бесплатно разместили на своем веб-сайте полезные инструменты, такие как руководство по модернизации хладагентов, инструмент с низким ПГП и приложение Coolselector 2. Вы можете получить к ним доступ прямо сейчас, посетив Refrigerants.Danfoss.com.
Хладагент кипит и испаряется
Когда мы говорим «хладагент», мы имеем в виду жидкость, которая может легко выкипать из жидкости в пар, а также конденсироваться из пара обратно в жидкость. Это должно происходить снова и снова, постоянно без сбоев.
Примером хладагента может быть вода. Он способен испаряться и конденсироваться, прост и безопасен в использовании. Он используется в абсорбционных чиллерах в качестве хладагента, вы можете узнать больше об этом типе чиллера, нажав здесь. Причина, по которой вода обычно не используется в качестве хладагента в обычных кондиционерах, заключается в том, что существуют специально изготовленные хладагенты, разработанные специально для этой задачи, и они могут работать намного эффективнее.
Типы хладагентов и температуры кипения
Некоторые из наиболее распространенных хладагентов на рынке содержат R22, R134A и R410A, хотя законы и правила в отношении хладагентов ужесточаются, и многие из них будут постепенно сняты с производства в долгосрочной перспективе. Все эти распространенные хладагенты имеют чрезвычайно низкую температуру кипения по сравнению с водой. Это позволяет ему испаряться в пар с очень небольшой тепловой энергией, что означает, что хладагент может отводить тепло быстрее.
Как работает компрессор
Давайте посмотрим, как хладагент перемещается по системе. Мы начнем с компрессора, так как это сердце системы, он нагнетает хладагент вокруг каждого из компонентов в системе охлаждения. Хладагент поступает в виде насыщенного пара и имеет низкую температуру и низкое давление. Когда компрессор втягивает хладагент, он быстро сжимает его, это сближает молекулы, так что такое же количество молекул помещается в меньший объем. Все молекулы постоянно подпрыгивают, и их сжатие в меньшее пространство заставляет их чаще сталкиваться, поскольку они сталкиваются, они преобразуют свою кинетическую энергию в тепло. В то же время вся энергия, подаваемая компрессором, преобразуется во внутреннюю энергию хладагента. Это приводит к увеличению внутренней энергии, энтальпии, температуры и давления хладагента. Вы знаете это, если когда-либо пользовались велосипедным насосом: насос сильно нагревается при повышении давления.
Принцип работы конденсатора
Теперь хладагент поступает в конденсатор. Конденсатор — это место, где все нежелательное тепло выбрасывается в атмосферу. Это будет включать в себя все тепло от здания, а также тепло от компрессора. Когда хладагент поступает в конденсатор, он должен иметь более высокую температуру, чем окружающий воздух вокруг него, чтобы передать тепло. Чем больше разница температур, тем легче будет теплообмен. Хладагент поступает в виде перегретого пара при высоком давлении и температуре, затем проходит по трубкам конденсатора. Во время этого движения вентиляторы будут пропускать воздух через конденсатор (в системе с воздушным охлаждением), чтобы удалить нежелательную энергию. Это как дуть на горячую ложку супа, чтобы он остыл. Когда воздух дует по трубкам, он отводит тепло от хладагента. Когда хладагент отдает свое тепло, он конденсируется в жидкость, поэтому к тому времени, когда хладагент покинет конденсатор, он будет полностью насыщенной жидкостью, все еще находящейся под высоким давлением, но немного более холодной, хотя ее энтальпия и энтропия уменьшится.
Принцип работы испарителя
Затем хладагент направляется к расширительному клапану. Расширительный клапан измеряет поток хладагента в испаритель. В этом примере мы используем ТРВ, который удерживает хладагент, создавая стороны высокого и низкого давления. Затем клапан отрегулируется, чтобы позволить протекать некоторому количеству хладагента, который будет частично жидким, а частично паром. По мере прохождения он будет расширяться, чтобы попытаться заполнить пустоту. По мере расширения хладагент снижает давление и температуру, как если бы вы держали баллончик с дезодорантом и удерживали курок. Хладагент выходит из расширительного клапана при низком давлении и температуре, а затем направляется прямо в испаритель.
В испаритель поступает хладагент, а другой вентилятор продувает теплый воздух помещения через змеевик испарителя. Температура воздуха в помещении выше, чем температура холодного хладагента, что позволяет ему поглощать больше энергии и полностью превращать хладагент в пар.