Com funciona una nevera: estructura i principi de funcionament dels principals tipus de neveres

Una comprensió clara del dispositiu i dels processos que es produeixen dins de la unitat de refrigeració ajuda a allargar la vida útil de l'equip. No és difícil entendre el principi de funcionament d'una nevera.En qualsevol model, consisteix en la formació d'un ambient fred mitjançant l'absorció de calor a l'interior de l'objecte i la seva posterior eliminació fora del dispositiu.

Aprendràs tot sobre com funcionen les neveres amb diferents principis de funcionament a partir de l'article que vam presentar. Parlarem de les característiques del dispositiu i de les regles de funcionament associades a ell. Els nostres consells ajudaran a protegir les màquines de refrigeració de les avaries prematures i us estalviaran la necessitat de reparacions.

Principi de funcionament dels principals tipus de frigorífics

Els equips de refrigeració s'utilitzen en molts camps d'activitat. No es pot prescindir d'ell a la vida quotidiana i és impossible imaginar el treball complet dels tallers de producció a les empreses, plantes comercials i establiments de restauració pública.

Depenent del propòsit previst i de l'àrea d'aplicació, hi ha diversos tipus principals de dispositius: d'absorció, vòrtex, termoelèctric i compressor.

El tipus de compressor és el més comú, així que el veurem amb més detall a la següent secció. Ara esbossem les principals diferències entre els 4 dissenys.

Funcionament de la tecnologia d'absorció

En el sistema d'instal·lacions de tipus d'absorció hi circulen dues substàncies: el refrigerant i l'absorbent. Les funcions del refrigerant solen ser realitzades per amoníac, amb menys freqüència: solució d'acetilè, metanol, freó o bromur de liti.

L'absorbent és un líquid que té una capacitat d'absorció suficient. Pot ser àcid sulfúric, aigua, etc.

Tot el funcionament de l'equip es basa en el principi d'absorció, que implica l'absorció d'una substància per una altra. El disseny consta de diverses unitats principals: evaporador, absorbidor, condensador, vàlvules de control, generador, bomba

Els elements del sistema estan connectats per tubs, amb l'ajuda dels quals es forma un únic circuit tancat. El refredament de les cambres es produeix a causa de l'energia tèrmica.

El procés es realitza de la següent manera:

• el refrigerant dissolt en el líquid penetra a l'evaporador;
• El vapor d'amoníac que bull a 33 graus s'allibera de la solució concentrada, refredant l'objecte;
• la substància passa a l'absorbent, on torna a ser absorbida per l'absorbent;
• la bomba bombeja la solució a un generador escalfat per una font de calor específica;
• la substància bull i el vapor d'amoníac alliberat entra al condensador;
• el refrigerant es refreda i es converteix en líquid;
• el fluid de treball passa per la vàlvula de control, es comprimeix i s'envia a l'evaporador.

Com a resultat, l'amoníac que circula en un circuit tancat agafa calor de la cambra refrigerada i entra a l'evaporador. I l'allibera a l'entorn extern mentre està al condensador. Els bucles sonen contínuament.

Com que la unitat no es pot apagar, no és molt econòmica i ha augmentat el consum d'energia. Si aquest equip falla, el més probable és que no sigui possible reparar-lo.

La dependència dels dispositius d'absorció dels canvis de tensió, corrent i altres paràmetres de la xarxa elèctrica és mínima. Les seves dimensions compactes faciliten la seva instal·lació en qualsevol àrea convenient

No hi ha elements voluminosos en moviment o fregament en el disseny dels dispositius, de manera que tenen un nivell de soroll baix. Els dispositius són rellevants per a edificis la xarxa elèctrica dels quals està subjecta a càrregues punta constants i llocs on no hi ha una font d'alimentació constant.

El principi d'absorció s'implementa en unitats de refrigeració industrial, petites neveres per a cotxes i locals d'oficines. De vegades es troba en determinats models domèstics que funcionen amb gas natural.

Principi de funcionament dels models termoelèctrics

La reducció de la temperatura a la cambra d'un refrigerador termoelèctric s'aconsegueix mitjançant un sistema especial que bombeja calor segons l'efecte Peltier. Implica l'absorció de calor a la zona on es connecten dos conductors diferents quan hi passa un corrent elèctric.

El disseny de les neveres consta d'elements termoelèctrics en forma de cub fets de metalls. Estan combinats per un circuit elèctric. A mesura que el corrent es mou d'un element a un altre, la calor també es mou.

La placa d'alumini l'absorbeix des del compartiment intern i després el transfereix a les peces de treball cúbiques, que al seu torn el redirigeixen a l'estabilitzador. Allà, gràcies a un ventall, es llença. Aquest és el principi de portàtil mini neveres i bosses amb efecte refrescant.

A la majoria dels models d'aparells de refrigeració termoelèctrics, quan canvieu la polaritat de l'alimentació, podeu rebre no només fred, sinó també calor, fins a 60 graus centígrads. Aquesta funció s'utilitza per reescalfar aliments

Aquest equip s'utilitza en càmping, en l'àmbit de l'arranjament d'automòbils, iots i embarcacions a motor, i sovint s'instal·la a cases de camp i altres llocs on és possible proporcionar al dispositiu una font d'alimentació de 12 V.

Els productes termoelèctrics tenen un mecanisme d'emergència especial que els apaga en cas de sobreescalfament de les peces de treball o fallada del sistema de ventilació.

Els avantatges d'aquest mètode de funcionament inclouen una alta fiabilitat i un nivell de soroll bastant baix durant el funcionament dels dispositius. Els desavantatges inclouen un alt cost i la sensibilitat a les temperatures externes.

Característiques dels equips dels refrigeradors vortex

Els dispositius d'aquesta categoria tenen un compressor. Comprimeix l'aire, que s'expandeix encara més a les unitats de refrigeració de vòrtex instal·lades. L'objecte es refreda a causa de l'expansió sobtada de l'aire comprimit.

Els dispositius Vortex són duradors i segurs: no requereixen electricitat, no tenen elements mòbils i no contenen compostos químics perillosos al sistema de disseny intern.

El mètode del refredador de vòrtex no es va utilitzar àmpliament, però es limitava només a mostres de prova. Això es deu a un alt consum d'aire, un funcionament molt sorollós i una capacitat de refrigeració relativament baixa. De vegades, els dispositius s'utilitzen a les empreses industrials.

Visió general de la tecnologia del compressor

Les neveres de compressor són el tipus d'equip més comú a la vida quotidiana. Es troben a gairebé totes les llars: no consumeixen massa energia i són segurs d'utilitzar. Els models més reeixits de fabricants fiables han servit als seus propietaris durant més de 10 anys. Vegem la seva estructura i els principis pels quals funcionen.

Característiques de l'estructura interna

Una nevera domèstica clàssica és un armari orientat verticalment equipat amb una o dues portes. El seu cos està fet de xapa rígida d'acer amb un gruix d'uns 0,6 mm o plàstic durador, que redueix el pes de l'estructura de suport.

Per a un segellat d'alta qualitat del producte, s'utilitza una pasta amb un alt contingut de resina de clorur de vinil. La superfície està imprimada i coberta amb esmalt d'alta qualitat de pistoles polvoritzadores. En la producció de compartiments metàl·lics interns, s'utilitza l'anomenat mètode d'estampació; els armaris de plàstic es fabriquen mitjançant el mètode d'emmotllament al buit.

Les portes del dispositiu consisteixen en xapes d'acer. S'insereix un segell de goma gruixut al llarg de les vores per evitar que l'aire exterior passi. Les persianes magnètiques s'incorporen en algunes modificacions

Entre les parets interiors i exteriors del producte s'ha de col·locar una capa d'aïllament tèrmic, que protegeixi la cambra de la calor que intenti penetrar de l'ambient i evita la pèrdua del fred generat a l'interior. El feltre mineral o de vidre, l'escuma de poliestirè i l'escuma de poliuretà són molt adequats per a aquests propòsits.

L'espai interior es divideix tradicionalment en dues zones funcionals: refrigeració i congelació.

Segons la forma del disseny, es distingeixen:

• un-;
• dos-;
• dispositius multicamera.

Assignat per separat Unitats de costat a costat, incloses dues, tres o quatre càmeres.

Les unitats d'una sola cambra estan equipades amb una porta. A la part superior de l'equip hi ha un compartiment congelador amb porta pròpia amb mecanisme plegable o d'obertura, a la part inferior hi ha un compartiment de refrigeració amb prestatges regulables en alçada.

A les cambres s'instal·len equips d'il·luminació amb un LED o una làmpada incandescent normal per tal de veure què hi ha realment a la nevera.

Els dispositius fets del tipus "coste a costat" són molt més grans i amples que els seus homòlegs. Els dos compartiments ocupen espai al llarg de tota l'alçada de l'equip. Es troben paral·leles entre si

En les unitats de dues cambres, els armaris interns estan aïllats i cadascun separat per la seva pròpia porta. La ubicació dels departaments en ells pot ser europeu o asiàtic. La primera opció suposa una disposició inferior del congelador, la segona, una superior.

Components de l'estructura

Les unitats de refrigeració de tipus compressor no produeixen fred. Refreden un objecte absorbint la calor interna i transferint-lo cap a fora.

El procediment de formació en fred inclou els components següents:

• refrigerant;
• condensador;
• radiador evaporatiu;
• aparell compressor;
• vàlvula termostàtica.

El refrigerant utilitzat per omplir el sistema de refrigeració és interpretat per diverses marques de freó: mescles de gasos amb un alt nivell de fluïdesa i temperatures d'ebullició/evaporació força baixes. La mescla es mou en un bucle tancat, transferint calor a través de diferents parts del cicle.

En la majoria dels casos, els fabricants utilitzen com a element de treball per a màquines de refrigeració domèstiques el freó 12. Aquest gas incolor amb una olor específica gairebé perceptible no és tòxic per als humans i no afecta el gust i les propietats dels productes emmagatzemats a les cambres.

Compressor - la part central del disseny de qualsevol nevera. Es tracta d'un inversor o unitat lineal que provoca la circulació forçada de gas en el sistema, augmentant la pressió. En poques paraules, compressor de la nevera comprimeix els vapors de freó i els obliga a moure's en la direcció desitjada.

L'equip pot estar equipat amb un o dos compressors. Les vibracions que es produeixen durant el funcionament són absorbides per la suspensió externa o interna. En els models amb un parell de compressors, un dispositiu independent és responsable de cada cambra.

La classificació dels compressors ofereix dos subtipus:

1. Dinàmic. Obliga el moviment del refrigerant a causa de la força de moviment de les pales d'un ventilador centrífug o axial. Té una estructura senzilla, però a causa de la baixa eficiència i el ràpid desgast sota la influència del parell, rarament s'utilitza en equips domèstics.
2. Volum. Comprimeix el fluid de treball mitjançant un dispositiu mecànic especial que és accionat per un motor elèctric. Pot ser de pistó o rotatiu. Majoritàriament, aquests són els compressors instal·lats a les neveres.

Aparell de pistons presentat en forma de motor elèctric amb eix vertical, tancat en una carcassa metàl·lica sòlida. Quan el relé d'arrencada connecta l'alimentació, activa el cigonyal i el pistó connectat a ell comença a moure's.

A l'obra es connecta un sistema de vàlvules d'obertura i tancament. Com a resultat, el vapor de freó s'extreu de l'evaporador i es bombeja al condensador.

Si un compressor de pistó es trenca, les reparacions només són possibles si s'utilitzen equips professionals especialitzats. Qualsevol desmuntatge en un entorn domèstic està ple de pèrdua d'estanquitat i la impossibilitat de seguir operant

En els mecanismes rotatius, la pressió requerida es manté mitjançant dos rotors que es mouen l'un cap a l'altre. El freó entra a la butxaca superior situada a l'inici dels eixos, es comprimeix i surt pel forat inferior de petit diàmetre.Per reduir la fricció, s'introdueix oli a l'espai entre els eixos.

Condensadors es fabriquen en forma de reixeta de bobina, que es munta a la paret posterior o lateral de l'equip.

Tenen dissenys diferents, però sempre s'encarreguen de la mateixa tasca: refredar els vapors de gas calent per establir temperatures condensant la substància i dissipant la calor a l'habitació. Poden ser panells o tubulars acanalats.

L'evaporador consta d'una fina canonada d'alumini i plaques d'acer soldades. Contacta amb els compartiments interns de la nevera, elimina eficaçment la calor absorbida de l'aparell i redueix significativament la temperatura dels armaris.

Vàlvula termostàtica necessari per mantenir la pressió del fluid de treball a un cert nivell. Les grans unitats de la unitat estan connectades entre si per un sistema de tubs que formen un anell tancat hermèticament tancat.

Seqüència del cicle de treball

La temperatura òptima per a l'emmagatzematge a llarg termini d'aliments en dispositius de compressió es crea durant els cicles operatius, realitzats un darrere l'altre.

Procedeixen de la següent manera:

• quan el dispositiu està connectat a la xarxa elèctrica, el compressor s'engega, comprimint els vapors de freó, augmentant de manera sincrònica la seva pressió i temperatura;
• sota la força de l'excés de pressió, el fluid de treball calent, que es troba en estat agregat gasós, entra al dipòsit del condensador;
• movent-se al llarg d'un tub metàl·lic llarg, el vapor allibera la calor acumulada a l'entorn extern, es refreda suaument a temperatura ambient i es converteix en líquid;
• el fluid de treball líquid passa per un filtre-secador que absorbeix l'excés d'humitat;
• el refrigerant penetra a través d'un tub capil·lar estret, a la sortida del qual disminueix la seva pressió;
• la substància es refreda i es transforma en gas;
• el vapor refrigerat arriba a l'evaporador i, passant pels seus canals, treu la calor dels compartiments interns de la unitat de refrigeració;
• La temperatura del freó augmenta i es torna a enviar al compressor.

Si parlem en paraules senzilles de com funciona una nevera de compressor, el procés es veu així: el compressor destil·la el refrigerant en un cercle tancat. El freó, al seu torn, canvia el seu estat d'agregació gràcies a dispositius especials, recull calor a l'interior i la transfereix a l'exterior.

El cicle de funcionament del sistema es repeteix fins a assolir els valors de temperatura establerts pels programes del sistema, i es reprèn de nou quan es registra el seu augment.

Després de refredar-se als paràmetres requerits, el termòstat atura el motor, obrint el circuit elèctric.

Quan la temperatura de les cambres comença a pujar, els contactes es tanquen de nou i s'activa el motor del compressor relé d'arrencada de protecció. És per això que, durant el funcionament de la nevera, el zumbit del motor apareix constantment i després torna a disminuir.

Recomanacions d'ús i cura

No hi ha res complicat en operar l'equip: funciona automàticament durant tot el dia. L'únic que cal fer quan l'enceneu per primera vegada i l'ajusteu periòdicament durant el funcionament és establir el règim de temperatura òptim en circumstàncies específiques.

S'estableix la temperatura desitjada termòstat. En un sistema electromecànic, els valors s'estableixen a ull o tenint en compte les recomanacions especificades a les instruccions del fabricant.En aquest cas, heu de tenir en compte el tipus i la quantitat d'aliments emmagatzemats a la nevera.

El botó de control, per regla general, és un mecanisme rodó amb diverses divisions o, en models més moderns i més cars, el control es pot dur a terme mitjançant un panell tàctil.

Per avaluar el grau de congelació, els experts aconsellen posar primer el regulador a la posició mitjana i, al cap d'un temps, si cal, girar-lo cap a la dreta o l'esquerra.

Cada marca d'aquest mànec correspon a un determinat règim de temperatura: com més gran sigui la divisió, més baixa serà la temperatura. La unitat electrònica us permet ajustar la temperatura amb la màxima precisió fins a 1 grau mitjançant un controlador rotatiu o botons.

Per exemple, configureu el compartiment del congelador a -14 graus. Tots els paràmetres introduïts es mostraran a la pantalla digital.

Per maximitzar la vida útil del vostre refrigerador domèstic, no només heu d'entendre la seva estructura, sinó també cuidar-lo adequadament. La manca d'un manteniment adequat i un funcionament inadequat poden provocar un desgast ràpid de peces importants i un mal funcionament.

Podeu evitar conseqüències no desitjades si seguiu una sèrie de regles:

1. Netegeu el condensador regularment de brutícia, pols i teranyines en models amb reixa metàl·lica oberta a la paret posterior. Per fer-ho, cal utilitzar un drap normal lleugerament humit o una aspiradora amb un accessori petit.
2. Instal·leu correctament l'equip. Assegureu-vos que la distància entre el condensador i la paret de l'habitació sigui d'almenys 10 cm. Aquesta mesura ajudarà a garantir la circulació sense obstacles de les masses d'aire.
3. Descongelar de manera oportuna, evitant la formació d'una capa excessiva de neu a les parets de les cambres. Al mateix temps, per eliminar les crostes de gel, està prohibit utilitzar ganivets i altres objectes afilats, que poden danyar i desactivar fàcilment l'evaporador.

També cal tenir en compte que la nevera no s'ha de col·locar al costat d'aparells de calefacció o en llocs on sigui possible el contacte directe amb la llum solar. La influència excessiva de la calor externa té un efecte negatiu en el funcionament dels components principals i el rendiment global del dispositiu.

Per a la neteja de peces d'acer inoxidable del producte, només són adequats els productes especials recomanats pel fabricant a les instruccions del dispositiu.

Si teniu previst transportar d'un lloc a un altre, el millor és transportar l'equip en un camió amb una furgoneta alta, fixant-lo en una posició estrictament vertical.

D'aquesta manera, és possible evitar avaries i fuites d'oli del compressor que entrin directament al circuit de circulació del refrigerant.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo #1. Com funciona la unitat de refrigeració:

Vídeo #2. Explicació detallada de l'estructura dels refrigeradors de compressió:

Vídeo #3. Informació sobre el funcionament de les màquines d'absorció:

Tot i que els equips de refrigeració funcionen correctament, els consumidors poques vegades estan interessats en el seu disseny. No obstant això, aquest coneixement no s'ha de deixar de banda. Són molt valuosos perquè permeten determinar ràpidament la causa de l'avaria i localitzar l'àrea problemàtica, evitant mal funcionament greus.

Si us plau, deixeu comentaris, publiqueu fotografies temàtiques i feu preguntes sobre el tema de l'article al bloc següent. Expliqueu-nos com heu descobert l'estructura de la vostra pròpia nevera.Compartiu com heu aplicat els vostres coneixements sobre el disseny d'una màquina de refrigeració a la pràctica.