Холодильник, типы и виды, его устройство.
Холодильник представляет собой аппарат для охлаждения предметов, помещаемых в его камеру. Он используется для скоропортящихся пищевых продуктов и других вещей, требующих хранения при низкой температуре.
Принцип действия (работы) и устройство компрессионного холодильника
Описание холодильника:
Холодильник представляет собой аппарат для охлаждения предметов, помещаемых в его камеру. Он используется для скоропортящихся пищевых продуктов и других вещей, требующих хранения при низкой температуре. Функция охлаждения обеспечивается холодильной машиной, посредством которой тепло выводится из камеры за пределы холодильника.
Принцип работы холодильников может различаться. В зависимости от него модели подразделяются на:
– компрессионные,
– термоэлектрические,
– абсорбционные,
– оснащенные вихревыми охладителями.
Компрессионные холодильники наиболее распространенные.
Типы и виды холодильников:
В продаже можно встретить различные виды холодильников — бытовые, коммерческие, промышленные. Первые предназначены для эксплуатации в домашних условиях, вторые обладают повышенными показателями хладопроизводительности и применяются в общественных местах, таких как рестораны, магазины и т. д. Промышленные холодильники используются на предприятиях, комбинатах, они могут представлять собой отдельное помещение или крупную установку для хранения больших объемов продукции.
В среднетемпературных холодильных камерах температура не опускается ниже нуля, а в низкотемпературных, или морозильных, она составляет от -18 до -21 оС. Последние могут входить в конструкцию холодильных шкафов или выпускаться в виде отдельных аппаратов, выполняющих исключительно функцию заморозки.
Принцип действия (работы) и устройство компрессионного холодильника:
Функционирование холодильного аппарата основано на втором начале термодинамики. Хладагентом осуществляется т. н. обратный цикл Карно (хладагент, или холодильный агент – рабочее вещество, забирающее тепло у охлаждаемого объекта и передающее его в охлаждающую среду). Основную роль в передаче тепла играет изменение термодинамического состояния холодильного агента в фазовых переходах — испарении и конденсации. Для работы охлаждающей функции, по сути, достаточно одного цикла Карно, однако для того, чтобы добиться высокой хладопроизводительности, необходимо использовать компрессор для создания значительного давления, либо же теплообменники охлаждения и нагрева должны располагать значительной площадью теплообмена.
Компрессионный холодильник состоит из следующих основных элементов:
– компрессора, назначением которого является обеспечение требуемой разности давлений,
– испарителя, выполняющего функцию забора тепла из внутренней камеры,
– конденсатора, выводящего тепло из холодильного аппарата,
– терморегулирующего вентиля, выполняющего дросселирование хладагента и тем самым обеспечивающего разность давлений,
– холодильного агента, передающего тепло от испарителя к конденсатору.
Холодильный агент в газообразном состоянии засасывается из испарителя компрессором, который производит его сжатие и передает его в конденсатор. Там происходит его конденсация, во время которой он отдает тепло во внешнюю среду. Образующаяся жидкость поступает в капилляр.
Превратившись в жидкость, холодильный агент под давлением передается в испаритель, проходя через терморегулирующий вентиль либо капилляр. Здесь он испаряется, чему способствует значительное падение давления. Жидкость поглощает тепло с внутренних стенок испарителя, в результате чего холодильная камера охлаждается.
Бытовые модели оснащаются герметичными поршневыми компрессорами с двигателем. Такие компрессоры защищены от утечек хладагента благодаря расположению мотора внутри корпуса. Помимо этого, в моделях для бытового применения, как правило, устанавливаются конденсаторы ребристо-трубного типа. Их охлаждение в большинстве случаев осуществляется естественным образом, в частности, путем теплового излучения и конвекции. В холодильниках повышенной производительности и промышленных моделях реализована принудительная система охлаждения конденсатора.
Как правило, в бытовых вариантах устанавливаются листотрубные испарители из алюминия. В них предусмотрены внутренние каналы, через которые проходит хладагент. В холодильной камере испаритель располагается на задней панели, а в морозильной нередко он выступает в роли корпуса камеры.
Холодильник обладает двойными стенками, между которыми располагаются теплоизолирующие материалы – минвата, полиуретан или вспененный полистирол. От того, насколько качественно теплоизолирован его корпус, зависит количество потребляемой энергии.
Функцию теплоизоляции выполняет и уплотнитель дверцы, который заполняет щели между ней и корпусом и препятствует проникновению теплого воздуха в камеру. Особенностью уплотнителей в современных моделях является магнитная вставка, посредством которой осуществляется закрытие двери.
Циркуляция воздуха в камере может происходить естественным путем либо организовываться искусственно. Примером искусственной системы служит технология No Frost — в данном случае испаритель и основная камера располагаются отдельно друг от друга, а перемещение воздуха между ними осуществляется при помощи вентилятора. Это препятствует появлению слоя инея на испарителе, поскольку воздух предварительно осушается, кроме того, для таяния снегового слоя не требуется повышать температуру в камере. Существуют модели холодильников, позволяющие контролировать уровень температуры и влажности; в некоторых также бывают предусмотрены специальные системы оттаивания во избежание нарастания инея.
Терморегулятор в бытовых холодильниках служит его для цикличного включения и выключения. Корректный запуск двигателя регулируется пусковыми и защитными реле. Холодильники оборудуются датчиками открытия дверцы, позволяющими автоматически включать свет в камере при ее отворении; более продвинутые модели оснащаются сигнализацией, срабатывающей при длительном нахождении дверцы в открытом состоянии. Сегодня можно встретить холодильники с доступом к интернету, располагающие встроенным в корпус компьютером.
Компоновка холодильника:
Холодильники могут обладать различной компоновкой. Рассмотрим, какие ее вариации можно встретить на рынке.
При «европейском» варианте морозильная камера располагается под холодильной камерой.
«Американский» вариант предполагает параллельное расположение холодильной и морозильной камер, которые размещаются бок о бок и имеют одинаковую высоту. Такие холодильники могут иметь объем более 700 л.
В случае «азиатской» компоновки морозильная камера расположена над холодильной камерой.
Вертикальный торговый холодильный шкаф, не имеющий морозильной камеры и оснащенный стеклянной дверью — как правило, служит для хранения напитков.
Горизонтальный холодильник, также называемый холодильным ларем, чаще всего представляет собой морозильную камеру. Его конструкция способствует уменьшению утечки холода при открывании крышки. Основная сфера его применения — торговля.
Эксплуатация холодильника:
Для того, чтобы холодильник служил как можно дольше, нужно соблюдать определенные правила его эксплуатации. В модели без автооттаивания не рекомендуется помещать горячие продукты, поскольку они выделяют пар, в результате чего на испарителе быстро образуется снег. При этом вне зависимости от того, оснащен ли холодильник системой автоматического оттаивания, эффективность его работы снижается, он начинает потреблять больше энергии.
Холодильники без системы автоматического оттаивания необходимо регулярно размораживать — для этого аппарат отключают от сети до полного исчезновения слоя инея. При отключении надлежит выложить из него все продукты и открыть дверь.
Регулярное мытье и проветривание холодильного шкафа является обязательным — это относится как к моделям с автооттаиванием, так и без.
В моделях с естественной конвекцией температура на разных полках различается, что следует учитывать при размещении продуктов. Современные усовершенствованные модели оснащаются различными камерами, специально разработанными для хранения определенного рода продуктов — в них поддерживается температурный режим, являющийся оптимальным в каждом случае.
Продукты следует хранить в закрытой таре — запахи легко въедаются в стенки камеры и уплотнитель, и избавиться от них бывает сложно, несмотря на обилие советов в интернете. Необходимо следить за своевременным удалением испорченной пищи. Определенные виды продуктов легко впитывают запахи, и их надлежит располагать отдельно; к таким относится молочная продукция, в том числе масло, творог и т. д. Предотвратить их пропитывание посторонними запахами позволяет использование герметичных пищевых контейнеров.
Согласно европейским статистическим данным, на одного человека достаточно холодильника объемом 150 л. Для группы, не превышающей четырех человек, оптимальным является объем порядка 280 л, а при большем количестве людей рекомендуется выбирать более вместительные модели.
© Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com