El esquema y principio de funcionamiento de diferentes refrigeradores.

Es imposible imaginar la comodidad del hogar de una persona moderna sin un refrigerador. Está destinado al almacenamiento a largo plazo de productos. Según los científicos, cada miembro de la familia abre la puerta hasta 40 veces al día. Miramos adentro sin siquiera pensar cómo funciona nuestro refrigerador.

En nuestro artículo, consideraremos en detalle el dispositivo y el principio de funcionamiento de varios refrigeradores.

Como esta el refrigerador

Cualquier refrigerador moderno consta de las siguientes unidades principales:

1. Motor.
2. Condensador.
3. Evaporador.
4. Tubo capilar.
5. Filtro de drenaje
6. Dokupatel

El esquema del refrigerador.

Motor eléctrico

El motor es la unidad principal del electrodoméstico. Diseñado para la circulación de refrigerante (freón) a través de los tubos.

El motor consta de dos unidades:

• motor eléctrico;
• compresor.

Un motor eléctrico convierte la corriente eléctrica en energía mecánica. La unidad consta de dos partes: el rotor y el estator.

La carcasa del estator está formada por varias bobinas de cobre. El rotor tiene la apariencia de un eje de acero. El rotor está conectado al sistema de pistones del motor.

Cuando el motor está conectado a la red de suministro de energía, las bobinas generan inducción electromagnética. Es la causa del par. La fuerza centrífuga impulsa el rotor en un movimiento de rotación.

¿Sabía que el refrigerador representa el 10% de toda la electricidad consumida? La puerta abierta del aparato aumenta el consumo de electricidad varias veces.

Cuando el rotor del motor gira, el pistón se mueve linealmente. La pared frontal del pistón comprime y descarga el fluido de trabajo a un estado de trabajo.

Posición del motor del refrigerador

En las instalaciones de refrigeración modernas, el motor eléctrico se encuentra dentro del compresor. Esta disposición bloquea la ruta del gas para fugas espontáneas.

Para reducir la vibración, el motor está ubicado en una suspensión elástica de metal. El resorte puede estar ubicado fuera o dentro del dispositivo. En las unidades modernas, el resorte se encuentra dentro de la carcasa del motor. Esto le permite amortiguar efectivamente la vibración durante el funcionamiento del aparato.

Condensador

Es una tubería serpentina con un diámetro de hasta 5 milímetros. Diseñado para eliminar el calor del fluido de trabajo al medio ambiente. El condensador está ubicado en la superficie externa posterior del dispositivo.

Evaporador

Representa un sistema de tubo delgado. Diseñado para la evaporación del fluido de trabajo y para enfriar el área circundante. Ubicado dentro o fuera del congelador.

Dispositivo compresor

Tubo capilar

Diseñado para reducir la presión de gas. Tiene un diámetro de 1,5 a 3 milímetros. Ubicado entre el evaporador y el condensador.

Filtro deshidratador

Diseñado para limpiar el gas de trabajo de la humedad. Tiene la apariencia de un tubo de cobre con un diámetro de 10 a 20 mm. Los extremos del tubo se alargan y se sueldan herméticamente al tubo capilar y al condensador.

¡Atención! El filtro secador tiene un principio de funcionamiento unidireccional. El dispositivo no está diseñado para operación inversa. Si el filtro se instala incorrectamente, la instalación puede fallar.

Dentro del tubo hay zeolita, una carga mineral con una estructura altamente porosa.Las redes de barrera están instaladas en ambos extremos del tubo.

Filtro deshidratador

Se instala una malla metálica con tamaños de malla de hasta 2 mm en el lateral del condensador. Se instala una malla sintética en el costado del tubo capilar. Los tamaños de celda de dicha cuadrícula son décimas de milímetro.

Dokipatel

Es un contenedor de metal. Se instala en el área entre el evaporador y la entrada del compresor. Diseñado para llevar el freón a ebullición, seguido de evaporación.

Sirve para proteger el motor del líquido. La entrada de fluido de trabajo puede conducir a fallas.

Como funciona el refrigerador

El principio principal de funcionamiento de cualquier refrigerador se basa en dos operaciones de trabajo:

1. La eliminación de energía térmica del dispositivo al espacio circundante.
2. La concentración de frío dentro del dispositivo.

Para la selección de calor, se usa un refrigerante llamado freón. Es una sustancia gaseosa a base de etano, flúor y cloro. El freón tiene la capacidad única de cambiar de un estado gaseoso a un estado líquido y viceversa. La transición de un estado a otro ocurre cuando la presión cambia.

El funcionamiento del sistema de enfriamiento es el siguiente. El compresor aspira el freón hacia adentro. Un motor eléctrico funciona dentro del dispositivo. El motor acciona el pistón. Cuando el pistón se mueve, el gas se comprime.

Diagrama esquemático del refrigerador.

El proceso de compresión de gas se divide en dos etapas. En la primera etapa, el pistón retrocede. Cuando se desplaza el pistón, se abre la válvula de entrada. A través de un agujero abierto, el freón entra en la cámara de gas.

En la segunda etapa, el pistón se mueve en la dirección opuesta. Durante el movimiento inverso, el pistón comprime el gas. El freón comprimido presiona la placa de la válvula de salida. La presión en la cámara aumenta bruscamente. Al aumentar la presión, el gas se calienta a una temperatura de 100 ° C. La válvula de escape se abre y libera gas al exterior.

El freón calentado de la cámara ingresa a un intercambiador de calor externo (condensador). En el camino a lo largo del condensador, el freón emite calor al exterior. En el punto final del condensador, la temperatura del gas disminuye a 55 ° C.

¿Pero sabías que los primeros refrigeradores usaban dióxido de azufre como refrigerante? Dichos dispositivos eran muy peligrosos debido a la alta probabilidad de despresurización del sistema.

En el proceso de transferencia de calor, se produce condensación de gas. El freón de un estado gaseoso se convierte en líquido.

Desde el condensador, el freón líquido ingresa al secador del filtro. Aquí, la humedad es absorbida por un sorbente especial. Desde el filtro, el freón gaseoso entra en el tubo capilar.

El tubo capilar desempeña el papel de una especie de tapón (obstáculo). En la entrada al tubo, la presión del gas disminuye. El refrigerante se convierte en líquido. Desde el tubo capilar, el freón entra al evaporador. Cuando la presión cae, el freón se evapora. Junto con la presión, la temperatura del gas también baja. En el momento de la entrada en el evaporador, la temperatura del freón es de - 23 ° C.

El freón pasa a través de un intercambiador de calor dentro del refrigerador. El gas refrigerado elimina el calor del interior de los tubos del evaporador. Cuando se libera calor, el espacio interno del refrigerador se enfría.

Después del evaporador, el freón es absorbido por el compresor. El ciclo cerrado se repite.

Los principales tipos de sistemas de enfriamiento.

Según el principio de acción, se distinguen los siguientes tipos de refrigeradores:

• compresión;
• adsorción;
• termoeléctrico
• eyector de vapor.

En las unidades de compresión, el movimiento del refrigerante se lleva a cabo cambiando la presión en el sistema. El control de la presión del fluido de trabajo lo realiza el compresor. Los sistemas de enfriamiento por compresor son el tipo más común de dispositivo de enfriamiento.

En las plantas de absorción, el movimiento del refrigerante se debe al calentamiento del sistema de calefacción. El amoniaco se usa como una mezcla de trabajo.La desventaja del sistema es el alto peligro y la complejidad del mantenimiento. Este tipo de electrodomésticos está obsoleto y se ha descontinuado hoy.

¿Sabía que el primer refrigerador fue lanzado por la compañía estadounidense General Electric en 1911? El dispositivo estaba hecho de madera. El dióxido de azufre se utilizó como refrigerante.

El principal principio de funcionamiento de los refrigeradores termoeléctricos se basa en la absorción de calor durante la interacción de dos conductores durante el paso de la corriente eléctrica a través de ellos. Este principio se conoce como el efecto Peltier. La ventaja del dispositivo es su alta fiabilidad y durabilidad. La desventaja es el alto costo de los sistemas de semiconductores.

Las plantas eyectoras de vapor usan agua. El papel del sistema de propulsión lo realiza el eyector. El fluido de trabajo ingresa al evaporador. Aquí, la ebullición del líquido ocurre con la formación de vapor de agua. Durante la generación de calor, la temperatura del agua cae bruscamente.

El agua fría se usa para enfriar alimentos. El eyector descarga vapor de agua al condensador. En el condensador, el vapor de agua se enfría, se convierte en condensado y se alimenta nuevamente al evaporador. La ventaja de tales instalaciones es su simplicidad del dispositivo, seguridad, respeto al medio ambiente. La desventaja del sistema de expulsión de vapor es el consumo significativo de agua y electricidad para su calentamiento.

El principio de funcionamiento de los refrigeradores de absorción.

El funcionamiento de los dispositivos de absorción se basa en la circulación y la evaporación del refrigerante líquido. El amoniaco se usa como refrigerante. El papel del absorbente (absorbente) se realiza mediante una solución acuosa de amoníaco.

El esquema de funcionamiento del dispositivo de absorción.

Se añaden hidrógeno y cromato de sodio al sistema de enfriamiento del aparato. El hidrógeno está diseñado para controlar la presión del sistema. El cromato de sodio protege las paredes internas de los tubos de la corrosión.

¿Sabía que los viejos refrigeradores soviéticos usan freón R12 a base de cloro como mezcla de enfriamiento? El principal inconveniente es su efecto destructivo en la capa de ozono de la Tierra.

Cuando se conecta a la fuente de alimentación en la caldera del generador, el fluido de trabajo se calienta. La mezcla de trabajo es una solución acuosa de amoníaco. La solución de amoníaco se encuentra en un tanque especial.

El calentamiento del refrigerante conduce a la evaporación de amoníaco. El vapor de amoniaco entra al condensador. Aquí, el amoníaco se condensa y se convierte en un líquido.

El amoniaco licuado entra al evaporador. A partir de aquí, el amoníaco líquido se mezcla con hidrógeno. La diferencia de presión de las dos sustancias conduce a la evaporación del amoníaco. El proceso de evaporación se acompaña de generación de calor y enfriamiento de amoníaco a -4 ° C. Junto con el amoníaco, el evaporador se enfría.

Un evaporador frío toma el calor del área circundante. Después de la evaporación, el amoníaco entra al adsorbente. Hay agua limpia en el adsorbente. Aquí el amoníaco se mezcla con agua. La solución de amoniaco entra al tanque. La solución de amoníaco del tanque ingresa al generador de la caldera y se repite el ciclo cerrado.

Como sustituto del amoníaco, se pueden usar soluciones acuosas de acetona, bromuro de litio y acetileno.

La ventaja de los dispositivos de absorción es el funcionamiento silencioso de las unidades.

El principio de funcionamiento del refrigerador autocongelante.

El proceso de descongelación en instalaciones con un sistema de autocongelación se produce automáticamente.

Hay dos tipos de sistemas de autocongelación:

1. Goteo.
2. Ventoso (sin escarcha).

En dispositivos con un sistema de goteo, el evaporador se encuentra en la parte posterior del dispositivo. Durante el funcionamiento, se forma escarcha en la pared posterior. Al descongelar, la escarcha fluye a través de canales especiales hasta el fondo del aparato. Calentado a alta temperatura, el compresor evapora el líquido.

En instalaciones con un sistema eólico, un ventilador especial dentro de la carcasa sopla el aire frío del evaporador en la pared posterior.Durante el ciclo de descongelación, la escarcha fluye por las ranuras hacia un agujero especial.

Refrigeradores industriales

Los electrodomésticos industriales difieren de los electrodomésticos en la capacidad de la instalación y el tamaño de las cámaras de enfriamiento. La potencia del motor del equipo alcanza varias decenas de kilovatios. La temperatura de funcionamiento de los congeladores está en el rango de + 5 a - 50 ° C.

¿Sabía que el refrigerador industrial más grande ocupa 24 km2 de área? Este gigante se encuentra en Ginebra (Suiza) y sirve para fines científicos en el colisionador de hadrones.

Las plantas industriales están diseñadas para enfriar y congelar una gran cantidad de productos. El volumen de congeladores es de 5 a 5000 toneladas. Utilizado en empresas de adquisición y procesamiento.

El principio de funcionamiento del refrigerador inversor.

Los compresores inversores están diseñados para la acumulación y conversión de corriente continua en corriente alterna con un voltaje de 220 V. El principio de funcionamiento se basa en la capacidad de controlar suavemente la velocidad del eje del motor.

Dispositivo inversor del motor

Cuando se enciende, el inversor gana rápidamente la velocidad requerida para crear la temperatura requerida dentro de la carcasa. Cuando se alcanzan los parámetros establecidos, el dispositivo pasa al modo de espera. Tan pronto como la temperatura dentro de la carcasa aumenta, el sensor de temperatura se activa y la velocidad del motor aumenta.

Dispositivo de termostato del refrigerador

El controlador de temperatura está diseñado para mantener una temperatura predeterminada dentro del sistema. El dispositivo está soldado herméticamente desde un extremo del tubo capilar. En el otro extremo, el tubo capilar está conectado al evaporador.

El elemento principal del dispositivo de control de temperatura de cualquier refrigerador es un relé térmico. El diseño del relé térmico consiste en un fuelle y una palanca de potencia.

Dispositivo termostato

Un fuelle es un resorte corrugado con freón en sus anillos. Dependiendo de la temperatura del freón, el resorte se comprime o estira. A medida que baja la temperatura del refrigerante, la primavera se contrae.

¿Sabía que los refrigeradores domésticos modernos usan freón R600a a base de isobutano? Este refrigerante no destruye la capa de ozono del planeta y no causa un efecto invernadero.

Bajo la influencia de la compresión, la palanca cierra los contactos y conecta el compresor al trabajo. Con el aumento de la temperatura, la primavera se estira. La palanca de potencia abre el circuito y el motor se apaga.

Un refrigerador sin electricidad, ¿es verdad o ficción?

Mohammed Ba Abba, residente de Nigeria, recibió una patente para un refrigerador sin electricidad en 2003. El dispositivo es una olla de barro de diferentes tamaños. Los vasos se pliegan entre sí según el principio de las "muñecas de anidación" rusas.

Nevera sin electricidad

El espacio entre las macetas está lleno de arena húmeda. Como cubierta, se usa un paño húmedo. Bajo la influencia del aire caliente, la humedad de la arena se evapora. La evaporación del agua conduce a una disminución de la temperatura dentro de los vasos. Esto le permite almacenar alimentos en un clima cálido durante mucho tiempo sin el uso de electricidad.

El conocimiento del dispositivo y el principio de funcionamiento del refrigerador le permitirán realizar reparaciones simples del dispositivo con sus propias manos. Si el sistema está configurado correctamente, el dispositivo funcionará durante muchos años. Para el mal funcionamiento más complejo, debe comunicarse con los especialistas de los centros de servicio.