Поршневые компрессоры для холодильника – типы и принципы работы

Устройство компрессора холодильника

Работа бытового и промышленного холодильного оборудования напрямую зависит от циркуляции хладагента, отвечает за этот процесс компрессорная установка. По сути, это самый важный элемент конструкции, без которого домашний холодильник заинтересует только приемщиков вторсырья. Чтобы произвести ремонт этого устройства или произвести замену, важно понимать принцип его работы. В данной публикации мы расскажем о внутреннем устройстве различных компрессоров бытовых холодильников и их особенностях.

Кратко о типах оборудования

По принципу работы данное оборудование можно разделить на четыре вида:

  • Пароэжекторное, в качестве хладагента выступает, как правило, вода. Применяется в различных промышленных техпроцессах.
  • Абсорбционное, для работы использует не электрическую, а тепловую энергию.
  • Термоэлектрическое, на элементах Пельтье, широкое применение остается под вопросом ввиду низкого КПД (подробную информацию об этих устройствах можно найти на нашем сайте).
  • Компрессорное.

Именно последний вид оборудования широко используется в бытовых и промышленных агрегатах.

Компрессор для холодильника: принцип работы

Чтобы понять назначения данного аппарата, следует рассмотреть схему работы оборудования. Упрощенный вариант, где указаны только основные элементы конструкции, приведен ниже.

Принцип работы холодильной установки

Рис. 1. Принцип работы холодильной установки

Обозначения:

  • А – Испарительный радиатор, как правило, изготовлен из медных трубок и расположен внутри камеры.
  • B – Компрессорный аппарат.
  • С – Конденсатор, представляет собой радиаторную сборку, расположенную на тыльной стороне установки.
  • D – Капиллярная трубка, служит для выравнивания давления.

Теперь рассмотрим, алгоритм работы системы:

  1. При помощи компрессора (В на рис. 1), пары хладагента (как правило, это фреон) нагнетаются в радиатор конденсатора (С). Под давлением происходит их конденсация, то есть фреон меняет свое агрегатное состояние, переходя из пара в жидкость. Выделяемое при этом тепло радиаторная решетка рассеивает в окружающий воздух. Если обратили внимание, тыльная часть работающей установки ощутимо горячая.
  2. Покинув конденсатор, жидкий хладагент поступает в выравниватель давления (капиллярная трубка D). По мере продвижения через данный узел давление фреона снижается.
  3. Жидкий хладагент, теперь уже под низким давлением, поступает в испарительный радиатор (А), под воздействием тепла которого, он опять меняет агрегатное состояние. То есть становиться паром. В процессе этого происходит охлаждение испарительного радиатора, что в свою очередь привод к понижению температуры в камере.

Далее идет повторение цикла, до установления в камере необходимой температуры, после чего датчик подает сигнал на реле для отключения электроустановки. Как только происходит повышение температуры выше определенного порога, аппарат включается и установка работает по описанному циклу.

Исходя из вышеописанного, можно заключить, что данное устройство представляет собой насос, обеспечивающий циркуляцию хладагента в системе охлаждения.

Классификация компрессоров в холодильном оборудовании

Несмотря на общий принцип работы, конструкция механизмов может существенно отличатся. Классификация производится по принципу действия на три подтипа:

Осевой компрессор

  1. Динамический. В таких устройствах циркуляция хладагента производится под воздействием вентилятора. В зависимости от конструкции последнего их принято разделять на осевые и центробежные. Первые устанавливаются внутрь системы, и в процессе работы нагнетают давление. Их принцип работы такой же, как у обычного вентилятора. Осевой компрессор

У вторых более высокий КПД за счет роста кинетической энергии, под воздействием центробежной силы.

Центробежный компрессор в разрезе

Центробежный компрессор в разрезе

Основной недостаток таких систем – деформация лопастей вследствие эффекта кручения, возникающего под воздействием крутящего момента. Динамические установки не применяются в бытовом оборудовании, поэтому для нас они не представляет интереса.

  1. Объемный. В таких устройствах эффект сжатия производится при помощи механического приспособления, приводящегося в действие двигателем (электромотором). Эффективность данного типа оборудования значительно выше, чем у винтовых агрегатов. Широко применялся до появления недорогих роторных аппаратов.
  2. Роторный. Этот подвид отличается долговечностью и надежностью, в современных бытовых агрегатах устанавливается именно такая конструкция.

Учитывая, что в бытовых устройствах используются два последних подвида, имеет смысл рассмотреть их устройство более подробно.

Устройство поршневого компрессора холодильника

Данный аппарат представляет собой электрический мотор, у которого вертикальный вал, конструкция размещается в герметизированном металлическом кожухе.

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

Внешний вид поршневого компрессора со снятым верхним кожухом

При включении питания пусковым реле мотор приводит в движение коленчатый вал, благодаря чему закрепленный на нем поршень начинает совершать возвратно-поступательное движение. В результате этого происходит откачка паров фреона из испарительного радиатора (А на рис. 1) и нагнетание хладагента в конденсатор. Данному процессу способствует система клапанов, открывающаяся и закрывающаяся при смене давления. Основные элементы поршневой конструкции представлены ниже.

Конструкция поршневого компрессора

Конструкция поршневого компрессора в виде схемы

Обозначения:

  1. Нижняя часть металлического кожуха.
  2. Крепление статора электромотора.
  3. Статор двигателя.
  4. Корпус внутреннего электромотора.
  5. Крепеж цилиндра.
  6. Крышка цилиндра.
  7. Плита крепления клапана.
  8. Корпус цилиндра.
  9. Поршневой элемент.
  10. Вал с кривошипной шейкой.
  11. Кулиса.
  12. Ползунок кулисного механизма.
  13. Завитая в спираль медная трубка для нагнетания хладагента.
  14. Верхняя часть герметичного кожуха.
  15. Вал.
  16. Крепление подвески.
  17. Пружина.
  18. Кронштейн подвески.
  19. Подшипники, установленные на вал.
  20. Якорь электродвигателя.

В зависимости от конструкции поршневой системы данные устройства делятся на два типа:

  1. Кривошипно-шатунные. Используются для охлаждения камер большого объема, поскольку выдерживают значительную нагрузку.
  2. Кривошипно-кулисные. Применяются в двухкамерных холодильниках, где практикуется совместная работа двух установок (для морозильника и основной емкости).

В более поздних моделях поршень приводится в действие не электродвигателем, а катушкой. Такой вариант реализации более надежен, за счет отсутствия механической передачи, и экономичен, поскольку потребляет меньше электроэнергии.

Обратим внимание, что поршневые аппараты не подлежат ремонту в бытовых условиях, поскольку их разборка приводит к потере герметичности. Теоретически ее можно восстановить, но для этого необходимо специализированное оборудование. Поэтому при выходе аппаратов из строя, как правило, производится их замена.

Устройство роторных механизмов

Если быть точным, то такие устройства необходимо называть двухроторными, поскольку необходимое давление создается благодаря двум роторам со встречным вращением.

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Внешний вид двухшнекового (ротационного) компрессора

Внутри компрессора фреон, попадая в сжимающийся «карман» выталкивается в отверстие небольшого диаметра, чем создается необходимое давление. Несмотря на относительно небольшую скорость вращения роторов, создается необходимый коэффициент сжатия. Отличительные особенности: небольшая мощность, низкий уровень шума. Основные элементы конструкции механизма представлены ниже.

Конструкция линейного роторного компрессора

Конструкция линейного роторного компрессора в виде схемы

Обозначения:

  1. Отводной патрубок.
  2. Отделитель масла.
  3. Герметичный кожух.
  4. Фиксируемый на кожухе статор.
  5. Обозначение внутреннего диаметра кожуха.
  6. Обозначение диаметра якоря.
  7. Якорь.
  8. Вал.
  9. Втулка.
  10. Лопасти.
  11. Подшипник на валу якоря.
  12. Крышка статора.
  13. Вводная трубка с клапаном.
  14. Камера-аккумулятор.

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне. При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Какой тип компрессора лучше для холодильника

Многие пользователи задаются вопросом, что такое компрессор для холодильника, и как он работает. Деталь является важной частью системы охлаждения. Она поддерживает циркуляцию фреона и сжимает его, что помогает получить низкую температуру внутреннего пространства. Существует несколько типов компрессоров, отличающихся принципом работы и некоторыми другими характеристиками.

Вид компрессора для холодильника

Из чего состоит и как работает компрессор

Схема охлаждающей системы включает испаритель, мотор и конденсатор. Все элементы тесно связаны между собой. Компрессор в холодильнике используется для нагнетания хладагента в капиллярные трубки. Принцип работы детали включает в себя следующие моменты:

  • извлечение паров фреона из испарителя;
  • подача хладагента в конденсатор;
  • охлаждение и сжижение газообразного хладона;
  • обеспечение движения жидкого фреона по капиллярным трубкам и фильтрам-осушителям;
  • подача сжиженного охлаждающего вещества в испаритель (здесь начинается процесс кипения, требующий получения тепловой энергии из окружающего пространства).
Читайте также  Мыло ручной работы с картинкой

Как выглядит компрессор внутри

Течение вышеуказанных процессов способствует снижению температуры в камерах холодильника. Сжиженный хладагент приобретает газообразное состояние, цикл охлаждения начинается вновь. Устройство компрессорной установки зависит от типа деталей. Бывают следующие виды деталей:

  • Динамические. Конструкция включает в себя корпус, мотор и вентиляторы, нагнетающие хладагент.
  • Поршневые. Конструкция схожа со строением одноцилиндровых автомобильных двигателей. В состав компрессорной системы входят вал и мотор.
  • Ротационные. Стандартная конструкция подобной детали включает катящийся цилиндр, расположенный в корпусе соответствующей формы.

Динамический

В зависимости от вида вентиляторов выделяют следующие типы компрессоров в холодильнике:

  • Осевой. Принцип работы основывается на сжатии хладагента путем изменения скорости движения вещества между лопастями ротора. Фреон перемещается в сторону оси ротора.
  • Центробежный. Принцип работы компрессора холодильника основывается на возникновении разряжения на подающей стороне, в результате которого хладон попадает на лопасти вентилятора. При вращении детали фреон отводится в сторону и распределяется возле стенок корпуса компрессора. На выходе газ попадает в диффузор, где скорость движения вещества падает, а давление растет.

Динамический компрессор с деталями

Классификация динамических установок производится и по следующим критериям:

  • значение конечного давления;
  • количество ступеней сжижения газа (многоступенчатые и одноступенчатые)
  • тип привода (электрический и турбинный).

Динамические компрессоры имеют следующие преимущества:

  • простота конструкции, облегчающая ремонтные работы;
  • длительный срок службы;
  • удобство использования (устройство имеет небольшие размеры, что снижает вес холодильника).

Недостатком считается низкий коэффициент полезного действия. Создавать высокое давление подобная установка не способна, значит, холодильник не сможет работать в режиме интенсивной заморозки.

Поршневой

Принцип работы такого компрессора является возвратно-поступательным. Сжатие газа обеспечивается снижением объема вещества при перемещении поршня. Поршневые системы классифицируются по следующим признакам:

  • тип привода (использующие линейные или кривошипно-шатунные механизмы);
  • расположение цилиндров (существуют вертикальные, горизонтальные или угловые детали);
  • количество ступеней сжатия (компрессор холодильника может быть одно-, двух- или трехступенчатым).

Устройство поршневого компрессора

При запуске двигателя начинается движение коленчатого вала в средней части корпуса установки. Возвратно-поступательные действия поршня приводят к выведению газа из испарителя и его подаче в накопитель. Фреон покидает компрессор при разряжении и возвращается при нагнетании. Это способствует повышению давления и сжижению газа. Поршень устроен так, что при включении компрессора попеременно срабатывают впускной и расходный клапаны.

Более современная конструкция включает инверторную схему подачи импульсов. Устройство состоит из штока и поршня, располагающихся в корпусе катушки. Подача переменного тока приводит к образованию магнитного поля, запускающего мотор. Преимуществами компрессора считают долговечность и возможность создания высокого давления. Недостатком считается повышенный уровень шума.

Ротационный

Конструкция включает 2 ротора — ведущий и ведомый. Детали движутся на встречу друг другу, повышая давление газа. Между валами или корпусом нет свободного пространства, поэтому порции хладагента не смешиваются и легко захватываются роторами. Фреон сжимается, после чего направляется в конденсатор. Преимуществами такой системы являются следующие характеристики:

  • отсутствие посторонних звуков и вибрации;
  • низкое потребление электроэнергии (связано с отсутствием потребности в повышении скорости вращения валов);
  • возможность достижения высоких показателей давления;
  • долговечность конструкции;
  • высокий коэффициент полезного действия.

Ротационный компрессор

Установка может быть дополнена следующими элементами:

  • Пластины. Введение подобной детали помогает получить большую силу сжатия газа. Однако, это способствует усложнению конструкции и преждевременному износу роторов.
  • Качающийся ротор. Применение хладагентов, не содержащих хлора, приводит к снижению полезного давления, связанному с проникновением газа в пространство между ротором и корпусом. Для снижения потерь пластину и вал объединяют.

Какой лучше

При выборе бытового холодильника у покупателей возникает вопрос, какой лучше тип компрессора. Более дешевые модели холодильных установок оснащены линейным мотором. Принцип работы устройства заключается в следующем:

  • температурный датчик контролирует показатели на протяжении всей эксплуатации холодильника;
  • при повышении температуры контакты реле размыкаются, из-за чего начинает работать компрессор ;
  • датчик сверяет температуру внутреннего пространства с установленным пользователем показателем;
  • когда степень охлаждения воздуха достигает нужного значения, мотор отключается, контакты реле смыкаются.

Месторасположение компрессора в холодильнике

Недостатками такой системы считаются высокий уровень шума. Холодильник, оснащенный линейным компрессором, постоянно вибрирует. Компрессор разогревается, что повышает риск износа охлаждающей системы. К преимуществам линейных двигателей относят:

  • экологичность (при работе холодильника используется безопасный хладагент);
  • высокий класс энергоэффективности.

Двухкомпрессорный холодильник

Тип компрессора указывается в инструкции по эксплуатации или техническом паспорте холодильника.

Как работает холодильное оборудование?

Замечали, что, когда вы выходите из душа, вам всегда прохладно? Дело в том, что влага при испарении поглощает тепло. А при конденсации, наоборот, тепло выделяется. На этих явлениях и основан принцип действия паровых компрессорных холодильных машин– в них по замкнутому кругу двигается специальная жидкость (хладагент). Хладагент испаряется в испарителе и конденсируется в конденсаторе. При этом испаритель охлаждается, а конденсатор греется.

Чтобы хладагент испарялся и конденсировался в нужных местах, в холодильном контуре должны присутствовать еще два элемента – компрессор и дросселирующее устройство.

Компрессор сжимает газообразный хладагент в конденсаторе, где он под действием высокого давления переходит в жидкую форму, выделяя тепло. А дросселирующее устройство (капиллярная трубка или терморегулирующий вентиль) затрудняет движение хладагента и поддерживает высокое давление в конденсаторе. После дросселя давление в контуре намного ниже, и попавший туда хладагент начинает испаряться внутри испарителя, поглощая тепло. Далее он, уже в газообразном виде, снова попадает в компрессор, и цикл повторяется.

Многие холодильные установки комплектуются дополнительными элементами.

Фильтр-осушитель устанавливается перед дросселирующим устройством. Его задачей является извлечение из хладагента воды и механических частиц. При его отсутствии капилляр может засориться или замерзнуть.

Терморегулятор (термостат) выключает компрессор при достижении необходимой температуры.

Ресивер повышает эффективность холодильной установки. Без терморегулирущего вентиля (с капиллярной трубкой) скорость выработки холода является постоянной. И, если она будет слишком большой, компрессор будет часто включаться–выключаться, а если слишком маленькой — охлаждение будет идти слишком долго. Использование ТРВ позволяет изменять скорость охлаждения в больших пределах, но требует наличия ресивера для компенсирования колебаний расхода хладагента.

Различные датчики температуры и давления, управляемые электроникой регуляторы давления и клапаны используются для повышения эффективности устройства и поддержания специфических режимов работы.

Из холода в жар

Чаще всего холодильная машина используется именно для охлаждения — испаритель расположен в охлаждаемом объеме, а конденсатор вынесен в окружающую среду. Так работают кондиционеры, холодильники и морозильники. Но холодильный контур не только поглощает тепло на испарителе, но и выделяет его на конденсаторе. Нельзя ли использовать холодильную машину «наоборот» — для обогрева, расположив конденсатор в обогреваемом помещении, а испаритель вынеся наружу?

Еще как можно. Холодильная машина использует электроэнергию не для непосредственного нагрева (как ТЭН), а для переноса тепла, поэтому эффективность ее выше, чем у обычного электронагревателя. Многие современные кондиционеры могут работать «наоборот», используя теплообменник внутреннего блока как конденсатор, а теплообменник внешнего блока – как испаритель. В таком режиме на 1 кВт потребленной мощности кондиционер может произвести 2–6 кВт тепла. Греть комнату кондиционером может быть значительно выгоднее, чем электрообогревателем!

Однако здесь есть некоторые тонкости — эффективность холодильной машины уменьшается при падении температуры на испарителе и ее росте на конденсаторе. Это связано с тем, что теплообмен между двумя веществами происходит тем быстрее, чем больше разница их температур. А поскольку температура кипения хладагента постоянна, то, чем ниже температура в испарителе, тем медленнее идет теплообмен и тем меньше тепла он вырабатывает при той же потребляемой мощности. И при температуре окружающей среды до -5…-10°С эффективность кондиционера как отопительного прибора становится невысока.

Читайте также  Способ смазать тросик не снимая

Поэтому использовать кондиционер для отопления дома или квартиры можно, только если температура зимой не падает ниже -5°С.

В местах с более холодным климатом в последнее время все большую популярность получают тепловые насосы – паровые компрессорные холодильные машины, у которых испаритель помещен под землю на глубину, большую глубины промерзания. Поскольку там всегда сохраняется положительная температура, эффективность теплового насоса не зависит от времени года. Такие устройства намного экономичнее электрических обогревателей и могут использоваться для отопления жилища круглый год при любой температуре. К сожалению, высокая стоимость тепловых насосов пока препятствует их популярности.

Виды компрессоров

Поршневые компрессоры устанавливаются в основном в холодильниках и морозильниках. В большинстве моделей поршень приводится в движение обычным электродвигателем, двигающим поршень через шатунно-кривошипный, кулачковый или кулисный механизм.

Существуют также электромагнитные (линейные) поршневые компрессоры. В них цилиндр расположен внутри катушки, создающей электромагнитное поле, которое приводит в движение поршень.

Поршневые компрессоры способны создавать высокое давление, обеспечивая большой перепад температур на испарителе и конденсаторе. Кроме того, обычный поршневой компрессор имеет достаточно простую конструкцию, не требующую высокой точности изготовления деталей, соответственно стоят они недорого. Однако недостатков у поршневых компрессоров тоже хватает:

  • Несбалансированность однопоршневого компрессора является причиной высокого уровня шума и вибраций при работе.
  • Большое количество движущихся деталей приводит к ускоренному износу и снижению ресурса.
  • Опасность поломки при быстром повторном пуске. Сразу после остановки в цилиндре компрессора наличествует высокое давление. Если в этот момент включить компрессор, создается критическая нагрузка на двигатель, могущая привести к его повреждению.

Поэтому поршневой компрессор можно повторно запускать только через несколько минут после остановки, когда давление в системе выровняется. Защитой от повторного пуска снабжены далеко не все модели, поэтому холодильное оборудование рекомендуется подключать через реле времени с задержкой включения в 5–10 минут.

Ротационные компрессоры (иногда называемые роторными) создают давление за счет изменяющегося зазора между вращающимся ротором и корпусом компрессора.

Существуют различные модификации этого вида компрессоров — с эксцентричным ротором, с подвижными лепестками, с качающимся ротором, спиральный и т. п.

Все они обладают небольшими габаритами, низким уровнем шума и увеличенным ресурсом за счет снижения количества подвижных деталей. К недостаткам этого вида можно отнести сложность изготовления (ротор и корпус должны быть изготовлены с высокой точностью) и низкое максимальное давление. Такие компрессоры чаще используются в климатической технике, для которой не требуется создавать очень низкую температуру.

Ротационными и поршневыми список компрессоров не исчерпывается — существуют еще центробежные, винтовые, кулачковые и другие. Но в бытовой технике они используются реже.

Вне зависимости от вида компрессор может быть неинверторным (стандартным) или инверторным. У обычных компрессоров скорость вращения двигателя постоянна, для поддержания заданной температуры он периодически включается и выключается. В инверторных компрессорах двигатель подключен через частотный преобразователь (инвертор), с помощью изменения частоты напряжения меняющий скорость вращения электродвигателя. Такой компрессор поддерживает заданную температуру выставлением нужной скорости вращения. Инверторные компрессоры дороже, но экономичнее, эффективнее и имеют больший ресурс.

Типы хладагентов

В качестве хладагента в холодильных машинах используются различные жидкости и газы — аммиак, пропан, фреоны (смеси углеводородов). Используемый в холодильной машине хладагент сильно влияет как на ее характеристики, так и на условия эксплуатации. Например, кондиционер, заправленный фреоном R-134a (температура кипения -26,5 °С) при -30 на улице работать в режиме обогрева не будет вообще — фреон просто не вскипит в наружном блоке. Более того, попытка включения кондиционера в таких условиях с большой вероятностью приведет к его поломке — попадание жидкости (а не газа) в компрессор обычно выводит его из строя.

Чем ниже температура кипения хладагента, тем более низкую температуру можно получить на испарителе холодильной машины. Однако, понизить температуру в морозильнике, просто поменяв фреон на более «холодный», скорее всего, не выйдет — хладагенты с низкой температурой кипения требуют большего давления для конденсации. Компрессор, рассчитанный на фреон с высокой температурой кипения, просто не сможет создать такое давление. Поэтому при замене хладагента следует придерживаться рекомендаций из инструкции, и не заправлять хладагент с характеристиками, сильно отличающимися от рекомендованных.

В бытовых устройствах чаще всего используются следующие хладагенты:

Фреон R22 (хладон 22, хлордифторметан) до недавних пор часто использовался в холодильных и морозильных установках. Обладает достаточно низкой температурой кипения (-40,8°С), при утечке возможна дозаправка системы. Однако из-за вреда, наносимого окружающей среде (разрушение озонового слоя) R22 в последнее время используется редко, а во многих странах вообще запрещен.

R410A и R407С (хлорофторокарбонат, температура кипения -51,4°С) используются взамен R22. Они не вредят экологии, но требуют большего давления для конденсации, поэтому техника, заправляемая R410 или R407, стоит дороже. Кроме того, при возникновении утечек в системе, заполненной этими фреонами, могут возникнуть проблемы. Эти фреоны состоят из нескольких компонентов, которые улетучиваются неравномерно, поэтому при утечке более чем 40 % R410A дозаправка уже невозможна. Еще хуже обстоит дело с R407C – при возникновении утечки систему следует перезаправлять полностью.

R134 (тетрафторэтан) используется в кондиционерах взамен вышедшего из употребления R12. Температура кипения R134 составляет -26,3°С, поэтому в низкотемпературной технике он не используется. Однако, хоть R134 и не вреден для озонового слоя, он относится к газам, усиливающим парниковый эффект, поэтому безвредным его назвать нельзя.

R600a (изобутан) все чаще используется в холодильной технике вместо менее экологичного R134. Его преимуществами являются низкое давление конденсации и высокая удельная теплота парообразования – холодильники, использующие этот фреон, дешевле и экономичнее. Однако из-за высокой температуры кипения (-12°С) заправленную им технику нельзя использовать на улице при отрицательных температурах.

Следует также помнить о том, что каждый тип фреона требует использования определенного вида масла для смазки деталей компрессора. Обычно тип (а иногда и марка масла) приводятся в сопроводительной документации к фреону. Использование других масел может привести к поломке компрессора.

Как видно, ничего сложного в холодильной технике нет, а понимание принципов ее работы может значительно продлить жизнь технике, позволить сэкономить на электроэнергии и уберечь от неправильных действий, могущих привести к поломке прибора.

Какие бывают компрессоры в холодильниках

Copeland DLHA1-500-EWL (№2)

Уже давно никто не обращает внимание на то, как работает главный кухонный агрегат. Мы то и дело слышим мурчащие, вздрагивающие звуки, но никто из нас не задумывается, что они напрямую указывают, какой тип компрессора установлен в холодильнике. Какой компрессор лучше для холодильника — определяет конструктивный блок. Мало кто знает, какие бывают компрессоры для холодильников: инверторного и линейного типа. Чаще всего встречаются холодильники с инверторным типом, хотя линейный вариант считается традиционным.

Те покупатели, которые знают, какие бывают виды компрессоров для холодильников, часто интересуются, какой будет работать лучше, и с каким оборудованием холодильник дольше прослужит в эксплуатации.

Какие есть типы компрессора для холодильника

Линейный тип компрессора холодильника

Линейный тип компрессора для холодильника считается привычным, так как уже много лет в нашем быту функционируют именно такие холодильники. Такой агрегат работает следующим образом: как только холодильник будет включен, датчик самостоятельно определяет температурный режим в камере и сопоставляет выбранный им вариант с заданным. Если же температуры разнятся, то система начинает функционировать в полную мощность. При этом, обратный процесс охлаждения происходит так же максимально быстро. Компрессор выключается, как только в системе установится заданная температура. Но датчик не перестает постоянно контролировать показатели температуры.

Читайте также  Самый действенный способ восстановления аккумулятора

Инверторный тип компрессора холодильника

Инверторный агрегат работает несколько по другой схеме. Инверторная холодильная система не предполагает выключение и включение компрессора. Он будет продолжать свою бесперебойную работу даже в режиме максимальной нагрузки. Компрессор работает плавно и размеренно. Как только холодильник будет включен – заданный показатель температуры система достигнет максимально быстро.

Различия инвенторного и линейного компрессоров в холодильниках

Говоря о минусах того или типа компрессорах для холодильников, стоит сказать, что линейный агрегат несколько уступает инверторному ввиду постоянных включений и отключений. В связи с этим система терпит регулярные перенапряжения, а это сказывается на электрической сети и нагрузке на нее. К тому же, большое значение при выборе покупатели обращают на потребление электроэнергии – в линейном типе она выше.

  • Потребление электроэнергии сведено до минимума, чего не сказать о линейном компрессоре;
  • Никакого постороннего навязчивого шума – агрегат работает, не набирая максимальные обороты;
  • Увеличенная продолжительность работы такого оборудования в связи с отсутствием перепадов напряжения и периодического отключения, что не предполагает высокого нагрузки на систему.

Ознакомившись со списком преимуществ инверторных холодильников, нельзя сказать, что линейные системы определенно хуже. Нет, они также имеют свои плюсы, благодаря которым пользуются спросом:

  • Являются экологически чистым оборудованием – для работы применяются охлаждающие вещества с абсолютной безопасностью. Второе название таких холодильников – «зеленые». Их стали так называть в связи с безвредностью для окружающей среды;
  • Линейный компрессор отличается эффективностью использования энергии, его высокая экономичность заслуживает А++ класс по энергопотреблению;
  • Минимальная вибрация и отсутствие шумов во время работы агрегата, а также в случае его включения и отключения. Устройство оснащено опциями тихого старта и остановки.

Инверторные холодильники с таким видом компрессоров очень быстрым темпом стали частью нашей жизни. Но далеко не каждый готов отказаться от линейного устройства, уступающего в стоимости, для наслаждения бесшумной работой агрегата, учитывая, что качество заморозки у обоих типов одинаковое.

При этом, линейные модели не менее долговечны, экологичны и энергоэффективны инверторных. Да и все мы давно привыкли, что работающий на кухне холодильник издает шум и вибрацию – мы на это не обращаем внимания.

Принцип работы поршневого холодильного компрессора

Компрессор — один из основных элементов холодиль­ной машины и холодильное оборудование. Он служит для сжатия холодильного аген­та от давления кипения Pо до давления конденсации Pк. Кроме того, компрессор отсасывает пар из испарителя и этим обеспечивает пониженное давление и температу­ру кипения холодильного агента, а нагнетая в конденса­тор, создает необходимые условия для сжижения газа.

Обязательным условием для создания заданного по­ниженного давления и температуры кипения в испарите­ле является отсос всего пара, образовавшегося в нем при восприятии тепла от охлаждаемой среды. Поэтому про­изводительность компрессора должна соответствовать производительности испарителя.

Производительность холодильный компрессор холодильного компрессора в от­личие от газового компрессора выражается не только массой или объемом засасываемого в единицу времени пара, но и холодопроизводительностью машины, т. е. количеством тепла, воспринятого от охлаждаемой сре­ды в единицу времени QBt (ккал/ч), которое вызвало образование пара, засасываемого компрессором.

Компрессор всасывает парообразный хладагент, поступающий от испарителя при низкой температуре и низком давлении, производит его сжатие, повышая давление и температуру, и направляет затем к конденсатору. В зависимости от условий работы холодильной машины, давление паров хладагента на выходе компрессора может составлять 15-25 атм, а температура 70-90°С.

Важной характеристикой компрессора является степень сжатия и объем хладагента, который нагнетается компрессором. Степень сжатия определяется как отношение максимального давления на выходе компрессора к максимальному давлению на входе.

По своему конструктивному исполнению компрессоры, используемые в холодильных машинах, могут быть разделены на две основные категории:

  • поршневые;
  • ротационные, спиральные SCROLL, винтовые.

Принципиальное отличие ротационных, спиральных и винтовых компрессоров от поршневых заключается в том, что всасывание и сжатие хладагента осуществляется не за счет, возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах, а за счет вращательного движения рабочих органов, соответственно пластин, спиралей и винтов.

Компрессоры поршневые

Наибольшее распространение получили поршневые компрессоры. Схема работы такого компрессора показана на рисунке.

Сжатие газа обеспечивается поршнем (3) при его движении вверх по цилиндру (4). Перемещение поршня обеспечивается электродвигателем через коленчатый вал (6) и шатун (5). Всасывающие и выпускные клапаны открываются и закрываются под действием давления газа.

Фаза всасывания хладагента показана на рис. 3.5, а. Поршень (3) начинает опускаться в цилиндре (4) от верхней т.н. «мертвой точки». При движении поршня вниз, над поршнем создается разрежение и парообразный хладагент через открытый впускной клапан (10) всасывается в цилиндр.

Фаза сжатия и выпуска разогретого пара высокого давления показана на рис. 3.5, б. Поршень двигается в цилиндре вверх и сжимает пар. Выпускной клапан (1) открывается, и пар под давлением выходит из компрессора. Конструкция цилиндра такова, что поршень никогда не касается головки клапанов (10), всегда оставляя некоторое свободное пространство, называемое «мертвым объемом».

Поршневые компрессоры производятся в различных модификациях. В зависимости от типа конструкции и от типа электродвигателя различают компрессоры:

  • герметичные
  • полугерметичные
  • открытые.

В герметичных компрессорах электродвигатель и компрессор расположены в едином герметичном корпусе. Мощность таких компрессоров может составлять 1,7-35 кВт. Они широко используются в холодильных машинах малой и средней мощности.

В полугерметичных компрессорах электродвигатель и компрессор закрыты, соединены напрямую и расположены по горизонтали в едином разборном контейнере. Эти компрессора производятся в широкой гамме мощностей от 30 до 300 кВт. В случае повреждения можно вынимать электродвигатель, получая доступ к клапанам, поршню, шатунам и другим поврежденным частям. Они широко применяются в холодильных машинах средней и средне-большой мощности.
В открытых компрессорах электродвигатель расположен снаружи (вал с соответствующими сальниками выведен за пределы корпуса). Соединение электродвигателя с компрессором может быть прямым (в линию) либо через трансмиссию.

Охлаждение электродвигателя герметичных и полутерметичных компрессоров производится самим же всасываемым хладагентом.

Регулирование мощности холодильной установки может выполняться как в режиме «пуск-остановка», так и с плавной регулировкой скорости вращения компрессора, с использованием специальных устройств, называемых инверторами.

В полугерметичных компрессорах регулирование мощности может обеспечиваться также перепуском газа с выхода на вход либо закрытием всасывающего клапана одного или нескольких цилиндров.

Для привода компрессора используются, в зависимости от мощности, однофазные с конденсаторным пуском или трехфазные электродвигатели.

Основным недостатком поршневого компрессора является наличие пульсаций давления паров хладагента на выходе из компрессора, а также большие пусковые нагрузки. Поэтому электродвигатель должен иметь запас мощности для пуска компрессора и иметь акустическую защиту для снижения уровня шума.

Количество запусков компрессора является наиболее критичным для его срока службы. Именно на режиме запуска происходит большее количество отказов, поэтому система управления холодильной машины ограничивает время между повторными пусками компрессора (как правило, не менее 6 мин) и время между остановом и повторным пуском (2-4 мин).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: