Устройство и принцип работы холодильника: двухкамерного, абсорбционного

Устройство, а также принцип работы холодильника поверхностно изучается на уроках физики, однако, не каждый взрослый человек представляет, как работает холодильник? Рассмотрение и анализ основных технических аспектов поможет на практике продлить срок эксплуатации и улучшить работу бытового холодильника.

Устройство компрессионного холодильника

Устройство холодильника лучше всего рассматривать на примере компрессионного образца, поскольку в быту чаще всего используются именно такие аппараты:

1. Компрессор – устройство, которое с помощью поршня проталкивает хладагент (газ), создавая разное давление на разных участках системы;
2. Испаритель – емкость, в которую попадает разжиженный газ, впитывающий тепло из холодильной камеры;
3. Конденсатор – емкость, в которой сжатый газ отдает тепло в окружающее пространство;
4. Терморегулирующий вентиль – устройство поддерживающее необходимое давление хладагента;
5. Хладагент – смесь газов (чаще всего используют фреон), которая под воздействием работы компрессора циркулирует в системе, забирая и отдавая тепло на разных ее участках.

Работа холодильника

Устройство холодильника, а также принцип работы холодильника с одной камерой можно понять, просмотрев соответствующее видео:

Самым важным аспектом в понимании работы компрессионного аппарата является то, что он не создает холод как таковой. Холод возникает вследствие отбора тепла внутри устройства и отправки его наружу. Эту функцию выполняет фреон. Попадая в испаритель, который обычно состоит из алюминиевых трубок или, спаянных между собой пластин, пары фреона поглощают тепло.

Это нужно знать: в холодильниках старого образца корпус испарителя одновременно является корпусом морозильной камеры. При размораживании этой камеры нельзя пользоваться острыми предметами для устранения льда, поскольку через пробитый корпус испарителя весь фреон выветрится. Холодильник без хладагента становится нерабочим и подлежит дорогостоящему ремонту.

Далее под воздействием компрессора пары фреона покидают испаритель и переходят в конденсатор (система из трубок, которые располагаются внутри стенок и на задней части агрегата). В конденсаторе хладагент остывает, постепенно становясь жидким. По пути в испаритель газовая смесь осушается в фильтре-осушителе, а также проходит через капиллярную трубку. На входе в испаритель за счет увеличения внутреннего диаметра трубки давление падает и газ становится парообразным. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.

Читайте также:

Как работает компрессор?

При помощи поршня компрессор перегоняет хладагент из одной системы трубок в другую, попеременно меняя физическое состояние фреона. При подаче хладагента в конденсатор компрессор его сильно сжимает, отчего фреон нагревается. Пройдя длинный путь по лабиринту трубок конденсатора, охлажденный фреон через расширенную трубку попадает в испаритель. От резкой перемены давления хладагент быстро охлаждается. Теперь пары фреона способны поглотить определенную дозу тепла и перейти в систему трубок конденсатора.

В бытовых приборах используют полностью герметичные корпуса компрессоров, которые не пропускают рабочую газовую смесь. С целью герметичности электродвигатель, который приводит в движение поршень, тоже располагается внутри корпуса компрессора. Все трущиеся детали внутри мотор-компрессора смазаны специальным маслом.

Электрическая схема холодильника может стать полезной для тех, кто готов к самостоятельной диагностике и ремонту холодильника:

Устройство и принцип работы двухкамерного холодильника

Устройство двухкамерного холодильника отличается от однокамерного тем, что в каждом отсеке есть свой испаритель. В отличие от предшественников, в двухкамерных аппаратах оба отсека изолированы друг от друга. В таких устройствах морозилка, как правило, располагается, внизу, а холодильная часть – вверху. Принцип работы двухкамерного холодильника заключается в том, что рабочая газовая смесь сначала остужает испаритель морозилки до определенной минусовой температуры. Только после этого фреон переходит в испаритель холодильного отсека. После того, как испаритель холодильной камеры достигнет определенной минусовой температуры срабатывает терморегулятор, останавливающий работу мотора.

В быту чаще используются двухкамерные аппараты с одним компрессором. В агрегатах с двумя моторами принцип работы холодильника существенно не меняется, просто один компрессор работает на морозилку, другой – на холодильную камеру. Принято считать, что работа холодильника с одним компрессором более экономична, но на деле это не всегда так. Ведь в аппарате с двумя моторами можно отключать одну из камер, в работе которой нет нужды. Работа двухкамерного холодильника с одним компрессором всегда предполагает одновременное охлаждение обеих камер.

Холодильник и температура внешней среды

В инструкции по эксплуатации большинства бытовых холодильников указано при какой температуре лучше всего его эксплуатировать. Минимально допустимым показателем является температура +5 по Цельсию. Может ли холодильник работать в условиях холода, особенно, на морозе? Рассмотрим возможные проблемы:

• Неправильная работа термостата. В обычных условиях терморегулятор разрывает электрическую цепь при достижении необходимой температуры. Когда воздух внутри прогреется, термостат снова замкнет электрическую цепь, и мотор возобновит свою работу. В условиях минусовой температуры внешней среды термостат, скорее всего, повторно не включит компрессор, так как теплу внутри камеры попросту неоткуда взяться;
• Затрудненный запуск компрессора. В старых аппаратах чаще всего применялись хладагенты R12 и R22. Для нормальной работы использовались рефрижераторные масла, которые при температуре ниже +5С становятся слишком густыми, а это значит, что запуск и движение поршня будет затруднительным;
• Возникновение эффекта «влажного хода». Поскольку тепла в холодильнике нет, то нарушается работа испарителя. В компрессор поступает насыщенный каплями пар. В результате продолжительной работы в таких условиях вся механика мотора будет повреждена.

Простыми словами, щадящее отношение к устройству значительно продлит срок его работы.

Принцип работы абсорбционного холодильника

В абсорбционном аппарате охлаждение связано с испарением рабочей смеси. Чаще всего таким веществом является аммиак. Передвижение хладагента происходит в результате растворения аммиака в воде. Из абсорбера раствор аммиака поступает в десорбер, а далее – в дефлегматор, в котором смесь разделяется на первоначальные составляющие. В конденсаторе аммиак становится жидким и снова направляется в испаритель.

Перемещение жидкости обеспечивают струйные насосы. Кроме воды и аммиака в системе присутствует водород или другой инертный газ.

Чаще всего абсорбционный холодильник востребован там, где невозможно использовать обычный компрессионный аналог. В быту такие аппараты применяются редко, так как они сравнительно недолговечны, а хладагент представляет собой ядовитое вещество.

Режим работы и отдыха компрессионного холодильника

Многим пользователям интересен вопрос: сколько должен работать холодильник? Единственно верным критерием нормальной работы домашнего аппарата является достаточная степень заморозки и охлаждения продуктов в нем.

Сколько холодильник может работать, а сколько должен отдыхать не прописано ни в одной инструкции, однако, существует понятие «оптимального коэффициента рабочего времени». Для его вычисления продолжительность рабочего цикла разделяют на сумму рабочего и нерабочего цикла. Так, например, холодильник, проработавший 15 минут с дальнейшим 25-минутным отдыхом, будет иметь коэффициент 15/(15+25) = 0,37. Чем меньше этот коэффициент, тем лучше работает холодильник. Если в результате подсчета получится число меньше 0,2, то, скорее всего, неправильно выставлена температура в холодильнике. Коэффициент больше 0,6 означает, что герметичность агрегата нарушена.

Как работает холодильник No Frost?

В холодильниках с системой no frost («без инея») есть только один испаритель, который спрятан в морозилке за пластиковой стенкой. Холод от него передается при помощи вентилятора, который расположен за испарителем. Через технологические отверстия холодный воздух поступает в морозильную, а далее – в холодильную камеру.

Чтобы оправдать свое название холодильник ноу фрост оборудован системой оттаивания. Несколько раз в сутки срабатывает таймер, активизирующий нагревательный элемент, расположенный под испарителем. Полученная жидкость испаряется вне холодильника.

Всего несколько минут, потраченных на изучение материала, могут в будущем принести пользу простому обывателю ведь, зная устройство и принцип работы, а также оптимальные условия эксплуатации холодильника каждый сможет продлить срок жизни домашнего хранителя продуктов.

Устройство и принцип работы Двухкамерного холодильника

В двухкамерных моделях холодильников между холодильной и морозильной камерами находится теплоизолирующая перегородка. Каждый отсек оснащен собственным испарителем, который представляет собой лист алюминия с каналами или несколько полок с трубопроводами. Довольно часто трубопроводы морозилки располагаются под стенками камеры.

Воздухоохладитель холодильного отсека чаще выполняется в виде алюминиевого листа с каналами, который расположен вертикально. В некоторых моделях используется лист с трубопроводами, размещаемый на задней стенке или внутри нее, так называемый запененный испаритель. Сзади него находится нагреватель, который подключен к термостату, как правило, параллельно.

Принцип работы

Когда холодильник включен, при помощи компрессора происходит подача фреона в морозильную камеру. Жидкий газ, очутившись в воздухоохладителе, закипает и начинает испаряться, при этом снижается температура поверхности воздухоохладителя. Сначала осуществляется охлаждение на участке, где капиллярная трубка входит в охладитель воздуха, постепенно охлажденный фреон по каналам перемещается к выходу.

Процесс будет продолжаться до тех пор, пока температура испарителя не достигнет минусового значения. При этом жидкий фреон не попадает в воздухоохладитель холодильной камеры, в ней охлаждение продуктов не происходит.

После полного обмерзания воздухоохладителя морозилки начинается поступление хладагента в испаритель холодильного отсека. Там он закипает, вследствие чего температура испарителя снижается до 14°С. Когда этот момент наступает, термостат отключает мотор-компрессор.

Традиционно в холодильных отсеках с небольшим объемом размещают компактный воздухоохладитель, габариты которого существенно меньше, чем испарителя, установленного в морозильной камере. Поэтому температура воздуха в отсеке для охлаждения продуктов никогда не достигает отрицательного значения. Разумеется, если вся система работает корректно. В среднем температура в холодильном отсеке варьируется в пределах 4-6 °С.

Как только компрессор отключается, поверхность охладителя воздуха нагревается, в результате чего образовавшийся на нем иней начинает таять, а капельки воды стекают по специальному желобу в отверстие на задней стенке холодильной камеры. Подобные воздухоохладители именуют «плачущими». В некоторых моделях они оснащаются нагревателем, благодаря которому процесс оттаивания происходит значительно скорее.

Через некоторое время температуры воздуха и поверхности испарителя станут равными. Тут же произойдет запуск компрессора, получившего сигнал от термостата. Так как воздухоохладитель морозилки уже достиг минусовой температуры, фреон сразу поступит в испаритель холодильной камеры, поэтому продолжительность времени работы мотора будет существенно меньше.

неисправности двухкамерных холодильников, дефекты двухкамерных холодильников, ремонт двухкамерного холодильника

В состав холодильного агрегата входит: компрессор, конденсатор, статический испаритель морозильной камеры , «плачущий» испаритель холодильной камеры отделения, фильтр-осушитель, капиллярный трубопровод. К плюсам конструкции можно вынесенный, не запененный конденсатор. К минусам  – стальной контур подогрева периметра двери  — наиболее вероятное возникновение утечек после 5 лет эксплуатации на участке трубопровода,  труба жесткая  не отоженная,  микротрещины могут возникать уже при закладке трубы на конвейере. При эксплуатации  температура на этом участке трубопровода  достигает 90 С.    
в холодильной камере может быть установлен вентилятор для более равномерного распределения температуры как например в холодильнике  Аристон RMBA1185.LV.022

Мотор-компрессор откачивает пары фреона из испарителя и нагнетает их в конденсатор. В конденсаторе пары фреона охлаждаются и конденсируются.  Далее жидкий фреон через фильтр-осушитель и капиллярный трубопровод попадает в испаритель морозильного отделения. Гидравлическое сопротивление капиллярного трубопровода подобрано таким образом, чтобы создать определенную разность давления всасывания и конденсации, которое создает компрессор, при которой через трубопровод проходило определенное количество жидкости.  На входе фреона в испаритель, давление падает от давления конденсации до давления кипения. Этот процесс называется дросселированием. При этом происходит вскипание фреона, поступая в каналы испарителя,  фреон кипит, энергия необходимая для кипения в виде тепловой, забирается от поверхности испарителя, охлаждая воздух в морозильной камере. При понижении температуры в морозильной камере фреон начинает кипеть в испарителе холодильной камеры, соединенным последовательно с испарителем МК. Пройдя через испаритель,  жидкий фреон превращается в пар, который откачивается компрессором.

Продукты в морозильной камере охлаждаются статическим испарителем. Испаритель,  представляет  из себя змеевик, выполняющий и функцию полок МК. Оттаивание морозильной камеры – ручное. Хорошая теплоизоляция позволяет производить оттайку не чаще одного раза в год.

Вода удаляется по каналу слива конденсата расположенного под испарителем в емкость сбора конденсата. Емкость закреплена на компрессоре холодильника, рабочая температура компрессора достигает 90С. и вода быстро испаряется в окружающую среду.

Продукты в холодильной камере охлаждаются испарителем ХК, находящимся за задней стенкой ХК. На стенке зафиксирован капилляр терморегулятора косвенного метода регулирования температуры, фиксирующего температуру испарителя и отключающего мотор-компрессор при достижении заданной температуры.  Оттайка холодильной камеры автоматическая. При отключении компрессора температура испарителя до следующего замыкания контактов терморегулятора повышается до плюсовой, весь конденсат, вымерзший на задней стенке тает. Вода удаляется по каналу сбора слива конденсата, расположенного внизу на задней стенке  ХК,  в емкость сбора конденсата. Емкость закреплена на компрессоре холодильника, рабочая температура компрессора достигает 90 С. и вода быстро испаряется в окружающую среду.

дефекты 
 

---

1  2  3  4  5  6  7  8  9  10

Как работает холодильник (простыми словами)

Работа холодильников, будь они простыми моделями или навороченными, основана на одном базовом принципе. Зная его и устройство холодильника, несложно обеспечить хранителю продуктов оптимальные условия эксплуатации, что продлит срок его службы. Эти знания также пригодятся, когда потребуется устранить мелкие, а в ряде случаев и крупные неисправности своими силами.

Холодильник ATLANT XM-4008-022.

Как устроен холодильник

Любой современный холодильный агрегат состоит из следующих частей:

• поршневого компрессора, который обеспечивает циркуляцию хладагента;
• испарителя расположенного внутри холодильника, забирающего тепло из камеры;
• конденсатора (охладителя) размещённого на задней или боковой стенке агрегата, отводящего тепло в окружающую среду;
• терморегулирующего вентиля, поддерживающего давление на необходимом уровне;
• хладагента (как правило, фреон), который циркулирует внутри трубопроводов, перенося тепло от испарителя к охладителю.

Схема холодильника ATLANT МХМ 1709-00.Устройство двухкамерного холодильника Атлант.

Как образуется холод

Принцип работы холодильника основан на том, что хладагент, попадая в испаритель, резко расширяется, переходя в газообразное состояние. Поэтому его температура падает, и он становится холоднее воздуха в камере. В результате температура в ней понижается, а фреон становится теплей.

В отличие от современных холодильников, у которых испаритель изготовлен в виде отдельно расположенных трубок из алюминия или пластин, в старых моделях для этой цели использованы стенки камеры.

Поэтому в процессе размораживания нельзя применять острые предметы для скалывания льда, так как при повреждении стенки произойдёт утечка хладагента. Для восстановления работоспособности агрегата потребуется дорогостоящее заполнение системы циркуляции хладагентом.

Затем газообразный фреон, пройдя через фильтр-осушитель, сжимается компрессором и попадает в охладитель. Остывая, он становится жидким и через капиллярную трубку опять подаётся в испаритель. Повторение циклов происходит до достижения заданной температуры.

Капиллярная трубка

Капиллярная трубка — это важная деталь в любом холодильнике. Она выполняет главную задачу – передачу хладагента (фреона) в испаритель холодильного агрегата. Капиллярная трубка – это, такая труба, которая создает разницу в давлении между испарителем и конденсатором. При помощи капилляра происходит подача в испаритель нужного количества фреона.

Компрессор

Его по праву называют сердцем холодильного агрегата. Его задачей является создание разницы давления между нагнетательной и приёмной трубками для обеспечения надёжной циркуляции хладагента. Поэтому от того, как работает компрессор — зависит функциональность всего агрегата. Для бытовых рефрижераторов применяют герметично закрытые корпусы, в которые помещены компрессор и электромотор. Для смазки подвижных частей используется специальное масло.

Два компрессора двухкамерного холодильника Атлант.

Защита электродвигателя осуществляется с помощью пускозащитного реле, которое подключает пусковую обмотку во время запуска и отключает мотор при перегреве. Для защиты компрессора от попадания влаги служит фильтр-осушитель. Инверторный компрессор в холодильнике, который установлен на современных моделях, позволяет значительно продлить срок службы агрегата.

Кроме этого, использование инвертора позволяет снизить уровень шума.

При желании можно подсчитать эффективность работы компрессора. Для этого нужно засечь время работы Т1 и время отдыха Т2. Затем Т1/(Т1 + Т2) = эффективность. При значениях менее 0,2 требуется корректировка заданной температуры в камере в сторону понижения. Если выше 0,6 — неисправен уплотнитель двери или она перекошена.

Магнитная лента на холодильнике и её замена.

Особенности одно и двухкамерных холодильников

Несмотря на объединяющий их принцип работы — различия всё-таки есть. В большинстве однокамерных холодильников испаритель размещён в морозильном отсеке. В перегородке между ним и остальным объёмом камеры сделаны окна со шторками, которыми регулируется приток холодного воздуха. Надёжно, эффективно и проще некуда!

Двухкамерный холодильник, на котором есть только один компрессор, имеет по испарителю в каждой камере. Поначалу хладагент поступает в испаритель морозилки. После понижения в ней температуры фреон переходит в испаритель холодильной камеры. Когда температура в ней достигает заданного терморегулятором значения, отключается компрессор.

С недавних пор стали популярны модели с двумя компрессорами, каждый из которых предназначен для работы с одной камерой. Это позволяет устанавливать в каждой камере свою температуру. На первый взгляд кажется, что холодильный агрегат с одним компрессором экономичней. Однако это не совсем так, поскольку при необходимости у двухмоторных моделей возможно отключение одной камеры без ущерба для работы другой, что недопустимо у холодильников с одним компрессором.

Некоторые производители вместо второго компрессора применили клапана, управляемые электромагнитными катушками. Они устанавливаются на трубках, через которые фреон поступает в испарители. Это позволяет раздельно устанавливать температуру в камерах и отключать любую их них.

Электрическая схема холодильника Атлант 1709-02, 1700-02.

А1 – блок индикации В4-01-4,8 блок индикации М4-01-4,8, В1 – терморегулятор К-59 L2174, терморегулятор ТАМ 133-1М, EL –лампа освещения холодильной камеры, S1 – выключатель ВМ-4,8 , S2-выключатель, B2- терморегулятор К-56 L1954, терморегулятор Там145-2м-29-2,0-4,8-9-А, R1-нагреватель замораживания HX -01, Rh2-тепловое реле компрессора, RA1-пусковое реле компрессора, CO1 – электродвигатель компрессора

Влияние температуры окружающего воздуха

Зная, как работает холодильник, нетрудно догадаться, что ставить его около отопительных приборов нельзя, так как нарушится работа конденсатора. Простейшая логика подсказывает, что холодильник на морозе будет работать лучше. Однако это неверно, так как придётся столкнуться с несколькими проблемами:

1. Перестанет работать терморегулятор. В обычных условиях он включает компрессор при повышении температуры в камере. В условиях мороза приток тёплого воздуха извне невозможен.
2. Тяжёлый пуск компрессора. Масло в нём на морозе станет вязким и осложнит передвижение поршня.
3. Попадание в компрессор влаги. Из-за отсутствия притока тёплого воздуха нарушится функционирование испарителя. В результате поступающие в компрессор пары фреона будут насыщены каплями. При продолжительной работе в таком режиме компрессор прикажет долго жить.

Принцип действия абсорбционных холодильников

В этих агрегатах, работающих на принципе испарения хладагента, которым является аммиак, нет компрессора. Циркуляция поддерживается за счёт растворения его в воде, производимого в абсорбере. После чего аммиачный раствор направляется в десорбер, а затем в дефлегматор, где происходит разделение раствора на составляющие.

После прохода конденсатора аммиак переходит в жидкое состояние и через абсорбер возвращается в испаритель. Если сказать понятными словами абсорбер — это ёмкость для создания и хранения раствора, десорбер — испаритель, дефлегматор — охладитель. Для улучшения рабочих характеристик в раствор добавляется водород или иной инертный газ.

В быту холодильники этого вида встречаются крайне редко, так как недолговечны по сравнению с компрессионными моделями, а аммиак ядовит.

Холодильники с системой No Frost

В дословном переводе название системы означает: “без инея”. Это достигается с помощью встроенного вентилятора, который передаёт холод от единственного испарителя, размещённого в морозилке. Сначала холодный воздух распространяется внутри морозильной камеры, а затем через отверстия переходит в холодильный отсек.

За счёт циркуляции воздуха достигается равномерное распределение температуры в камерах. Для удаления наледи используется электронагреватель, находящийся под испарителем, который включается по сигналу таймера несколько раз в сутки. Образующаяся вода выводится наружу. В остальном устройство и принцип работы те же, что у обычных моделей.

Режим быстрой заморозки

Этой функцией обладает, например, холодильник Атлант и многие другие двухкамерные модели. Чтобы обеспечить быстрое замораживание продуктов, в этом режиме компрессор холодильника работает непрерывно, пока не будет нажата кнопка отключения функции. В моделях с электронным управлением отключение производится автоматически. Не рекомендуется пользоваться этим режимом более 3 суток.

Устройство двухкамерного холодильника. Принцип работы — Устройство холодильников — Каталог статей

 Устройство двухкамерного холодильника.

Принцип работы двухкамерного холодильника 

В двухкамерном холодильнике, в отличие от однокамерного, есть отдельные испарители для холодильной и морозильной камер.

Двухкамерный холодильник работает следующим образом:

Сжатый в компрессоре хладагент, через нагнетающую трубку, конденсатор и капиллярку (см. Однокамерный холодильник) попадает в испаритель морозильной камеры, вскипает и начинает охлаждать ее поверхность.

             

При этом испарение хладагента и охлаждение начинается  у входа капиллярной трубки в испаритель и продвигается по каналам к выходу испарителя морозильной камеры (см. рисунок).

Пока морозильная камера не охладится до минусовой температуры, в испаритель холодильной камеры газ не поступает. 

                           

После охлаждения морозильной камеры жидкий хладагент поступает в испаритель холодильной камеры и охлаждает его до  -14°С, после чего  мотор отключается.

После отключения компрессора воздух в холодильной камере, с течением времени, постепенно нагревается и нагревает испаритель холодильной камеры.

При достижении заданной терморегулятором температуры мотор снова включается.

Цикл повторяется.

Двухкомпрессорный холодильник

Двухкомпрессорный холодильник это просто два отдельных холодильника в одном холодильном шкафу.

       
Каждый из них работает сам по себе. Один – на холодильную камеру, второй – на морозильную.

У каждого своя регулировка температуры, каждый можно включать и отключать отдельно.

Недостаток – большое (двойное) потребление энергии двумя компрессорами.

Устройство холодильника и принцип работы, как он устроен и из чего состоит

Все знают что такое холодильник и для чего он нужен современной семье, но не каждый догадывается о принципах работы холодильника. Принцип охлаждения продуктов зависит от типа техники, который благодаря широкому ассортименту брендов каждый человек может выбрать самостоятельно, исходя из своих нужд и предпочтений. В этой статье мы расскажем об устройстве холодильника.

Рейтинг лучших бюджетных двухкамерных холодильников

Что такое холодильник

Это аппараты, поддерживающие низкую температуру в теплоизолированной камере. Техника может быть как встраиваемой, так и отдельностоящей. Большинство современных домашних холодильников имеют морозильные отделения, за исключением холодильников для вина. На представленной ниже схеме холодильника указаны основные элементы и его принцип работы:

Схема работы холодильника

Кто изобрел холодильник

В древние времена скоропортящиеся продукты размещали в помещениях, наполненных снегом и колотым льдом. Прототип современного холодильника появился лишь в 1803 г в США. Томас Мур — это тот, кто придумал холодильник. В начале XVIII века Томас занимался поставками сливочного масла в Вашингтон и у него была необходимость сохранения свежести своего товара при длительных транспортировках. Устройство, изготовленное из тонких стальных пластин и помещенное в специальную бадью, засыпанную сверху льдом, было названо рефрижератором. Доподлинно неизвестно как выглядело его изобретение, нам удалось найти фотографии двух версий. Какая из них действительно была изобретена Муром — остаётся загадкой.

Рефрижератор Томаса Мура #1 Рефрижератор Томаса Мура #2

В 1850 г. врач Джон Гори (по другой версии его фамилия пишется с двумя «р» — Горри) продемонстрировал прибор с компрессором, способный охлаждаться самостоятельно и производить лёд, по сути это была морозильная камера. Сначала подобная техника использовалась лишь в промышленности. Первый домашний холодильник работающий от сети начал продаваться только в 1913 г., но именно Гори считается человеком, кто изобрел холодильник.

Машина для производства льда ГориДок Браун из трилогии «Назад в Будущее» тоже изобрёл холодильник

Почему холодильники так называются? В русском языке слово холодильник имеет один корень со словом «холод», также как и «кипятильник» — «кипятить», «грелка» — «греть» и «светильник» — «светить». В английском языке для описания этого предмета используют два слова: refrigerator и fridge

Назначение холодильника

Бытовые холодильники предназначены для охлаждения и хранения в охлажденном состоянии готовых блюд, полуфабрикатов и скоропортящихся продуктов. Техника с низкотемпературными отделениями также позволяет замораживать продукцию и изготавливать пищевой лед.

5 лучших недорогих двухкамерных холодильника прошлого года

Лучшие холодильники среди двухкамерных моделей бюджетного сегмента в нашем рейтинге представлены 5 моделями.

Stinol STS 200

Довольно габаритная модель, размеры которой — 60 х 200 х 62 см. Общий объем — 363 л, из которых на холодильный отсек приходится 235 л, морозильное отделение — 128 л. Отличный выбор для хозяек , которые замораживают заготовки на зиму.

дверцу можно перевешивать;

многофункциональность по низкой цене;

вместительный;

хорошо замораживает продукты.

ATLANT ХМ 4026-000

Габаритная модель с изысканным дизайном — 60 х 205 х 63 см. Однокомпрессорный холодильник с капельной системой размораживания. Полезный объем — 393 л, морозилка — 115 л, холодильное отделение — 278 л.

перевешиваемая дверца;

довольно большая мощность замораживания;

полки и контейнеры для овощей выполнены из качественного прочного пластика;

тихий в работе;

гарантия от производителя — 3 года.

Bosch KGV36NW1AR

Техника от производителя высококачественного оборудования. Размеры модели — 60 х 185 х 65 см. общий полезный объем — 317 л, морозилка — 94 л, холодильник — 223 л. Однокомпрессорный холодильник с каперной системой размораживания.

дверцу можно перевешивать;

малое количество потребляемого электричества;

тихий в работе;

наличие зоны свежести;

эргономичное размещение полок.

Pozis RK-149 S

Большой холодильник с габаритами 60 х 196 х 65 см. Полезный объем — 370 л, из них холодильный отсек — 240 л, морозильная камера — 130 л. Модель отличается высокой мощностью замораживания продуктов.

низкий уровень энергопотребления;

перевешиваемая дверца;

тихо работает;

интересный дизайн;

вместительность.

NORD NRB 110 932

Однокомпрессорный агрегат с лаконичным стильным дизайном. Размеры — 57 х 201 х 62 см. Общий объем — 346 л, морозильный отсек — 115 л, холодильное отделение — 231 л.

класс энергопотребления А+;

практически бесшумный в работе;

легко управлять.

Как устроен холодильник

Современные холодильники производятся в виде изотермических шкафов, работающих от электричества. Задумывались ли вы как устроен ваш холодильник? Чтобы понять принцип функционирования этих устройств, нужно разобраться из чего состоит холодильник и в предназначении его деталей и элементов. Устройство холодильника в наши дни крайне технологичное, в корпусе аппарата используются современные разработки. Причём, каким бы ни был ваш холодильник, отличия в конструкции и устройстве белорусского холодильника Атлант, скромного однокомпрессорного Норда или «широкоплечего монстра» Либхер типа Side by Side не очень большие.

Принцип работы

Ремонт любых современных холодильников

Сервисный центр Remont-Holodokk.ru реанимирует Ваше устройство. Оставьте заявку, мы перезвоним в течение часа

Корпус

Основа аппарата должна быть прочной и жесткой. Если корпус изготавливается из листовой стали, толщина пластин варьируется от 0,6 до 1 мм. Но в современном производстве чаще всего используется более дешевый по сравнению с металлом ударопрочный пластик, ведь такой аппарат удобнее транспортировать из-за меньшего веса. Благодаря многообразию цветов и вариантом отделки, строение холодильника и его внешний вид можно легко подобрать под свой вкус.

Корпус

Дверь

Проем камер перекрывают две панели — наружная и внутренняя, объединенные в единый массив с теплоизоляционным материалом внутри. Дверь надежно удерживается в закрытом положении благодаря магнитам.

В более старых моделях для фиксации двери использовались курковые затворы.

Дверь

Уплотнители дверей

Чтобы в камеру не попадал теплый воздух, ее дверца должна быть герметичной. Нужный эффект обеспечивает расположенный по периметру внутренней панели уплотнительный профиль. Внутри него спрятан эластичный магнитный элемент, изготовленный из бария и смол. Он отвечает за плотное прилегание двери к корпусу.

Уплотнитель

Внутренние полки и шкафы

Внутри корпуса холодильника находятся шкафы, изготовленные из ударопрочного пластика или покрытой силикатно-титановой краской листовой стали. Современный ABC-пластик отличается эстетичностью, износостойкостью и устойчивостью к воздействию фреона.

Внутренняя поверхность низкотемпературных отделений прибора чаще всего производится из нержавеющей стали или алюминия. Стальные шкафы считаются наиболее гигиеничными, но их наличие увеличивает общий вес оборудования. Пластик имеет небольшую массу и низкий коэффициент теплопроводности, но в условиях низких температур его поверхность быстрее теряет свой первоначальный внешний вид.

Внутренности

Электродвигатель (компрессор)

Электрический двигатель поддерживает функционирование холодильника. За счет перемещения хладагента компрессором, излишки тепла выводятся наружу, и на каждом из участков системы поддерживается оптимальное давление. Существуют двухкомпрессорные модели, в которых один компрессор отвечает за холодильную камеру, а второй за морозильную. Такие холодильники удобно размораживать: можно отключить только морозилку, а продукты из неё переложить в холодильник на время разморозки.

Компрессор

Конденсатор

Эта деталь чаще всего выполняется в форме змеевика и располагается на задней стенке устройства снаружи. Конденсатор отвечает за превращение фреона из газа в жидкость. Хладагент поступает в трубку, остывает до комнатной температуры и продвигается к капилляру. Излишки тепла при этом выводятся при помощи конвекции.

Конденсатор

Капилляр

Это трубка, через которую проходит хладагент на пути к испарителю. Давление фреона при сужении капиллярной трубки понижается, из-за чего он на определенном этапе успевает закипеть и испариться.

Капиллярная трубкаЗамена капиллярной трубки

Испаритель

Деталь имеет форму трубки и может располагаться как в самой камере, так и внутри стенки корпуса. При прохождении по испарителю фреон переходит в газообразную форму и поглощает тепло, выделяя при этом холод. В результате камера, как и находящаяся в ней продукция, охлаждается.

ИспарительИспаритель располагается на задней стенке изнутри, в отличие от конденсатора, который расположен снаружи

Фильтр-осушитель

Отвечает за очищение фреона от различных загрязнений, неизбежно накапливающихся в процессе использования техники. Это позволяет не допустить возникновения в капилляре засора, столкнувшись с которым хладагент может замерзнуть.

Фильтр-осушитель

Докипатель

Емкость докипателя нужна для принудительного доведения до точки кипения хладагента, который не успел испариться и остался в жидком состоянии. При отсутствии докипателя жидкость попала бы в компрессор и вывела его из строя. В большинстве приборов устройство спрятано внутри стенок морозильной камеры. Это связано с тем, что при повторном закипании фреона происходит дополнительное поглощение тепла.

Докипатель

Терморегулятор

В холодильник встроен датчик, который контролирует температуру в камерах. В случае ее повышения терморегулятор замыкает электрическую цепь, запуская компрессор, способный охладить воздух. Когда температура нормализуется, цепь размыкается, выключая компрессор.

Терморегулятор

Защитное пусковое реле

Без этой детали не обходится ни одно охлаждающее устройство. Защитное реле обеспечивает включение компрессора в момент замыкания электрической цепи и своевременную остановку работы мотора.

Пусковое реле

Основные типы охлаждающих систем

Выделяют следующие виды охлаждающих систем:

1. Абсорбционные. В качестве хладагента используется аммиак, продвигающийся в результате его нагревания.
2. Компрессионные. Движение рабочей жидкости осуществляется благодаря изменению давления на разных участках системы, которое регулируется компрессором.
3. Пароэжекторные. Экологичные установки, где вместо хладагента используется вода.
4. Термоэлектрические. Тепло поглощается в результате контакта двух проводников при прохождении по ним тока.

Принцип работы холодильника

Сейчас в продаже можно найти несколько разновидностей холодильников, отличающихся друг от друга принципом функционирования. Давайте рассмотрим принципы работы холодильника для новичков, простым языком.

Принцип работы абсорбционных холодильников

Такая техника не имеет компрессора, а в качестве хладагента используется аммиак, который при попадании в абсорбер растворяется в воде. Принцип действия абсорбционных холодильника следующий: готовый раствор переходит сначала в десорбер, выполняющий роль испарителя, а затем в дефлегматор, где охлаждается и разделяется на отдельные составляющие. После прохождения конденсатора аммиак становится жидкостью, которая через абсорбер вновь попадает в испаритель.

В быту абсорбционные холодильники встречаются нечасто, так как они выходят из строя быстрее, чем модели с компрессором, а аммиак ядовит.

Принцип работы саморазмораживающегося холодильника

В технике с капельной системой испаритель располагается на задней стенке камеры. Образующийся иней тает и по желобам стекает в поддон, который находится в нижней части техники. После этого жидкость испаряется при помощи компрессора. 

Капельную систему еще называют «плачущей стенкой»

Промышленные холодильники

Принцип работы холодильника, предназначенного для промышленного использования, не отличается бытового, но промышленные агрегаты обладают куда большей мощностью, которая может достигать несколько десятков кВт. В камерах поддерживается температура от +5 до -50 ⁰C. Промышленные холодильники должны вмещать большое количество продукции — от 5 до 5000 тонн. Это позволяет использовать технику на перерабатывающих и заготовительных предприятиях.

Принцип работы инверторного холодильника

Электродвигатель стандартного компрессора то запускается, то выключается, испытывая при этом значительные нагрузки. Инверторная установка обеспечивает непрерывную работу мотора, изменяется лишь скорость его вращения. Такой режим позволяет сэкономить электроэнергию и снизить износостойкость отдельных деталей прибора.

Линейный компрессор более экономичный

Принцип работы холодильника ноу фрост с одним компрессором

Главный недостаток обычных холодильников для дома — превращение попадающей в камеру влаги в иней, который покрывает внутренние стенки прибора, перегружает компрессор и препятствует нормальному процессу охлаждения.

При наличии системы No Frost влага не замерзает, поэтому необходимость в регулярной разморозке холодильника отсутствует. Система предполагает наличие вентилятора, который располагается за испарителем и обеспечивает равномерное охлаждение продукции воздушными потоками. При этом на стенках испарителя скапливается конденсат, постепенно начинающий превращаться в иней. Благодаря специальному таймеру периодически включается ТЭН и лед тает. Образовавшаяся жидкость по трубкам перемещается в размещенный вне камеры поддон, откуда испаряется естественным путем.

Холодильники с системой «Ноу Фрост» реже нуждаются в уходе. Единственный их недостаток — сравнительно быстрое пересыхание продуктов из-за циркулирующего внутри камеры воздуха.

Устройство термостата холодильника

Оптимальный климат в камере прибора поддерживает термостат. В некоторых моделях его можно найти в небольшой пластиковой коробке, расположенной внутри корпуса. Чтобы увидеть устройство, придется открутить и снять одну из стенок. В новых моделях терморегуляторы размещены снаружи, например, над дверцей.

С одной стороны детали есть трубка, ведущая к испарителю, а с другой — клеммы для присоединения проводов. В случае повышения температуры в камере хладагент расширяется, а давление в трубке увеличивается. В результате замыкаются контакты и запускается компрессор. При снижении температуры происходит обратный процесс — давление снижается, контакты размыкаются и компрессор останавливается. Современные холодильники оборудованы электронным термостатом, состоящим из блока управления с таймером и датчиков.

---

Холодильник предназначен для охлаждения продуктов как в бытовых, так и в промышленных условиях. Ответственно подойдя к выбору его типа и разобравшись в принципе устройства охлаждающей системы, можно сделать процесс эксплуатации прибора максимально комфортным.

Устройство и принцип работы холодильника

Устройство холодильника:

Однокамерные холодильники.

Однокамерные холодильники устроены довольно просто: компрессор, испаритель, пускозащитное реле и газо-механический датчик или электронный датчик (в зависимости от года производства). 

Это, как правило, все однодверные холодильники с маленькой морозильной камерой внутри, она же и является основным источником холода для общей камеры (основной испаритель), так как по законам физики холодный воздух всегда опускается в низ, то у однокамерных холодильников морозильная камера всегда располагается в верху.

 

Работает это так:
Мотор-компрессор закачивает фреон в конденсатор, там он частично остывает и конденсируется, т.е. становится жидким. Затем,  через патрон осушителя (фильтр) попадает в капиллярную трубку и, пройдя по ней, поступает в испаритель.

После поступления его в испаритель начинается физический процесс перехода его в газообразное состояние. Тем самым температура его меняется из плюсовой в минусовую, за счет чего охлаждается испаритель и в свою очередь температура в камере.
Газ пройдя весь испаритель попадает в мотор-компрессор в котором преобразуется опять в жидкое состояние и цикл повторяется вновь, до тех пор пока температура в камере не опустится до заданной, после чего терморегулятор отключит мотор-компрессор .

Под действие окружающей среды температура в камере начнет повышаться, терморегулятор почувствует повышения температуры, включит мотор-компрессор и цикл повторится.

 

Двухкамерные холодильники.

Двухкамерные холодильники устроены несколько сложнее однокамерных, расположение морозильной камеры возможно как верхнее так и нижнее, за счет того что в каждой камере установлен свой испаритель который охлаждает только объем своей камеры.
Так же двухкамерные холодильники бывают двух компрессорные, что дает возможность использование только одной необходимой в данное время камеры, камеры отгорожены друг от друга теплоизолирующей перегородкой, что исключает потерю холода, когда одна из камер отключена.

С одним компрессором раздельное использование камер не возможно, испарителя хоть и два, но в одно компрессорном холодильникеони замкнуты в одну цепь, у них один контур по которому циркулирует фреон. Работает одно компрессорный холодильник так: сначала охлаждается морозильная камера она всегда в приоритете, до тех пор, пока испаритель морозильной камеры не охладится до минусовой температуры фреон в холодильную камеру поступать не начнет. Отключение компрессора происходит по датчику испарителя холодильной камеры, после того как испаритель морозильной камеры полностью промерз, фреон начинает поступать в испаритель холодильной камеры, закачка фреона начинается с места входа капиллярной трубки а датчик всегда крепится на противоположном конце испарителя. Испаритель холодильной камеры охлаждается до минус 14 тогда датчик отключает компрессор, после отключения компрессора температура воздуха в холодильной камере под действием окружающей среды нагревается и нагревает испаритель, датчик чувствуя повышения температуры дает сигнал на включения компрессора и процесс повторяется вновь.

Двух камерные холодильники с двумя компрессорами значительно удобнее, позволяют использовать нужную вам камеру отдельно от той камеру в использовании которой нет необходимости оставляя ее выключенной, что в одно компрессорных холодильниках невозможно, это очень удобно и экономично.

 

С системой NO Frost.

Холодильники с системой NoFrost отличаются от холодильников с обычной системой охлаждения тем, что весь процесс охлаждения холодильной и морозильной камеры скрыт от пользователя. В таких холодильниках нет привычных полок в морозильной камере обросших снегом, нет намерзания инея на задней стенки холодильной камеры. Охлаждение камер в холодильниках с системой NoFrost происходит за счет обдува холодным воздухом. Возникает вопрос, откуда же берется этот холодный воздух? Работают такие холодильники так: холодильник с системой NoFrost имеет, как правило, один испаритель расположен он всегда в морозильной камере, расположение морозильной камеры может быть как верхнее, так и нижнее. Испаритель располагается за пластиковой обшивкой. За испарителем расположен вентилятор, который всасывает теплый воздух из камеры пропускает его через испаритель, тем самым охлаждая его и подает уже холодный воздух по специальным каналам в холодильную и морозильную камеру. За счет этой циркуляции воздух в камерах охлаждается до заданной температуры, в холодильной камере это +4, +6 градусов в морозильной -18 принято считать, что в холодильниках с системой NoFrost не образовывается снег и они не требуют размораживания, это не совсем так снег в таких холодильниках нарастает на испарители который скрыт от глаз пользователя, в испаритель в строен электрический нагреватель (тен) который один раз в 8-16 часов включает механический или электронный таймер (в зависимости от модели холодильника) и весь образовавшийся снег тает, а талая вода стекает по дренажной трубке в специальную емкость от куда испаряется. Весь этот процесс не требует вашего участия.

 

 

Упрощенная схема холодильной системы.

Контекст 1

… — определяется остаточными уравнениями системного уровня — достигается. Дальнейшие расчеты по той же процедуре выполняются для следующих временных шагов. Объем настоящей работы состоял в том, чтобы достичь переходного моделирования полного домашнего холодильника, включая как сам цикл охлаждения, так и сеть холодильных камер (см. Рисунок 1). Усилия были сосредоточены на различных аспектах: i) моделирование всех соответствующих компонентов, из которых состоит система, ii) учет всех операционных возможностей системы (e.г. включение / выключение компрессора, открытие / закрытие заслонки), iii) включение контроля температуры холодильника, и iv) обеспечение стабильной и малозатратной имитации. Наиболее важные аспекты модифицированной модели комментируются в следующих параграфах. 2.2.1 Компоненты системы. В данном моделировании были учтены наиболее важные компоненты бытового холодильника. С одной стороны, холодильный цикл, который обычно упрощается до четырех основных элементов (компрессор, конденсатор, расширительное устройство и испаритель), был смоделирован с учетом следующих компонентов: коммерческий компрессор, противоконденсатная трубка (т.е. трубка, расположенная по всему краю дверцы морозильной камеры и используемая для предотвращения образования льда), типичный проводно-трубчатый конденсатор, теплообменник с капиллярной трубкой / всасывающим трубопроводом, ребристо-трубчатый испаритель и ресивер (для хранения жидкого хладагента). С другой стороны, сеть холодильных отделений включает три отдельные камеры (морозильная камера, охладитель и камера, в которой расположен испаритель), четыре изоляционных слоя (по одному на каждую камеру и общую стену, разделяемую охладителем и морозильником), воздушный контур с заслонкой, которая может разрешить или заблокировать поток воздуха через охладитель, и два твердых объекта, один внутри охладителя и один внутри морозильника, которые представляют собой небольшие латунные цилиндры, используемые для измерения температуры, которая должна регулироваться в этих помещениях (они в качестве альтернативы может представлять собой кусок еды).2.2.2 Система управления. Имитация переходных процессов в бытовом холодильнике оснащена системой управления, используемой для регулирования температуры как в морозильной камере, так и в холодильнике. Система управления, используемая в этой работе, изначально получает четыре контрольных значения, а именно максимальную и минимальную допустимую температуру как в холодильнике, так и в морозильной камере. Во время переходного процесса числового разрешения независимая подпрограмма, отвечающая за управление системой, вызывается один раз на каждом временном шаге. Он работает следующим образом: в соответствии с входными параметрами (текущими температурами морозильной и холодильной камеры) и заданными контрольными значениями система управления может изменять две различные рабочие характеристики, а именно, состояние компрессора (вкл. / Выкл.) И положение заслонки (открыто / закрыто).Система управления может быть легко изменена или модифицирована (например, включать больше входов, воздействовать на другие элементы и т. Д.). 2.2.3 Цикл с выключенным компрессором. В бытовых холодильниках компрессор может работать на разных скоростях и / или просто включаться / выключаться в зависимости от потребности в тепловой нагрузке. Компоновка компонентов, используемая для представления цикла охлаждения при включенном компрессоре, недостаточна для прогнозирования поведения цикла при выключении компрессора из-за другой феноменологии.Поэтому была предложена альтернативная схема цикла для прогнозирования поведения цикла в выключенном состоянии, чтобы полностью смоделировать переходные характеристики бытового холодильника. Реализованная конфигурация цикла для состояния выключения состоит только из трех компонентов, а именно, компонента на стороне высокого давления (с макрообъемом, эквивалентным внутренним объемам конденсатора и противоконденсатной трубки вместе взятых), компонента на стороне низкого давления (с макрообъем, эквивалентный внутренним объемам испарителя, ресивера и компрессора вместе), и адиабатическая капиллярная трубка, соединяющая оба объема (с одинаковым диаметром и общей длиной неадиабатической капиллярной трубки, используемой в цикле при переключении компрессора. на).Уникальной связью между обоими компонентами является капиллярная трубка, поскольку внутренние клапаны компрессора остаются закрытыми, когда компрессор выключен. Процедура разрешения выполняется последовательно на каждом временном шаге: состояние жидкости пересчитывается внутри обоих объемов из капиллярной трубки, ранее спрогнозированной массовым расходом. Также учитывается теплообмен с окружающей средой и массообмен между обоими макрообъемами. 2.2.4 Псевдопереходный подход. Чистая имитация переходных процессов для всего домашнего холодильника и его компонентов довольно сложна, требует много времени и сопряжена с серьезными проблемами конвергенции.В этой работе предлагается псевдопереходный подход для достижения быстрого и стабильного моделирования. Вся система, показанная на Рисунке 1, разделена на две подсистемы, а именно, контур хладагента и контур холодильных шкафов. Процедура разрешения выполняется последовательно и сочетает в себе два разных подхода, поскольку первый цикл решается в …

Контекст 2

… — определяется остаточными уравнениями системного уровня — достигается. Дальнейшие расчеты по той же процедуре выполняются для следующих временных шагов.Объем настоящей работы состоял в том, чтобы достичь переходного моделирования полного домашнего холодильника, включая как сам цикл охлаждения, так и сеть холодильных камер (см. Рисунок 1). Усилия были сосредоточены на различных аспектах: i) моделирование всех соответствующих компонентов, из которых состоит система, ii) учет всех эксплуатационных возможностей системы (например, включение / выключение компрессора, открытие / закрытие заслонки), iii) включение холодильника. контроль температуры, и iv) достижение стабильного и мало трудоемкого моделирования.Наиболее важные аспекты модифицированной модели комментируются в следующих параграфах. 2.2.1 Компоненты системы. В данном моделировании были учтены наиболее важные компоненты бытового холодильника. С одной стороны, холодильный цикл, который обычно упрощается до четырех основных элементов (компрессор, конденсатор, расширительное устройство и испаритель), был смоделирован с учетом следующих компонентов: коммерческий компрессор, противоконденсатная трубка (т.е. вдоль края дверцы морозильной камеры и используется для предотвращения образования льда), типичный проводно-трубчатый конденсатор, теплообменник с капиллярной трубкой / всасывающей линией, ребристо-трубчатый испаритель и ресивер (для хранения жидкий хладагент).С другой стороны, сеть холодильных отделений включает три отдельные камеры (морозильная камера, охладитель и камера, в которой расположен испаритель), четыре изоляционных слоя (по одному на каждую камеру и общую стену, разделяемую охладителем и морозильником), воздушный контур с заслонкой, которая может разрешить или заблокировать поток воздуха через охладитель, и два твердых объекта, один внутри охладителя и один внутри морозильника, которые представляют собой небольшие латунные цилиндры, используемые для измерения температуры, которая должна регулироваться в этих помещениях (они в качестве альтернативы может представлять собой кусок еды).2.2.2 Система управления. Имитация переходных процессов в бытовом холодильнике оснащена системой управления, используемой для регулирования температуры как в морозильной камере, так и в холодильнике. Система управления, используемая в этой работе, изначально получает четыре контрольных значения, а именно максимальную и минимальную допустимую температуру как в холодильнике, так и в морозильной камере. Во время переходного процесса числового разрешения независимая подпрограмма, отвечающая за управление системой, вызывается один раз на каждом временном шаге. Он работает следующим образом: в соответствии с входными параметрами (текущими температурами морозильной и холодильной камеры) и заданными контрольными значениями система управления может изменять две различные рабочие характеристики, а именно, состояние компрессора (вкл. / Выкл.) И положение заслонки (открыто / закрыто).Система управления может быть легко изменена или модифицирована (например, включать больше входов, воздействовать на другие элементы и т. Д.). 2.2.3 Цикл с выключенным компрессором. В бытовых холодильниках компрессор может работать на разных скоростях и / или просто включаться / выключаться в зависимости от потребности в тепловой нагрузке. Компоновка компонентов, используемая для представления цикла охлаждения при включенном компрессоре, недостаточна для прогнозирования поведения цикла при выключении компрессора из-за другой феноменологии.Поэтому была предложена альтернативная схема цикла для прогнозирования поведения цикла в выключенном состоянии, чтобы полностью смоделировать переходные характеристики бытового холодильника. Реализованная конфигурация цикла для состояния выключения состоит только из трех компонентов, а именно, компонента на стороне высокого давления (с макрообъемом, эквивалентным внутренним объемам конденсатора и противоконденсатной трубки вместе взятых), компонента на стороне низкого давления (с макрообъем, эквивалентный внутренним объемам испарителя, ресивера и компрессора вместе), и адиабатическая капиллярная трубка, соединяющая оба объема (с одинаковым диаметром и общей длиной неадиабатической капиллярной трубки, используемой в цикле при переключении компрессора. на).Уникальной связью между обоими компонентами является капиллярная трубка, поскольку внутренние клапаны компрессора остаются закрытыми, когда компрессор выключен. Процедура разрешения выполняется последовательно на каждом временном шаге: состояние жидкости пересчитывается внутри обоих объемов из капиллярной трубки, ранее спрогнозированной массовым расходом. Также учитывается теплообмен с окружающей средой и массообмен между обоими макрообъемами. 2.2.4 Псевдопереходный подход. Чистая имитация переходных процессов для всего домашнего холодильника и его компонентов довольно сложна, требует много времени и сопряжена с серьезными проблемами конвергенции.В этой работе предлагается псевдопереходный подход для достижения быстрого и стабильного моделирования. Вся система, показанная на Рисунке 1, разделена на две подсистемы, а именно, контур хладагента и контур холодильных шкафов. Процедура разрешения выполняется последовательно и сочетает в себе два разных подхода, поскольку первый цикл решается в …

Контекст 3

… температура снижается (более низкое давление нагнетания), но только до критического значения, от которого массовый расход остается постоянным.Этот критический предел возникает, когда уравнение генерации энтропии больше не выполняется. Этот предел можно также вычислить, когда dp / dz приближается к бесконечности на конце разряда капиллярной трубки. Затем, как только критическое условие выполнено, сравнивая текущее давление нагнетания с критическим давлением (давление на выходе при критических условиях), можно сделать вывод, работает ли капиллярная трубка при критических или некритических условиях. Дополнительный контрольный объем рассматривается на выходе из капиллярной трубки, где применяется баланс энергии для расчета энтальпии разряда капиллярной трубки (теплопередача и переходные условия не учитываются).2.3.5 Приемник. Численный алгоритм, используемый для моделирования этого компонента, основан на полном энергетическом балансе, где были приняты следующие гипотезы: i) хладагент внутри ресивера разделен на идеально определенные зоны жидкости и пара, ii) внутренняя энергия равна энтальпия в жидкой зоне, iii) кинетические и потенциальные эффекты не учитываются, iv) когда смешанный поток попадает в приемник, он мгновенно разделяется. Модель подробно описана в Sadurní (2010).2.3.6 Холодильные камеры. Холодильные камеры сконфигурированы как совокупность других компонентов, а именно объемов воздуха, твердых предметов и стен, которые связаны между собой. Например, компонент объема воздуха состоит из одного контрольного объема, включающего баланс массы, влажности и энергии. Компонент для стен состоит из многослойного материала с одномерной теплопроводностью, переносом влаги и конвекцией тепла на поверхностях вместе с тепловым излучением и солнечной энергией.Твердые объекты обмениваются теплом с окружающей средой и могут соответственно накапливать или выделять тепло (датчики пищи или температуры с немалой массой, которые могут находиться внутри камер, моделируются с помощью этого типа компонента). 2.3.7 Воздушный контур. Воздушный поток, который циркулирует через три холодильные камеры, также учитывается при расчете теплового баланса внутри камер. Кроме того, рассматриваются две возможные схемы контура в зависимости от того, открыта или закрыта заслонка (при закрытой заслонке воздух из камеры испарителя в охладитель не поступает).В этой работе массовые расходы не рассчитывались, а определялись в соответствии с предварительным проектным исследованием. В текущем разделе проводится иллюстративное численное моделирование псевдопереходных процессов полного домашнего холодильника, состоящего из холодильного цикла и холодильных камер. Схема системы изображена на рисунке 1, а моделирование основано на модульном подходе, представленном в разделе 2.1, включая все функции, упомянутые в разделе 2.2. Следует помнить, что для ускорения реакции численной модели цикл охлаждения не решается на каждом временном шаге всей системы при включении компрессора.Вместо этого цикл должен быть предварительно охарактеризован (т. Е. Выполнить и сохранить набор моделирования при различных граничных условиях), чтобы реакция цикла в рамках моделирования переходных процессов всей системы была мгновенной. В этом разделе описаны основные характеристики сети холодильных отделений. Объем морозильной камеры составляет 0,133 м 3, объем холодильника — 0,209 м 3, объем испарительной камеры — 0,04 м 3. Утеплитель, используемый в стенах, имеет следующие свойства: теплопроводность 0.029 Вт / м К, плотность 40 кг / м 3 и удельная теплоемкость 1674 Дж / кг К. Твердые объекты, расположенные как внутри холодильника, так и в морозильной камере, представляют собой типичные элементы для измерения температуры. Их температуры вычисляются на каждой итерации и используются системой управления холодильника. Эти предметы изготовлены из латуни и имеют объем 2,7 см 3. Система управления регулирует температуру как охладителя, так и морозильника (температуру латунных предметов, а не температуру воздуха). Минимальная и максимальная допустимая температура в холодильнике составляет 3 и 5 ° C соответственно, в то время как минимальная и максимальная допустимая температура в морозильной камере составляет -20 и -18 ° C соответственно.Система управления может изменять рабочее состояние компрессора (вкл. / Выкл.), А также рабочее положение заслонки (открыто / закрыто) в соответствии со следующими параметрами: текущее рабочее состояние компрессора (вкл / выкл), текущее положение заслонки (открыто / закрыто) , текущие значения температуры в помещении (температура предметов из латуни), а также максимально и минимально допустимые температуры как для холодильника, так и для …

Как работает холодильник и потребляет энергию —

Как работает холодильник и потребляет энергию

Как и вся электроника, в холодильниках используется энергия.Как мы обсуждали в нашей серии Energy Action Month, есть способы сэкономить энергию, отключая электронику, когда мы ее не используем, отсоединяя ее от сети, чтобы предотвратить действие вампира, и даже устанавливая температуру на термостатах в непиковые часы. Однако у нас нет такой роскоши с холодильниками; они должны работать 24 часа в сутки, 365 дней в году, чтобы выполнять свою работу должным образом.

Хотя на охлаждение приходится от 4 до 6 процентов потребления энергии в коммерческих зданиях, оно играет гораздо большую роль в сфере общественного питания (16.4 процента) и продуктового сегмента (47,4 процента). Но независимо от того, какой процент использования энергии используется, неэффективный холодильник тратит впустую энергию, а значит, и деньги.

Как работает холодильник?

Холодильники используются для создания холодной среды, чтобы продукты и другие продукты оставались жизнеспособными и безопасными. Звучит достаточно просто; закачайте немного холодного воздуха в коробку, и все готово. Но на самом деле это работает не так. Цикл охлаждения на самом деле заключается в отводе тепла из окружающей среды, а не в подаче в нее холодного воздуха.В холодильном цикле хладагент испаряется и сжижается, протекая по трубам как средство передачи тепла. Вот как это работает:

1. Холодный жидкий хладагент течет в змеевики испарителя, которые находятся внутри холодильника. Вентилятор испарителя забирает воздух из холодильника и обдувает змеевики испарителя. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха, и воздух с более низкой температурой возвращается обратно в холодильник, охлаждая его.Жидкий хладагент начинает испаряться, когда нагревается и движется к компрессору.
2. Компрессор сжимает хладагент, что повышает температуру газа. Затем газ прокачивается через змеевики конденсатора.
3. В конденсаторе через змеевики обдувается вентилятор, охлаждающий газ и отводящий тепло из холодильника наружу. При выделении тепла хладагент снова превращается в жидкость.
4. Затем жидкость поступает в расширительное устройство, которое регулирует поток хладагента.Он снижает давление, которое превращает часть его в газ. Это выделение дополнительного тепла делает жидкость еще холоднее, поскольку она течет в испаритель. И здесь цикл начинается снова, поглощая тепло изнутри холодильника.

Как холодильник потребляет энергию?

В холодильнике есть три компонента, потребляющих энергию: компрессор, вентилятор конденсатора и вентилятор испарителя.

• Компрессор использует электричество для прокачки хладагента по холодильному циклу.Компрессор может выключиться, когда в холодильнике достигнута правильная температура. Если температура начинает немного повышаться, компрессор снова включается и прокачивает хладагент через контур.
• Двигатель вентилятора конденсатора использует электричество для работы и должен быть включен, когда компрессор работает и перекачивает хладагент через змеевики конденсатора. Вентилятор конденсатора отвечает за охлаждение хладагента по мере его прохождения через змеевики конденсатора, отвод тепла, накопленного внутри коробки, и возврат хладагента в жидкость.
• Двигатель вентилятора испарителя всегда работает, даже если компрессор и вентилятор конденсатора выключены. Вентилятор испарителя отвечает за поддержание постоянного потока воздуха в холодильной камере. Он должен поддерживать движение и обтекание змеевиков испарителя воздухом, чтобы хладагент мог поглощать тепло из бокса.

Чем дольше протекает цикл охлаждения, то есть чем дольше работает компрессор, тем больше энергии потребляет холодильник. И что заставляет компрессор включаться, НАГРЕВ.

Таким образом, есть два основных направления для снижения энергопотребления холодильника: уменьшение проникновения тепла в вашу систему и обеспечение эффективной работы всех ваших компонентов.

Ознакомьтесь с нашими связанными статьями, чтобы узнать, как это сделать при техническом обслуживании и модернизации.

Категории: Энергетические решения, HVACR

Помечено как: Энергоэффективность, Холодильное оборудование

2.972 Как работает система компрессионного охлаждения

---

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Уберите тепло из замкнутого пространства.

ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Компрессионные холодильные системы.

---

ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Хладагент, компрессор, расширительный клапан (устройство регулирования расхода), испаритель, конденсатор, трубы и трубки.

Скематика сжатия Холодильная система

---

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Хладагент проходит через компрессор, который повышает давление хладагент.Затем хладагент проходит через конденсатор, где он конденсируется из из пара в жидкую форму, выделяя тепло в процессе. Излучаемое тепло — вот что делает конденсатор «горячим на ощупь». После конденсатора хладагент проходит через расширительный клапан, где испытывает падение давления. Наконец, хладагент попадает в испаритель. Хладагент забирает тепло от испарителя, который вызывает испарение хладагента. Испаритель отбирает тепло из области, которая охлаждаться.Испаренный хладагент возвращается в компрессор для перезапуска цикла.

Подробнее:

Компрессор: Поршневой, роторный и центробежные компрессоры, наиболее популярные среди бытовых или коммерческих охлаждение возвратно-поступательное. Поршневой компрессор похож на автомобильный двигатель. Поршень приводится в движение двигателем, чтобы «всасывать» и сжимать хладагент в баллоне.По мере того, как поршень опускается в цилиндр (увеличивая объема цилиндра), он «засасывает» хладагент из испарителя. В впускной клапан закрывается, когда давление хладагента внутри цилиндра достигает давление в испарителе. Когда поршень достигает точки максимального падения смещения, он сжимает хладагент при движении вверх. Хладагент выталкивается через выпускной клапан в конденсатор. Как впускной, так и выпускной клапаны спроектирован так, чтобы поток хладагента проходил только в одном направлении через система.

Схема компрессора (ремень Управляемый в этом случае)

Деталь клапана компрессора Функция

Компоненты компрессионного охлаждения в общежитии

Конденсатор: конденсатор отводит тепло, выделяемое при сжижении испаренного хладагента.Высокая температура испускается, когда температура падает до температуры конденсации. Затем еще тепла (в частности, скрытая теплота конденсации) выделяется при сжижении хладагента. Существуют конденсаторы с воздушным и водяным охлаждением, названные в честь их конденсирующей среды. В более популярным является конденсатор с воздушным охлаждением. Конденсаторы состоят из трубок с внешним плавники. Хладагент проходит через конденсатор. Чтобы отвести как можно больше тепла возможно, трубы расположены так, чтобы максимально увеличить площадь поверхности.Вентиляторы часто используются для увеличения поток воздуха, нагнетая воздух по поверхностям, тем самым увеличивая способность конденсатора к выделять тепло.

Испаритель: Это часть холодильного оборудования. система, которая осуществляет фактическое охлаждение. Поскольку его функция заключается в поглощении тепла в система охлаждения (откуда она вам не нужна), испаритель помещается в охлаждаемую зону. Хладагент впускается и измеряется устройство управления потоком и, в конечном итоге, попадает в компрессор.Испаритель состоит из оребренных трубок, которая поглощает тепло из воздуха, продуваемого вентилятором через змеевик. Плавники и трубки изготовлены из металлов с высокой теплопроводностью для максимальной теплопередачи. В хладагент испаряется из-за тепла, которое он поглощает в испарителе.

Устройство регулирования расхода (расширительный клапан): Это регулирует поток жидкого хладагента в испаритель. Устройства управления обычно термостатические, что означает, что они реагируют на температуру хладагента.

---

ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Все переменные выражены в единицах на единицу массы.

Переменная	Описание	Метрическая система	Английские единицы
h 1 , h 2 , h 3 , h 4 , h i	Энтальпии на этапах i	кДж / кг	БТЕ / фунт
q дюйм	Тепло в систему	кДж / кг	БТЕ / фунт
q из	Тепло вне системы	кДж / кг	БТЕ / фунт
работа	работа в системе	кДж / кг	БТЕ / фунт
б	КПД	–	–

Термодинамика

От ступени 1 до ступени 2 энтальпия хладагента остается примерно постоянной, таким образом,

ч ₁ ~ ч ₂ .

От ступени 2 к ступени 3 в систему подается тепло, таким образом,

q _дюйм = h ₃ — h ₂ = h ₃ — h ₁ .

От ступени 3 до ступени 4 работа включается в компрессор, таким образом,

работа = h ₄ — h ₃ .

От ступени 4 к ступени 1 тепло отводится через конденсатор, таким образом,

q _из = h ₄ — h ₁ .

Коэффициент полезного действия описывает эффективность испарителя. поглощать тепло по отношению к выполненной работе, таким образом,

b = холодопроизводительность / трудозатраты = q _дюймов / работа = (h ₃ — h ₁ ) / (h ₄ — h ₃ ).

---

ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Теплопередача зависит от свойств хладагента. Разные Очевидно, что хладагенты будут иметь разные значения энтальпии для данного состояния.В деле с одним конкретным хладагентом значения энтальпии зависят от температуры и давления в теплых и холодных регионах. Окружающая Температура влияет на то, насколько хорошо холодильная система может охлаждать замкнутую область. Понятно, что если наружная температура очень высокая (т.е. намного выше комнатная температура), система может не так успешно снизить температуру замкнутой области, как при комнатной температуре.

---

УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено

---

ГДЕ НАЙТИ КОМПРЕССИОННЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ:

Холодильники и кондиционеры.

---

ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Моран, Майкл Дж. И Шапиро, Хоавард Н., Основы инженерии Термодинамика, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1992.

Лэнгли, Билли К., Холодильное оборудование и кондиционирование воздуха, Рестон, Вирджиния: Reston Publishing Company, Inc., 1982 г.

---

Какой будет лучший портативный холодильник на 12 В в 2021 году?

Портативные автомобильные холодильники: настоящая компрессорная технология в компактном размере

В линейке Dometic Tropicool есть отличные автомобильные охладители на 12 вольт.

Но что, если вам нужен настоящий автомобильный холодильник, есть варианты получше (но дороже).

Тем не менее, что мы подразумеваем под автомобильным холодильником?

Мы имеем в виду портативный холодильник постоянного тока, в котором используется компрессорная технология (например, домашний холодильник) вместо неточной термоэлектрической технологии, используемой в линейке Tropicool (и во всех термоэлектрических сменных охладителях).

Серия Dometic CFX — это настоящие портативные холодильники, в которых для охлаждения агрегатов используется компрессор.Это отличный выбор для портативных автомобильных холодильников.

Если вы ищете портативный автомобильный холодильник меньшего размера, то три варианта из линейки Dometic CF, представленные ниже, являются достойными вариантами.

Если вам нужно что-то большее, чем три нижеприведенных варианта, то с точки зрения затрат имеет смысл выбрать предложение из линейки портативных 12-вольтовых холодильников CFX.

(У них компрессор лучше, чем у трех нижеприведенных предложений линии CF, что позволяет линии CFX охлаждаться до более низкой температуры).

Переносные автомобильные холодильники Dometic CDF-11, CF-18 и CF-25

Dometic CDF-11, CF-18 и CF-25 — это узкие портативные автомобильные холодильники небольшой емкости, в которых используется настоящая компрессорная технология.

Они позволяют точно установить температуру в салоне.

Они могут работать как холодильники или морозильники с возможностью охлаждения до 0º по Фаренгейту (-18º C).

Соучредитель Camp Addict Маршалл какое-то время имел Dometic CDF-11 (на фото ниже).

Он был впечатлен тем, насколько хорошо он сохраняет свою крутость (видите, что мы там делали?).

Это самый маленький портативный компрессорный холодильник, производимый компанией Dometic, объемом 0,4 кубических фута.

Вы не собираетесь в него много помещаться, но он сохранит содержимое при определенной температуре.

И из него получится отличная центральная консоль, включая подстаканники (2,67 дюйма в диаметре).

Этот портативный мини-холодильник стоит больше, чем линейка термоэлектрических портативных электрических охладителей Tropicool.

Это потому, что они предлагают ту же технологию охлаждения, что и полноразмерные бытовые холодильники.

С одним из этих холодильников постоянного тока вы получите гораздо лучшую охлаждающую способность.

Если вам нужен портативный автомобильный холодильник большей емкости, обратите внимание на холодильники постоянного тока из линейки Dometic CFX, рассмотренной выше.

Приложения термодинамики: тепловые насосы и холодильники

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите использование тепловых двигателей в тепловых насосах и холодильниках.
• Продемонстрируйте, как тепловой насос работает для обогрева внутреннего пространства.
• Объясните разницу между тепловыми насосами и холодильниками.
• Рассчитайте коэффициент полезного действия теплового насоса.

Рис. 1. Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом. (кредит: Id1337x, Wikimedia Commons)

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему.Это тепловые двигатели, работающие задом наперед. Мы говорим «в обратном направлении», а не в обратном направлении, потому что, за исключением двигателей Карно, все тепловые двигатели, хотя они и могут работать в обратном направлении, не могут быть полностью реверсированы. Передача тепла происходит из холодного резервуара Q _c и в горячий. Для этого требуется рабочая мощность Вт , которая также преобразуется в теплопередачу. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W . (Обратите внимание, что Q _h , Q _c и W положительные, их направления указаны на схемах, а не знаком.) Тепловой насос предназначен для передачи тепла Q _h в теплую среду, например, в доме зимой. Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Q _c происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем окружающая среда. (На самом деле тепловой насос можно использовать как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и нагревательный элемент одновременно. В этом разделе мы сконцентрируемся на его режиме обогрева.)

Рис. 2. Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении. Показанный здесь основан на реверсивном двигателе Карно. (а) Принципиальная схема, показывающая передачу тепла из холодного резервуара в теплый резервуар с помощью теплового насоса. Направления W , Q _h и Q _c противоположны направлениям в тепловом двигателе. (b) диаграмма для цикла Карно, аналогичная показанной на рисунке 3, но в обратном порядке по пути ADCBA.Площадь внутри цикла отрицательная, что означает, что имеется сетевой ввод. Имеется передача тепла Q _c в систему из холодного резервуара по пути DC и передача тепла Q _h из системы в горячий резервуар по пути BA.

Тепловые насосы

Большим преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в доме, а не просто сжигания топлива, является то, что тепловой насос подает Q _h = Q _c + W .Теплоотдача происходит от наружного воздуха даже при температуре ниже точки замерзания во внутреннее пространство. Вы платите только за Вт и получаете дополнительную теплоотдачу Q _c извне бесплатно; во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса. Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все. Недостатком является то, что затраты на работу (требуемые вторым законом термодинамики) иногда дороже, чем простое сжигание топлива, особенно если работа выполняется за счет электроэнергии.

Основные компоненты теплового насоса в режиме нагрева показаны на рисунке 3. Используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC. В наружных змеевиках (испарителе) теплопередача Q _c происходит к рабочему телу из холодного наружного воздуха, превращая его в газ.

Рис. 3. Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор. В режиме обогрева теплопередача Q _c происходит к рабочему телу в испарителе (3) из более холодного наружного воздуха, превращая его в газ.Компрессор с электрическим приводом (4) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (1) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в комнате, передача тепла от газа к комнате происходит, когда газ конденсируется в жидкость. Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (2) к змеевикам испарителя наружного блока.

Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства.Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость течет обратно через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения. (В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплое пространство, по сравнению с тем, сколько работы требуется Вт .Исходя из соотношения между тем, что вы получаете, и тем, что вы тратите, мы определяем коэффициент полезного действия теплового насоса ( COP _л.с. ) как [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex].

Поскольку эффективность теплового двигателя составляет [латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], мы видим, что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], важный и интересный факт. Во-первых, поскольку КПД любого теплового двигателя меньше единицы, это означает, что COP _{л.с. Это.Во-вторых, это означает, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур. Эффективность идеального двигателя, или двигателя Карно, равна [латексному] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ left (\ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \ справа) \\ [/ латекс]; таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше COP л.с. (потому что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex] ). Другими словами, тепловые насосы не работают так хорошо в очень холодном климате, как в более умеренном.}

Трение и другие необратимые процессы снижают эффективность теплового двигателя, но они приносят пользу работе теплового насоса. тепловой носос.

Рис. 4. Когда настоящий тепловой двигатель работает в обратном направлении, часть запланированной работы ( W ) идет на теплопередачу, прежде чем она попадет в тепловую машину, тем самым снижая ее коэффициент полезного действия.На этом рисунке W ‘представляет собой часть W , которая идет в тепловой насос, в то время как остаток W теряется в виде тепла трения ( Q _f ) в холодный резервуар. Если бы все W ушло в тепловой насос, то Q _h было бы больше. В лучшем тепловом насосе используются адиабатические и изотермические процессы, поскольку теоретически не должно быть диссипативных процессов, снижающих передачу тепла к горячему резервуару.

Пример 1. Лучший [латексный] COP _ {\ text {hp}} \\ [/ latex] теплового насоса для домашнего использования

Тепловой насос, используемый для обогрева дома, должен использовать цикл, который производит рабочую жидкость при температурах выше, чем типичная температура в помещении, чтобы могла происходить передача тепла внутрь. Точно так же он должен производить рабочую жидкость при температурах ниже, чем температура наружного воздуха, чтобы передача тепла происходила извне. Следовательно, его горячая и холодная температура резервуара не может быть слишком близкой, что ограничивает его COP _л.с. .(См. Рис. 5.) Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для такого теплового насоса, если температура горячего резервуара составляет 45,0 ° C, а температура холодного резервуара —15,0 ° C?

Стратегия

Перевернутый двигатель Карно будет работать с максимальной производительностью в качестве теплового насоса. Как отмечалось выше, [latex] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], поэтому нам нужно сначала рассчитать эффективность Карно, чтобы решить эту проблему.

Решение

Эффективность Карно по абсолютной температуре определяется по формуле:

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \\ [/ latex].

Температура в кельвинах составляет T _h = 318 K и T _c = 258 K, так что

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {258 \ text {K}} {318 \ text {K}} = 0,1887 \\ [/ latex].

Таким образом, из обсуждения выше,

[латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} = \ frac {1} {0,1887} = 5,30 \\ [/ latex], или [латекс] COP _ {\ text {hp} } = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} = \ frac {1} {0.1887} = 5.30 \\ [/ latex], так что Q _h = 5.30 W.

Обсуждение

Это означает, что теплопередача тепловым насосом равна 5.В 30 раз больше, чем вложено в это дело. Это будет стоить в 5,30 раза больше, чем теплопередача, производимая электрическим комнатным обогревателем, такая же, как и теплопередача, производимая этим тепловым насосом. Это не нарушение сохранения энергии. Холодный окружающий воздух обеспечивает 4,3 Дж на 1 Дж работы от электрической розетки.

Рис. 5. Передача тепла снаружи внутрь, а также работа, выполняемая для запуска насоса, происходит в тепловом насосе из приведенного выше примера. Обратите внимание, что холодная температура, создаваемая тепловым насосом, ниже, чем температура наружного воздуха, поэтому происходит передача тепла рабочей жидкости.Компрессор насоса создает температуру выше температуры в помещении для передачи тепла в дом.

Рис. 6. В жаркую погоду передача тепла происходит от воздуха внутри помещения к воздуху снаружи, охлаждая помещение. В прохладную погоду происходит передача тепла от воздуха снаружи к воздуху внутри, нагревая комнату. Это переключение достигается за счет изменения направления потока рабочей жидкости на противоположное.

Настоящие тепловые насосы работают не так хорошо, как идеальные в предыдущем примере; Их значения КС _л.с. колеблются примерно от 2 до 4.Этот диапазон означает, что теплопередача Q _h от тепловых насосов в 2–4 раза больше, чем вклад в них W . Однако их экономическая осуществимость все еще ограничена, поскольку W обычно получают за счет электроэнергии, которая стоит больше на джоуль, чем передача тепла путем сжигания топлива, такого как природный газ. Кроме того, первоначальная стоимость теплового насоса выше, чем у многих печей, поэтому тепловой насос должен работать дольше, чтобы окупить его стоимость.Тепловые насосы, скорее всего, будут экономически лучше там, где зимние температуры мягкие, электричество относительно дешево, а другие виды топлива относительно дороги. Кроме того, поскольку они могут охлаждать и обогревать помещение, они имеют преимущества там, где также желательно охлаждение в летние месяцы. Таким образом, одни из лучших мест для тепловых насосов — теплый летний климат с прохладной зимой. На рис. 6 показан тепловой насос, называемый в некоторых странах «обратным циклом » или «охладителем сплит-системы » .

Кондиционеры и холодильники

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде. Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холодного к горячему требуется дополнительная работа, а это дорого. О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, сколько тепла Q _c происходит из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, сколько требуется затрат труда Вт . То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отходящим теплом.Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия ( COP _ref ) кондиционера или холодильника как

.

[латекс] {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {Q _ {\ text {c}}} {W} \\ [/ latex].

Еще раз отмечая, что Q _h = Q _c + W , мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос, потому что [латекс] {COP} _ { \ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex] и Q _h больше Q _c .В задачах и упражнениях этого модуля вы покажете, что COP _ref = COP _л.с. -1 для теплового двигателя, используемого в качестве кондиционера или теплового насоса, работающего между двумя одинаковыми температурами. Настоящие кондиционеры и холодильники обычно работают замечательно, имея значения COP _ref в диапазоне от 2 до 6. Эти числа лучше, чем значения COP _л.с. для упомянутых выше тепловых насосов, поскольку разница температур составляет меньше, но они меньше, чем у двигателей Карно, работающих между теми же двумя температурами.

Был разработан тип рейтинговой системы COP , называемый «рейтинг энергоэффективности» ( EER ). Этот рейтинг является примером того, что единицы, не относящиеся к системе СИ, по-прежнему используются и актуальны для потребителей. Чтобы упростить жизнь потребителя, Австралия, Канада, Новая Зеландия и США используют рейтинг Energy Star из 5 звезд — чем больше звездочек, тем более энергоэффективным является устройство. EER с выражены в смешанных единицах британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час нагрева или охлаждения, разделенных на потребляемую мощность в ваттах.Комнатные кондиционеры легко доступны с EER с диапазоном от 6 до 12. Эти EER , хотя и не то же самое, что только что описанные COP s, хороши для сравнения — чем больше EER , тем дешевле кондиционер должен работать (но тем выше, вероятно, будет его покупная цена).

EER кондиционера или холодильника можно выразить как

[латекс] \ displaystyle {EER} = \ frac {\ frac {Q _ {\ text {c}}} {t_1}} {\ frac {W} {t_2}} \\ [/ latex],

, где Q _c — количество теплопередачи от холодной среды в британских тепловых единицах, t ₁ — время в часах, W — потребляемая работа в джоулях и t ₂ — время в секундах.

Стратегии решения проблем термодинамики

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, участвует ли тепло, работа или внутренняя энергия . Ищите любую систему, в которой основными методами передачи энергии являются тепло и работа. Тепловые двигатели, тепловые насосы, холодильники и кондиционеры являются примерами таких систем.
2. Определите интересующую систему и нарисуйте помеченную диаграмму системы, показывающую поток энергии.
3. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные) .Письменный список полезен. Максимальная эффективность означает, что задействован двигатель Карно. Эффективность — это не то же самое, что коэффициент полезного действия.
4. Составьте список того, что дано или может быть выведено из проблемы, как указано (укажите известные). Обязательно отличите теплопередачу в системе от теплопередачи из системы, а также затраты на работу от результатов работы. Во многих ситуациях полезно определить тип процесса, например изотермический или адиабатический.
5. Решите соответствующее уравнение для количества, которое необходимо определить (неизвестное).
6. Подставьте известные величины вместе с их единицами измерения в соответствующее уравнение и получите численные решения с указанием единиц.
7. Проверьте ответ, чтобы узнать, разумен ли он: имеет ли он смысл? Например, КПД всегда меньше 1, тогда как коэффициенты производительности больше 1.

Сводка раздела

• Артефакт второго закона термодинамики — это способность обогревать внутреннее пространство с помощью теплового насоса.Тепловые насосы сжимают холодный окружающий воздух и при этом нагревают его до комнатной температуры без нарушения принципов консервации.
• Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия теплового насоса, используйте уравнение [latex] {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} = \ frac {{Q} _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ латекс].
• Холодильник — это тепловой насос; он забирает теплый окружающий воздух и расширяет его, чтобы охладить.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему тепловые насосы не работают в очень холодном климате так же хорошо, как в более мягком.То же самое и с холодильниками?
2. В некоторых странах Северной Европы дома строятся без каких-либо систем отопления. Они очень хорошо изолированы и согреваются теплом тела жителей. Однако, когда жителей нет дома, в этих домах все равно тепло. Какое возможное объяснение?
3. Почему холодильники, кондиционеры и тепловые насосы работают наиболее рентабельно для циклов с небольшой разницей между T _h и T _c ? (Обратите внимание, что температура используемого цикла имеет решающее значение для его COP .)
4. Управляющие продуктовыми магазинами утверждают, что летом общее потребление энергии меньше, если в магазине поддерживается низкая температура. Приведите аргументы в поддержку или опровержение этого утверждения, учитывая, что в магазине множество холодильников и морозильников.
5. Можно ли охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой?

Задачи и упражнения

1. Каков КПД идеального теплового насоса с теплопередачей при температуре холода −25?От 0ºC до горячей температуры 40,0ºC?
2. Предположим, у вас есть идеальный холодильник, который охлаждает окружающую среду до –20,0ºC и передает тепло в другую среду при 50,0ºC. Каков его коэффициент полезного действия?
3. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия гипотетического холодильника, который может производить жидкий азот при -200ºC и имеет теплопередачу в окружающую среду при 35,0ºC?
4. В очень мягком зимнем климате тепловой насос передает тепло из окружающей среды на 5.От 00ºC до единицы при 35,0ºC. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для этих температур? Ясно покажите, как вы следуете шагам, указанным в Стратегиях решения проблем термодинамики.
5. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия теплового насоса с температурой горячего резервуара 50,0 ° C и температурой холодного резервуара -20,0 ° C? (б) Сколько тепла происходит в теплой среде, если в нее вложено 3,60 × 10 ⁷ Дж работы (10,0 кВт · ч)? (c) Если стоимость этих работ составляет 10.0 центов / кВт · ч, как его стоимость по сравнению с прямой теплопередачей, достигаемой за счет сжигания природного газа по цене 85,0 центов за терм. (Термины — это общепринятая единица измерения энергии для природного газа, равная 1,055 × 10 ⁸ Дж.)
6. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия холодильника, который охлаждает окружающую среду до –30,0ºC и передает тепло в другую среду при 45,0ºC? (b) Сколько работы в джоулях необходимо сделать для передачи тепла 4186 кДж из холодной среды? (c) Какова стоимость этого, если работа стоит 10.0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (киловатт-час)? (d) Сколько кДж теплопередачи происходит в теплую среду? (e) Обсудите, какой тип холодильника может работать при этих температурах.
7. Предположим, вы хотите использовать идеальный холодильник с температурой холода -10,0 ° C и хотите, чтобы у него был коэффициент полезного действия 7,00. Какова температура горячего резервуара у такого холодильника?
8. Рассматривается идеальный тепловой насос для обогрева помещения с температурой 22 ° C.0ºC. Какова температура холодного резервуара, если коэффициент полезного действия насоса должен составлять 12,0?
9. 4-тонный кондиционер удаляет 5,06 × 10 ⁷ Дж (48 000 британских тепловых единиц) из холодной среды за 1 час. (a) Какая энергия в джоулях необходима для этого, если кондиционер имеет рейтинг энергоэффективности ( EER ), равный 12,0? (b) Какова стоимость этого, если работа стоит 10,0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (один киловатт-час)? (c) Обсудите, насколько реалистична эта стоимость.Обратите внимание, что рейтинг энергоэффективности ( EER ) кондиционера или холодильника определяется как количество британских тепловых единиц теплопередачи из холодной среды в час, деленное на потребляемую мощность в ваттах.
10. Покажите, что коэффициенты производительности холодильников и тепловых насосов связаны соотношением COP _ref = COP _л.с. — 1. Начнем с определений COP s и отношения сохранения энергии между Q _h , Q _c и W .

Глоссарий

тепловой насос: машина, передающая тепло от холода к горячему

КПД: для теплового насоса, это отношение теплоотдачи на выходе (горячий резервуар) к произведенной работе; для холодильника или кондиционера это отношение теплоотдачи от холодного резервуара к произведенной работе

Избранные решения проблем и упражнения

1. 4.82

3.0,311

5. (а) 4,61; б) 1,66 × 10 ⁸ Дж или 3,97 × 10 ⁴ ккал; (c) Для передачи 1,66 × 10 ⁸ Дж тепловой насос стоит 1 доллар США, природный газ — 1,34 доллара.

7. 27,6ºC

9. (а) 1,44 × 10 ⁷ Дж; (б) 40 центов; (c) Эта стоимость кажется вполне реальной; в нем говорится, что работа кондиционера в течение всего дня будет стоить 9,59 доллара (если он будет работать непрерывно).

Температура испарителя — обзор

Пример 17-11

Аммиачная холодильная система на 300 тонн

Технологическая система требует конденсации потока пара при температуре 15 ° F.Холодильная нагрузка в трех параллельных испарителях будет равномерно распределена и составит 3 600 000 БТЕ / ч, включая 10% -ный запас прочности и 5% -ные потери тепла в системе. Разработайте механическую (не абсорбционную) систему с использованием аммиака в качестве хладагента. Аммиак был выбран, потому что (1) уровень температуры хороший и (2) аммиак совместим с технологической жидкостью в случае утечки. Температура охлаждающей воды конденсатора в течение трех месяцев летом составляет 90 ° F, и ее необходимо использовать для обеспечения непрерывной работы.

Схема системы приведена на Рисунке 17-61A. Выбранные условия также представлены в виде сводки ожидаемых операций, рис. 17-61B.

Рисунок 17-61a. Пример задачи: холодильная установка с аммиаком на 300 тонн, пример 17-11.

Рисунок 17-61b. Выбранные условия из Примера 17-11.

Чтобы обеспечить работу с половинной нагрузкой и гибкость в случае механических неисправностей, используйте два поршневых компрессора, способных обрабатывать 150 тонн холода каждый.

Выбранное давление

1.

Нагнетание компрессора: 214,2 фунтов на кв. Дюйм (228,9 фунтов на кв. Дюйм) при температуре конденсации аммиака 105 ° F (см. [23]). Это обеспечивает разницу температур Δt, 105 ° F — 90 ° F = 15 ° F на холодном конце конденсатора. Это разумно.

2.

Сторона хладагента испарителя: 23,8 фунтов на кв. Дюйм (38,5 фунтов на кв. Дюйм). Это соответствует требуемой температуре кипения или испарения хладагента 10 ° F. См. [23] или другие таблицы по аммиаку.

3.

Всасывание компрессора: 13,8 фунтов на кв. Дюйм (28,5 фунтов на кв. Дюйм). Это допускает предполагаемое (необходимо проверить) падение давления в 10 фунтов на квадратный дюйм в трубопроводе от испарителя до всасывающего фланца компрессора. Это должно быть умеренное снижение, и его следует по возможности уменьшить, чтобы сохранить мощность компрессора.

Расход аммиака

Тепловая нагрузка	= 3 600 000 БТЕ / ч.
Тоннаж = 3 600 000/12 000 БТЕ / тонна исх.	= 300 тонн исх.
Аммиак со скрытой теплотой при 10 ° F	= 561,1 БТЕ / фунт.
Испаренный жидкий аммиак = 3 600 000/56 1,1	= 6 420 фунтов / ч.

Общий поток, необходимый для испарителя, будет больше из-за выброса аммиака через регулирующий клапан перед испарителем.

Выше точки отсчета -40 ° F:

Энтальпия жидкости при 228,9 фунт / кв.дюйм	= 161,1 БТЕ / фунт.
Энтальпия жидкости при 38.5 фунтов на кв. Дюйм	= 53,8 БТЕ / фунт.
Энтальпия пара при 58,5 psia	= 614,9 БТЕ / фунт.

Пусть x = доля (вес) пара аммиака, образовавшаяся при мгновенном испарении жидкости под давлением 228,9 фунта на квадратный дюйм на регулирующем клапане до давления 38,5 фунта на квадратный дюйм. По тепловому балансу на фунт аммиака:

Heataheadofvalve = теплоноситель после клапана

161,1 = (X) (614,9) + (1-X) (53,8) (жидкость) (Vapor) (жидкость)

x = 0,191, или 19,1% масс. пар после регулирующего клапана.

Обратите внимание, что из-за мигания и образования парожидкостной смеси регулирующий клапан всегда размещается как можно ближе к входу в испаритель.

Общий объем поступающей жидкости перед регулирующим клапаном должен быть увеличен, чтобы компенсировать потери через регулирующий клапан; тогда необходимая входящая жидкость должна быть

6,420 / (1,00-0,191) = 7,936 фунт / ч

Расход всасываемого компрессора

= 7,936 фунта / шляпа 28,5 фунтов на квадратный дюйм и 10 ° F

Коэффициент удельной температуры = 1,292 при 150 ° F

Ожидаемая температура нагнетания:

t = [t8 + 460) (Rc) (k-1) / k] -460 = [10 + 460) (228,9 / 28,5) (1,292-1) / 1,292] -460

t = (470) (1.60) -460 = 292 ° F

Конденсатор

Охладите 7936 фунтов / ч аммиака с 292 ° F до 105 ° F и в этот момент сконденсируйте. Давление составляет 228,9 фунтов на квадратный дюйм. Чтение таблиц (или диаграммы) перегретого пара аммиака:

Энтальпия пара при 292 ° F и 228,9 фунт / кв. / фунт
Энтальпия насыщенного пара при 105 ° F	= 633,4 БТЕ / фунт
Явная потеря тепла пара = 758 — 633.4	= 124,6 БТЕ / фунт
Явная тепловая нагрузка конденсатора = (124,6) (7,936)	= 988000 БТЕ / ч
Скрытая тепловая нагрузка конденсатора = (472,3) (7,936)	= 3,740,000 БТЕ / ч
Общая тепловая нагрузка = 988,000 + 3,740,000	= 4,728,000 БТЕ / ч

Конденсатор спроектирован обычными методами, как описано в главе 15 «Теплопередача». Для этой услуги общий расчет:

Предполагаемое повышение температуры воды = 8.5 ° F

Требуется

галлонов в минуту = 1,135

Пошаговое проектирование:

Охлаждение газа LMTD = 55,0 ° F

Конденсация LMTD = 11,3 ° F

Предположим, что устройство:

Дуплексные трубы: наружный диаметр 1 дюйм. x 16 футов, длина 0 дюймов, 16 BWG снаружи, 16 BWG из купроникеля внутри

№ = 578, шаг треугольника 1¼ дюйма.

Кожух: наружный диаметр 36 дюймов, 4 прохода трубы

Коэффициенты пленки:

Водяная пленка на стороне трубы при 6 фут / с = 1,025 БТЕ / ч (фут ² ) (° F)

Охлаждение газа на стороне кожуха, U _o = 23.4 БТЕ / ч (фут ² ) (° F), с загрязнением 0,002 и включает боковую пленку трубки

Конденсация на стороне кожуха, U _o = 246 БТЕ / ч ( ² ) (° F), с 0,002 загрязнения и включает боковую пленку трубки

Требуемые площади:

Охлаждение газа	= 780 футов 2
Конденсация	= 1370 футов 2
Всего	= 2

Доступная площадь в предполагаемой единице = 2346 футов ²

Коэффициент безопасности = 1.09 = 9%, это удовлетворительно.

Сторона кожуха, ΔP рассчитано 0,140 фунт / кв. Дюйм, используйте 1,0 фунт / кв. Дюйм.

ΔP со стороны трубки составляет 10,0 фунтов на кв. Дюйм, используйте 12,0 фунтов на кв. Дюйм.

Перегородки со стороны кожуха:

Горизонтальный разрез 6–25% по 12 центрам, для зоны охлаждения газа на входе газа в теплообменник.

Горизонтальные перегородки с разрезом 2–50% для трубных опор, расположенные на расстоянии 3 футов 0 дюймов по центрам в секции конденсации на выходе жидкости из теплообменника.

Обеспечьте горизонтальный разрез на глубине 1,75 дюйма на всех нижних перегородках для отвода конденсата.Удалите девять трубок в этой области разреза, чтобы обеспечить свободный дренаж, см. Рисунки 17-62A и B.

Рисунок 17-62a. Характеристики и характеристики аммиачного конденсатора.

Рисунок 17-62b. Конденсатор аммиака для холодильной системы; устройства трубных решеток и перегородок.

8 лучших 12-вольтовых холодильников, которые вы должны увидеть в 2020 году

Холодильник на 12 вольт, скорее всего, станет одним из самых важных вложений, которые вы сделаете для своего автомобиля. С портативным 12-вольтовым холодильником вы сможете убегать в течение нескольких дней, не полагаясь на лед.

Холодильники на 12 В работают так же, как холодильник в вашем доме, используя компрессор. Они прочные, имеют низкую потребляемую мощность и сохраняют еду и напитки охлажденными даже при самых высоких температурах наружного воздуха.

Мы обнаружили, что наш холодильник ARB 12v кардинально меняет правила жизни в нашем фургоне Chevy Astro. Он питается от двух 50-ваттных гибких солнечных панелей, что означает, что мы можем отключаться от сети в течение нескольких дней и иметь холодную еду и напитки.

Холодильники

на 12 В также популярны среди автодомов, автофургонов и водителей грузовиков.То, что вам не нужен лед каждые несколько дней, поистине невероятно.

Хотя покупка холодильника на 12 вольт может показаться большой авансовой инвестицией, оно того стоит, если вы собираетесь провести в дороге более одного или двух дней.

Спешите? Краткий обзор холодильников:

Почему выбор лучшего холодильника на 12 В может сбивать с толку

При поиске в Интернете лучшего холодильника на 12 вольт легко запутаться.Быстрый поиск на Amazon обнаруживает множество двойников.

Существует три типа холодильников на 12 Вольт: термоэлектрические, абсорбционные и компрессорные.

Холодильники

на 12 В энергоэффективны и имитируют холодильник, который есть у вас дома, с компрессорами, специально построенными для питания от розетки постоянного тока (прикуривателя).

Вот три наиболее распространенных типа переносных холодильников:

1. Термоэлектрические холодильники
2. Абсорбционные холодильники
3. Компрессорные холодильники

Мы собираемся объяснить эти три типа портативных холодильников, чтобы вы знали, почему мы делаем упор только на холодильники на 12 В компрессор .

Холодильники переносные термоэлектрические на 12 В

Это термоэлектрический холодильник. Хотя он выглядит как «настоящий» холодильник, в нем отсутствует компрессор, который сохраняет его холодным при сильной жаре.

• Термоэлектрические холодильники похожи на холодильники с компрессором на 12 В, но стоят намного дешевле. Цена — первый признак того, что вы не смотрите на настоящий компрессорный холодильник.
• В них используется совершенно другая, менее эффективная технология, чем 12-вольтный компрессорный холодильник.
• Термоэлектрические агрегаты не контролируются по температуре и вместо этого используют наружный воздух для определения внутренней температуры.Они охлаждают примерно на 36-40 градусов меньше, чем окружающий воздух. Итак, если на улице 90 градусов, ваша еда будет храниться при 50-54 градусах.
• Эти кулеры подойдут, если вы собираетесь в поездку и вам не нужно хранить продукты в холоде в течение длительного времени, или если вы не находитесь в жарком климате.

Хотите увидеть наши любимые кулеры ? Ознакомьтесь с лучших 5 кулеров для жизни в фургоне.

Холодильники абсорбционные переносные

Абсорбционный холодильник выглядит как мини-холодильник , и потребляет гораздо больше энергии, чем портативный электрический холодильник.

• Типичный абсорбционный холодильник может работать от трех типов источников энергии: газа, переменного или постоянного тока, но наиболее эффективен при использовании пропана
• Они охлаждают только до температуры на 30 градусов ниже температуры окружающей среды и не контролируются температурой
• Абсорбция Холодильники должны быть полностью выровнены для правильной работы
• Они потребляют намного больше энергии, подключенной к розетке постоянного тока, чем портативный компрессорный холодильник
• Обычно вы увидите эти холодильники, встроенные в блоки RV, и они размером с колледж мини -холодильник, так что не совсем портативный вариант

Компрессор холодильников 12 вольт

• Самый холодный портативный 12-вольтовый холодильник, который вы найдете
• Использует меньше энергии, чем абсорбционный холодильник, но больше, чем термоэлектрический охладитель
• Работает от той же компрессорной технологии, что и ваш домашний холодильник
• Регулируемая температура, с охлаждением и технология морозильной камеры
• Они работают при отклонении от уровня до 30 градусов, а также продолжают работать, когда вас толкают, если вы едете по бездорожью.
• Они бывают разных размеров, но обычно маленькие и удобные.
• Намного дороже, чем термоэлектрические или абсорбционные холодильники

О чем следует подумать перед покупкой лучшего холодильника на 12 В

Итак, теперь, когда я показал вам, почему компрессорные 12-вольтовые холодильники — это лучший выбор, мы поговорим о различных типах и стилях.

Есть холодильники с верхней загрузкой, которые напоминают ваш типичный кулер, и холодильники с фронтальной загрузкой, которые выглядят как мини-холодильники.

1. Верхняя дверь и боковая дверь 12-вольтового холодильника

Переносной холодильник 12в от Arb. Посмотреть на Amazon.

Холодильник на 12 В с верхней дверцей — самый энергоэффективный из всех.

Лучшие холодильники на 12 В требуют, чтобы вы складывали продукты, но при этом лучше удерживают холодный воздух, чем фронтальные холодильники. Это потому, что при открытии этого коробочного 12-вольтового холодильника сверху выходит не так много воздуха, потому что холодный воздух обычно задерживается внизу.

Холодильники на 12 В с верхней дверцей компактны, некоторые из них можно использовать в качестве сиденья, и их легко установить. Этот 12-вольтовый холодильник может поместиться между двумя передними сиденьями вашего автомобиля, и все, что вам нужно сделать, это открыть крышку, чтобы взять холодный напиток.

Некоторым людям нравится холодильник с боковой дверью, потому что он лучше подходит к их конкретному дизайну автофургона или жилого дома. Еду и напитки брать с собой легче, чем с верхним 12-вольтовым холодильником.

Обычно компрессорный холодильник с боковой дверцей хорошо работает, если у вас есть немного больше места для открытия и закрытия дверцы.

2. Холодильник на 12 В какого размера вам нужен?

Лучшие холодильники на 12 В бывают самых разных размеров, поэтому важно определить место в автомобиле, где вы планируете поставить холодильник. Кроме того, хорошо подумать о количестве еды и напитков, которое вам понадобится, чтобы сохранять прохладу.

Имейте в виду, что вокруг холодильника на 12 В потребуется достаточно места для правильной работы вентиляционного вентилятора и для того, чтобы вы могли выдвинуть ручки, чтобы поднять холодильник.

Большинство людей, которые живут или путешествуют в автофургонах, любят покупать холодильники на 12 вольт на 40-50 л.У нас есть 37-литровый, и он нормально работает около 5-7 дней в автономном режиме.

3. Проверить тип компрессора в холодильнике 12в

Лучшим типом компрессора для 12-вольтового холодильника является компрессор Danfoss. Это ведущий компрессор в индустрии холодильников, и на то есть веские причины.

Согласно веб-сайту Danfoss, эти компрессоры имеют электронный блок управления со встроенным регулятором скорости, сигналом термостата, тепловой защитой и выключателем, который предотвращает повреждение батареи компрессором.Они также имеют электронный термостат, регулятор скорости вращения вентилятора и обладают высокой энергоэффективностью.

Однако мы читали обзоры других 12-вольтовых холодильников, таких как Alpicool, которые используют другой, более дешевый компрессор, но также работают достаточно хорошо.

4. Рассчитайте потребляемую мощность лучших холодильников на 12 В

Портативный генератор Jackery 500 отлично справляется с питанием нашего 37-литрового холодильника ARB.

Каждый лучший 12-вольтный холодильник имеет разное количество энергии, которое он потребляет от батареи: больше, когда холодильник сначала охлаждается, а затем меньше, чтобы поддерживать эту температуру.Средняя потребляемая мощность компрессорного холодильника составляет от 1 до 5 ампер в час.

Мы заметили, что когда наш холодильник ARB включен, он потребляет 4-5 ампер в течение примерно 10-15 минут. Затем он отключается, может быть, на 45 минут. Конечно, это зависит от температуры наружного воздуха.

Большинство людей, у которых есть холодильник на 12 В в своих автофургонах, питают его от внешней батареи, которая питается от солнечных батарей или подключена к генератору переменного тока фургона через изолятор батареи.

Наш холодильник ARB 12 В подключается к нашей солнечной установке через розетку постоянного тока в задней части автофургона. Мы запускаем его от двух гибких солнечных панелей на 50 ватт, и этого достаточно, чтобы держать наш 12-вольтный холодильник очень холодным.

Имейте в виду, что некоторые фургоны говорят, что холодильник наносит ущерб вашему генератору переменного тока, и лучше запитать холодильник от солнечных панелей на крыше.

Другой вариант — оставить свой 12-вольтовый холодильник подключенным к стартовой батарее во время движения, а затем использовать портативный солнечный генератор, такой как Jackery Explorer 500, чтобы он оставался прохладным в течение дня.

PRO TIP : ARB, ведущий производитель холодильников на 12 В, говорит, что во многих новых автомобилях используется такая небольшая проводка от прикуривателя к батарее, что холодильник на 12 В обнаружит низкое напряжение и автоматически отключится. Электропроводка заставляет холодильник думать, что он потребляет слишком много энергии.

ARB продает отдельный комплект проводов, который подключает ваш холодильник непосредственно к стартовой батарее, минуя «небольшую проводку» от вашей сигаретной розетки.

Если ваша батарея имеет постоянную горячую розетку — которая работает даже при выключенном зажигании — холодильник может нормально работать от стартовой батареи до 24 часов.Кроме того, ARB рекомендует использовать вторую или домашнюю батарею для питания портативного холодильника.

5. Решите, хотите ли вы двухзонный холодильник на 12 В или однозонный

Некоторые из лучших холодильников на 12 В имеют два отделения, которые действуют как отдельные холодильники и морозильники, а некоторые — нет. Так что перед покупкой обязательно определитесь, нужен ли вам двухзонный холодильник или нет.

Мы считаем, что новый холодильник Dometic Cooler + Icemaker действительно хорош, если вам нужны кубики льда в удаленном кемпинге.Имейте в виду, что для приготовления льда требуется больше энергии, чем для обычного охлаждения.

Мы уже пару лет используем однозонный холодильник и думаем, что это нормально.

6. Обязательно изучите условия гарантии и выберите лучшее для своего компрессорного холодильника

Высококачественные компрессорные холодильники на 12 В обычно поставляются с гарантией, но некоторые из них лучше, чем другие. Я видел где-то от 1 года до 3-летней гарантии.

Изучение информации о гарантии важно, потому что может быть непросто найти кого-нибудь, кто будет работать с вашим портативным 12-вольтовым холодильником.

Лучшие холодильники на 12 В, которые мы могли найти

Существует несколько лучших производителей холодильников на 12 В, и то, что вы выберете, во многом будет зависеть от вашей настройки, суммы денег, которую вы готовы выложить, и информации о гарантии.

Мы также нашли отличный бюджетный вариант, если вы хотите потратить менее 400 долларов на холодильник на 12 В.

Холодильники на 12 В, которые мы рекомендуем, имеют отличные отзывы и имеют солидный опыт производства продуктов хорошего качества.

Все восемь лучших холодильников на 12 В имеют общие черты:

• Они работают как от переменного, так и от постоянного тока
• Работают с очень низким энергопотреблением
• Внутренние сливные пробки
• Прочные и хорошо сконструированные
• Интегрированная система защиты аккумулятора

СОВЕТ: Имейте в виду, что Часто эти 12-вольтовые холодильники имеют переменную температуру сверху и снизу, которая зависит от того, насколько плотно они забиты едой и напитками.Многие туристы рекомендуют использовать собственный термометр для определения температуры и соответствующей корректировки.

Лучшие 12-вольтовые холодильники, которые мы рекомендуем, имеют несколько ключевых отличий, но все эти холодильники являются высококачественными и рекомендуются для фургонов, автофургонов, дальнобойщиков и кемперов.

Cooler + Icemaker Dometic CFX3 55IM

Наш лучший выбор

• Может делать лед!
• Прочная, но легкая конструкция ExoFrame
• Трехступенчатая система защиты аккумулятора
• Включает два съемных поддона для льда с защелкивающейся силиконовой крышкой
• Охлаждение и морозильная камера до -7 ° F
• Низкое энергопотребление
• Приложение для наблюдения за холодильником издалека

• Дорого
• Некоторые говорят, что лоток для льда слишком мал

Это новейшее предложение от Dometic настолько круто, насколько это возможно.Охладитель с приводом Dometic CFX3 55IM + льдогенератор производит лед за часы, но имейте в виду, что он потребляет больше энергии в режиме производства льда.

Прочный холодильник Dometic 12v имеет внушительную емкость объемом 52 литра, в которую помещается до 83 банок. Вы можете наполнить его напитками и едой, чтобы хватило на несколько дней.

Используйте бесплатное приложение, чтобы следить за своим 12-вольтовым холодильником, когда вы путешествуете пешком или на велосипеде, и регулировать температуру по мере необходимости, чтобы создать лед для холодного напитка после потного дня на тропе.

Dometic CFX3 предлагает удобный интерфейс, удобен в переноске и имеет гибкие варианты питания. Заряжайте его от розетки на 12 В или от стандартной бытовой розетки переменного тока.

Пластина быстрого замораживания и прилагаемые к ней силиконовые поддоны для льда делают лед всего за несколько часов, хотя один рецензент говорит, что на самом деле льда за раз не вырабатывается достаточно.

Съемная проволочная перегородка, позволяющая вам разложить еду и напитки так, как вам нравится.

Нам нравится способность этого 12-вольтового холодильника готовить лед, и мы пока не нашли на рынке аналогичного холодильника.

ARB Zero Portable Холодильник / морозильник

, занявший второе место

• Прочный, созданный для бездорожья
• Доступен в двухзонном, однозонном и четырех размерах
• Быстро достигает низких температур
• Простота навигации дисплей
• Заряжается как переменным, так и постоянным током
• Технология защиты аккумулятора

• Дорогой
• Некоторые говорят, что приложение плохое
• Двухзонные холодильники бывают только больших размеров, а это значит, что вам понадобится установка большего размера

Новейшая линейка лучших 12-вольтовых холодильников ARB, модели холодильников Zero, — прочные и рассчитанные на бездорожье.

ARB начала производство холодильников на 12 В для приключений 4 × 4 в австралийской глубинке, поэтому вы можете рассчитывать на высокий уровень надежности. В холодильниках ARB используется запатентованная система петель с открывающейся сверху съемной крышкой, поэтому вы можете достать еду и напитки даже в небольшом автомобиле.

Линия холодильников ARB Zero доступна как в двухзонном, так и в однозонном вариантах.

Двухзонные холодильники доступны только в версиях 73qt и 101qt, что делает их довольно большими и подходящими для более крупного транспортного средства или жилого автофургона. Двухзонные холодильники предлагают как охлаждение, так и заморозку, и имеют два отдельных отделения с собственными регуляторами температуры и крышками.

Однозонные 12-вольтовые холодильники ARB Zero выпускаются в популярных размерах 47 и 63 кварты, идеально подходящих для небольших автофургонов, внедорожников или автомобилей. Модель 47qt оснащена передней крышкой, а модель 63qt — двусторонней крышкой, открывающейся сбоку.

Холодильники ARB Zero имеют удобный для чтения дисплей и мобильное приложение, с помощью которого вы можете контролировать жизненно важные функции холодильника издалека.Однако один рецензент сказал, что приложение не очень хорошее.

Вы можете установить систему скольжения или крепления, чтобы холодильник ARB 12v оставался стабильным на неровных грунтовых дорогах.

ARB имеет репутацию высококачественного и долговечного изделия, поэтому многие люди выбирают этот бренд. Холодильники с компрессором на 12 вольт получают отличные отзывы в Интернете и на форумах Van Life.

В нашем автофургоне есть холодильник ARB, и мы получили очень положительный опыт. Ознакомьтесь с моим полным обзором холодильника ARB на 367 литров здесь.

Портативный холодильник Whynter 45 Quart

Лучший средний класс

• Прочный и прочный внешний стальной корпус с порошковым покрытием
• Работает даже под углом 30 градусов
• Дешевле, чем Dometic и ARB
• Низкое энергопотребление
• Режим «Fast Freeze» быстро охлаждается до -6 ° F
• Поставляется с двумя съемными проволочными корзинами

• Плохое обслуживание клиентов
• Нет приложения для удаленного мониторинга
• Только одна зона

Фургоны

Man, в том числе тот, которого я знаю лично, в восторге от 12-вольтового холодильника Whynter. Этот лучший холодильник на 12 В примерно вдвое дешевле холодильников Dometic и ARB аналогичного размера.

Whynter славится своим режимом «быстрой заморозки», который быстро охлаждает продукты до -6 ° F. Основная проблема с этим холодильником заключается в том, что некоторые обозреватели считают его ненадежным, а у Whynter плохое обслуживание клиентов.

Этот лучший 12-вольтовый холодильник оснащен индикатором низкого энергопотребления и работает даже при наклоне в 30 градусов, что отлично подходит для бездорожья.

Он также имеет прочный внешний стальной корпус с порошковым покрытием, сливную пробку для легкой очистки, две съемные корзины и боковые ручки из нержавеющей стали для удобной переноски.

Как и другие лучшие 12-вольтовые холодильники из нашего списка, холодильник Whynter заряжается от розетки переменного или постоянного тока.

Холодильник работает только в режиме одной зоны, что означает, что вы можете либо охлаждать, либо замораживать, но не то и другое одновременно.

ENGEL Портативный трехвольтный холодильник / морозильник

• Высокоэффективный поворотный двигатель Engel — низкая потребляемая мощность (даже при запуске)
• Работа под наклоном до уровня 30 °
• Устойчивый к коррозии внешний вид
• Съемные ручки
• Долговечный

• Некоторые жалуются на обслуживание клиентов
• Проблемы с гарантией
• Немного шумно
• Нет цифрового дисплея

Холодильник Engel на 12 вольт славится своей собственной маркой компрессора — компрессором с поворотным двигателем Engel — который, по утверждению компании, является наиболее устойчивым к вибрации компрессором на рынке.

Компрессор Engel имеет только одну движущуюся часть, поэтому некоторые обозреватели говорят, что он с меньшей вероятностью сломается и потребляет меньше тока, чем другие лучшие 12-вольтовые холодильники.

Компания Engel начала разрабатывать свои 12-вольтовые холодильники / морозильники в 1962 году и является надежным и популярным брендом.

Этот конкретный холодильник Engel сделан из пластика, который менее агрессивен, чем нержавеющая сталь. Он включает в себя проволочную корзину, шнуры переменного и постоянного тока и съемную ручку.

Холодильник Engle 12v работает под углом 30 градусов — еще один хороший выбор для бездорожья.

Однако он работает только в пределах 80 градусов от температуры окружающей среды, поэтому он не сможет опускаться ниже нуля в 100-градусную жару пустыни.

Холодильник для грузовика

Популярный средний класс

• Недорогой, но функциональный компрессор
• Дешевле, чем ARB, Dometic и Engle
• Прочная конструкция
• Цифровой дисплей температуры
• Поддерживает температуру 0 градусов, хотя некоторые говорят он намного ниже

• Годовая гарантия
• Значительно более высокое энергопотребление, чем у других 12-вольтовых холодильников на рынке

Truck Fridge — самый дешевый холодильник на 12 В с компрессором Danfoss, который мы смогли найти.Эта компания специализируется на холодильниках для полуприцепов, коммерческих грузовиков, фургонов и кемперов.

Их лучшие холодильники на 12 вольт оснащены функцией энергосбережения, турбо-охлаждением и многофункциональным электронным термостатом. Как и другие рассмотренные здесь 12-вольтовые холодильники, он может подключаться к источнику переменного или постоянного тока с защитой аккумулятора.

Если вы решите установить холодильник для грузовика, вы можете выбрать его из множества размеров.

Это популярный выбор среди фургонов благодаря доступной цене.

Портативный холодильник / морозильник Alpicool

Лучший бюджет

• Опускается до -4 ° F
• Очень доступный
• 3 уровня защиты батареи
• Изоляция из пенопласта высокой плотности
• ЖК-дисплей и цифровая регулировка температуры
• Работает под углом 45 градусов, отлично подходит для бездорожья
• Низкое энергопотребление

• Недоступно в Калифорнии
• Защелка недолговечна
• Сделана из дешевого пластика
• Некоторые говорят, что это шумно

Многие фургоны, которые не хотят выкладывать большие деньги на лучший 12-вольтовый холодильник с компрессором Danfoss, часто выбирают холодильник Alpicool 12v.

Этот бюджетный 12-вольтовый холодильник имеет конструкцию тележки, поэтому вы можете легко перемещать его по территории кемпинга. Они маленькие, портативные и получают хорошие отзывы на Amazon и на форумах Van Life.

Однако при более низкой цене следует ожидать более дешевого качества. Некоторые обозреватели утверждают, что защелка сломалась после нескольких использований из-за некачественного пластика.

Как и другие лучшие холодильники на 12 В, холодильник Alpicool имеет встроенную ЖК-панель управления, которая позволяет легко изменять температуру.Он устойчив к вибрации и работает под углом 45 градусов, что делает его идеальным для бездорожья.

При весе всего 30 фунтов, это также один из самых легких холодильников на 12 В, которые мы могли найти.

Портативный холодильник Alpicool бывает разных размеров, поэтому вы можете выбрать тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям.

Автомобильный холодильник COSTWAY

Бюджет, занявший второе место

• Дешевле, чем другие модели
• Электронная панель контроля температуры
• Технология быстрого охлаждения
• Ударопрочная, прочная конструкция
• Легкий вес 36 фунтов, но немного тяжелее Alpicool

• Не использует компрессор Danfoss.
• Мы не смогли найти информацию о гарантии для этого холодильника на 12 В
• Размеры больше, чем у некоторых других холодильников на рынке

Портативный 12-вольтовый холодильник Costway получил награду как один из самых дешевых компрессорных холодильников на рынке, конкурирующий с Alpicool.

Costway может похвастаться ударопрочным дизайном, способным выдержать суровые условия бездорожья, и технологией быстрого охлаждения, которая разогревается с 90 ° F до 32 ° F всего за 30 минут. Этот холодильник на 12 В также оснащен экономичным режимом для экономии энергии.

Как и другие лучшие холодильники на 12 В, вы найдете ЖК-дисплей, адаптеры постоянного и переменного тока, двухзонную конструкцию и три уровня защиты аккумулятора.

Имейте в виду, что конструкция с двумя зонами не предусматривает отдельных регуляторов температуры, как в холодильнике для льдогенератора Dometic, о котором мы говорили выше.

Что касается защиты аккумулятора, Costway не устанавливает для защиты аккумулятора значение «низкий», иначе это разрядит аккумулятор для запуска двигателя.

Заключение на лучшие 12-вольтовые портативные холодильники

Существует так много качественных компрессионных холодильников на 12 В, что нам трудно сказать, какой из них лучше всего подходит для вашего образа жизни. Холодильники Dometic Cooler + Icemaker и ARB 12v — два наших фаворита, но если вы ищете бюджетный вариант, вы можете выбрать холодильник Alpicool 12v.

Ваше решение будет во многом зависеть от размера устройства, цены и характеристик — вы хотите электронный дисплей и высокотехнологичный прибор? Вам нужен двухзонный агрегат с холодильной и морозильной камерой? Вам не все равно, есть ли у вас компрессор Danfoss?

Что бы вы ни выбрали, ясно одно: вам больше не придется иметь дело с мокрым льдом и бесконечными поисками круглосуточного магазина, когда вы получите 12-вольтовый холодильник для своего фургона или дома на колесах!

Другие истории для ознакомления:

Кристин Хейнс — журналист, основавшая The Wayward Home как место, где можно узнать об альтернативной жизни.